Infrastrukturleistungen behördlicher Geodateninfrastrukturen im Kontext von INSPIRE und Kopernikus VoGIS-Fachforum 2008, Feldkirch Wieviel GIS braucht die Verwaltung?

Matthäus Schilcher Fachgebiet Geoinformationssysteme Technische Universität München

Schilcher

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Gliederung 1. Welche Faktoren haben Einfluss auf Infrastrukturleistungen einer Geodateninfrastruktur 2. Aktuelle Trends der GIS-Entwicklung 2008 3. INSPIRE-Kopernikus-Testplattform 4. Fazit und Ausblick

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1. Welche Faktoren haben Einfluss auf Infrastrukturleistungen einer Geodateninfrastruktur

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Definitionen Definition Infrastruktur: • „Grundeinrichtungen personeller, materieller oder institutioneller Art, welche das Funktionieren einer arbeitsteiligen Volkswirtschaft garantieren“* Speziell für den GIS-Bereich: Geodateninfrastruktur • Ein komplexes Netzwerk zum Austausch von Geodaten zwischen – Produzenten – Dienstleistern – Nutzern

Nach heutigem Stand der Technik über Web Dienste

*Quelle: wikipedia Schilcher

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Schwierigkeiten einer grenzüberschreitenden Geodateninfrastruktur

...anhand der Bodenseeregion Unterschiedliche • GI-Systeme • Daten • Datenmodelle • Einflussfaktoren

GIS A GIS B

GIS C

GIS D

Bodenseeregion

© ESRI

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Welche Faktoren haben Einfluss auf Infrastrukturleistungen einer Geodateninfrastruktur

Einflussfaktoren auf eine Geodateninfrastruktur

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Technik

Standards & Normen

Regelungen & Gesetze

Förderprogramme

Daten

Anbieter & Betreiber

Nutzer

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Welche Faktoren haben Einfluss auf Infrastrukturleistungen einer Geodateninfrastruktur

Einflussfaktoren auf eine Geodateninfrastruktur

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Technik

Standards & Normen

Regelungen & Gesetze

Förderprogramme

Daten

Anbieter & Betreiber

Nutzer

IT

IT

GIS & Earth Viewer

OGC, ISO, etc

Systemarchitektur und Infrastrukturleistungen einer Geodateninfrastruktur

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Welche Faktoren haben Einfluss auf Infrastrukturleistungen einer Geodateninfrastruktur

Einflussfaktoren auf eine Geodateninfrastruktur

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Technik

Standards & Normen

Regelungen & Gesetze

Förderprogramme

Daten

Anbieter & Betreiber

Nutzer

IT

IT

EU

EU

GIS & Earth Viewer

OGC, ISO, etc

National

National

Systemarchitektur und Infrastrukturleistungen einer Geodateninfrastruktur

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Welche Faktoren haben Einfluss auf Infrastrukturleistungen einer Geodateninfrastruktur

Einflussfaktoren auf eine Geodateninfrastruktur

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Technik

Standards & Normen

Regelungen & Gesetze

Förderprogramme

Daten

Anbieter & Betreiber

Nutzer

IT

IT

EU

EU

Behörden

GeschäftsModelle

Behörden

GIS & Earth Viewer

OGC, ISO, etc

National

National

Privatwirtschaft

Wertschöpfung & Wirtschaftlichkeit

Firmen & Private

Systemarchitektur und Infrastrukturleistungen einer Geodateninfrastruktur

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2. Aktuelle Trends der GIS-Entwicklung 2008

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Aktuelle Trends 2008 • • • •

AGIT 2008, Salzburg INTERGEO 2008, Bremen ESRI User Conference 2008, San Diego Autodesk User Conference 2008, Las Vegas

Quelle: http://www.rtg.bv.tum.de/content/view/306/135/ Autoren Eder, Ertac, Bleifuss, Kraut, Kutzner

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Technik-Entwicklungen US-Markt

1. Technik

• Zusammenwachsen von GIS und Earth Viewern

• Kooperationen zwischen GIS-Herstellern und ITBranche (Autodesk, Bentley, ESRI, Google, Intergraph, Microsoft)

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2. Standards & Normen

Standards & Normen

• Metadaten – Deutlich gestiegenes Bewusstsein der Kunden – Inzwischen Kundennachfrage vorhanden – ISO 19115, INSPIRE Metadatenprofil und OGC Catalogue Service Web (CSW)

• OGC Standards – WMS, WFS, WCS und CSW kommerziell und Open Source – Thema Sicherheit gewinnt an Bedeutung – Neue Standards KML und CityGML

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3. Gesetze & 4. Förderprogramme

Gesetze & Förderprogramme in Europa

• INSPIRE – – – –

Landesweite Aktivitäten und Tests Umsetzung in Bundesrecht und Landesrecht Verstärkter Aufbau nationaler GDIs Metadaten-Push

• Satelliten-Fernerkundung / Kopernikus (GMES) – Verstärkte Einbindung von Fernerkundung in GIS / OGC / INSPIRE – Nutzerfokus rückt in den Vordergrund

• GEOSS, SEIS,...

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3D-Stadtmodelle und 3D-GDI

5. Daten

CityGML als neuer OGC-Standard Export in KML zur Betrachtung in Earth Viewer Vielseitige Anwendungen (Umwelt, Bauwesen, Tourismus,…) Wachsende Komplexität -> Fassaden, Innenraummodelle -> Verwaltung immer größerer Datenmengen

Komplexität

• • • •

LOD 4

LOD 3 LOD 2 LOD 1 LOD 0

Quelle: Prof. Kolbe, TU Berlin

Level of Detail Schilcher

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5. Daten

Vorarlberg 3D – Infrastrukturleistung der Zukunft?

Befliegung Laserscanner

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Korrektur Höhendaten

Vogis Datenbank

Überlagerung DGM Orthophoto

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Visualisierung

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5. Daten

Vorarlberg 3D – Infrastrukturleistung der Zukunft?

• Software zur Visualisierung: „Terrain3D“ • hochqualitative 3D Visualisierung auf Standard-PCHardware • Level of detail („LoD“) abhängig vom Abstand des Betrachters: – hoch aufgelöste LoDs nahe beim Betrachter – geringer aufgelöste LoDs bei größerem Abstand des Betrachters

• Vorarlberg: 56 km x 85 km - 860 GB • Überlagerung mit Verkehrsdaten in Entwicklung

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Geodatenpolitik

6. Anbieter & Betreiber

Public Sector Information

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Folie 18

Kompetenzverteilung in Österreich

6. Anbieter & Betreiber

Quelle: G. Schennach, BEV Österreich 23. Juni 2008 D21ProjektgruppeGIW/Darmstadt Schilcher

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Folie 19

Verkaufspreise -> Standardentgelte

6. Anbieter & Betreiber

Quelle: G. Schennach, BEV Österreich 23. Juni 2008 D21ProjektgruppeGIW/Darmstadt Schilcher

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Auswirkungen aus BEV Modell

6. Anbieter & Betreiber

Quelle: G. Schennach, BEV Österreich 23. Juni 2008 D21ProjektgruppeGIW/Darmstadt Schilcher

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Trend bei Applikationen 2008

7. Nutzer

agit 2008

INTERGEO 2008

ESRI 2008 Klimawandel, Versorgungsinfrastruktur, GDI & INSPIRE, Mobilität, Sicherheit

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Militär, Mobilität, Klimawandel, Behörden, Wasser

GDI & INSPIRE, Web Services, Fernerkundung, 3D Stadtmodelle, Versorgungsinfrastruktur

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Welche Faktoren haben Einfluss auf Infrastrukturleistungen einer Geodateninfrastruktur

Einflussfaktoren auf eine Geodateninfrastruktur

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Technik

Standards & Normen

Regelungen & Gesetze

Förderprogramme

Daten

Anbieter & Betreiber

Nutzer

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Systemarchitektur und Infrastrukturleistungen einer Geodateninfrastruktur

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Welche Faktoren haben Einfluss auf Infrastrukturleistungen einer Geodateninfrastruktur

Einflussfaktoren auf eine Geodateninfrastruktur

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Technik

Standards & Normen

Regelungen & Gesetze

Förderprogramme

Daten

Anbieter & Betreiber

Nutzer

IT

IT

EU

EU

Behörden

GeschäftsModelle

Behörden

Privatwirtschaft

Wertschöpfung & Wirtschaftlichkeit

Firmen & Private

INSPIRE GIS & Earth Viewer

OGC, ISO, etc

National

Kopernikus National

Systemarchitektur und Infrastrukturleistungen einer Geodateninfrastruktur

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3. Die INSPIRE-Kopernikus-Testplattform des Runder Tisch GIS e.V.

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Was ist INSPIRE? • INSPIRE ist eine Richtlinie der EU, die in nationales Recht aller Mitgliedsstaaten umgesetzt wird • Die ESDI besteht aus interoperablen Diensten – – – – –

Suchdienste Darstellungsdienste Download-Dienste Transformationsdienste Dienste zum Abrufen von Geodatendiensten

• INSPIRE Fahrplan: 2007 bis 2019

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Die drei Ziele von INSPIRE Aufbau einer europaweiten GDI mit folgenden Zielen: • Vereinfachung der Berichterstattungspflichten über den Zustand der Umwelt • Vereinfachung des Zugangs der Öffentlichkeit zu Geodaten • Das Wertschöpfungspotential der Geodaten der öffentlichen Verwaltung soll aktiviert werden

Quelle: Hartmut Streuff Business Geomatics Fokus 01/08, November 2008, S.8

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Die Informationsbroschüre INSPIRE des Runder Tisch GIS

•

Mehr Informationen zur INSPIRE Richtlinie

•

INSPIRE Informationsbroschüre des Runder Tisch GIS e.V.

•

Zum Download unter: http://www.rtg.bv.tum.de

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Was ist Kopernikus (ehemals GMES)? • Eine gemeinsame strategische Initiative von EU (DG Enterprise) und European Space Agency • Ziel: globale Umwelt- und Sicherheitsüberwachung • Satellitendaten und Daten aus in situ Messnetzen • Entwicklung und operationeller Betrieb von Diensten • für öffentliche und private Nutzer auf regionaler, nationaler und internationaler Ebene • 2006-2013: mit ca. 3 Mrd. € gefördert

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Zusammenführung von INSPIRE und Kopernikus • Zusammenführung von INSPIRE und Kopernikus über gemeinsame – Metadaten – Geo Web Dienste – Anwendungen INSPIRE

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Kopernikus/GMES

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Die INSPIRE-Kopernikus-Testplattform: Historie & Vision • Neutrale • Herstellerunabhängige • Länderübergreifende Testplattform für GIS Produkte in Anwendungsszenarien mit: • Earth Viewern • INSPIRE Diensten • Kopernikus Diensten 2000

2005 OGC

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2007 Earth Viewer

2008 INSPIRE

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Kopernikus

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Projektpartner der INSPIRE-Kopernikus-Testplattform AED-SICAD, Autodesk, Bayerisches Landesamt für Vermessung und Geoinformation, Bundesamt für Kartographie und Geodäsie, Bentley, con terra, ESG, ESRI Deutschland, GAF AG, GeoTask (Pro DV Group), HHK Datentechnik, hubermedia, IAC-Leipzig, Infoterra, Intergraph, Landesvermessungsamt BadenWürttemberg, Landesvermessungsamt Feldkirch (Österreich), Landratsamt Cham, Microsoft, M.O.S.S., Runder Tisch GIS e.V., Technische Universität München (Fachgebiet Geoinformationssysteme)

Landesamt für Vermessung und Geoinformation

In Gesprächen: swisstopo & St.Gallen Schilcher

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Grenzüberschreitende Testregion Bodensee

Ausgangslage einer europäischen GDI Unterschiedliche • GI-Systeme • Daten • Datenmodelle

GIS A GIS B

GIS C

GIS D

Bodenseeregion

© ESRI

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Vorteile standardisierter Geo Web Dienste und verteilter Datenhaltung OGC

INSPIRE OGC

INSPIRE

Quellsystem

...

Quellsystem OGC

OGC

INSPIRE

Quellsystem

INSPIRE

Quellsystem OGC

USER

OGC

INSPIRE

INSPIRE

Zielsystem OGC INSPIRE

• •

= Open Geospatial Consortium (Standardisierungsgremium für Geo Web Services) = Infrastructure for Spatial Information in Europe

Interoperable Datennutzung durch Standards über System- und Landesgrenzen hinweg (Zielsystem) Zugriff auf aktuelle Daten über Web Dienste – direkt beim Datenanbieter (Quellsystem) Schilcher

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Konzeptionelle Architektur der INSPIRE-KopernikusTestplattform Anwendungsszenarien User Interface

Anwendungslogik

Metadaten

Regionalplanung

HTML Browser, Browser Clients, Software Clients, Earth Viewer

Aggregate Services WMS

Datenverarbeitung

Hochwasser

WFS

WCS

Map server

WCTS

CSW

Feature server

Geodatenbank Datenmodell & Speicherung

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RDBMS

RDBMS

…………

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…

INSPIRE Dienste

Metadatenkatalog RDBMS

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Szenario Metadaten Aktueller Prototyp Metadaten INTERGEO 2008: • Interoperabler Zugriff auf Metadaten aus unterschiedlichen Metadatenkatalogen über die OGC CSW (Catalogue Service) Schnittstelle • Schaffung einer Testumgebung mit Katalogsystemen unterschiedlicher Hersteller und Metadaten aus verschiedenen Ländern der Bodenseeregion • Gemeinsames Metadatenprofil, OGC CSW 2.0.2 ISO AP 1.0 • Analyse der Heterogenität und Erprobung von Harmonisierungsansätzen

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Architektur des Prototyp Metadaten der INSPIREKopernikus-Testplattform Earth Viewer

Aggregate Service der INSPIRE-Kopernikus-Testplattform (TUM) OGC CSW GetRecords

OGC CSW

OGC CSW

GeoNetwork

con terra

Intergraph

GeoNetwork

Metadaten Vorarlberg

Metadaten BadenWürttemberg

LVA Vorarlberg

LVA BW

Metadaten Dach+

DACH+

OGC CSW

OGC CSW

OGC CSW GeoNetwork

OGC CSW Intergraph

Metadaten St. Gallen / Chur

Metadaten GAF

Metadaten AdV

Geo Task / Autodesk

ESG

AdV & BKG

OGC CSW con terra Metadaten Bayern

Runder Tisch GIS

OGC CSW = Catalogue Service Web des Open Geospatial Consortium

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Folie 37

Ergebnisse Prototyp Metadaten und nächste Schritte Ergebnisse • Umsetzung ohne Prototyping und Test nicht denkbar !!! • Eine zentrale „TÜV“-Instanz ist notwendig • unterschiedliche Auslegung der Elemente des ISO 19115 Metadatenprofils • Keine einheitlichen CSW Requests, mit denen alle Dienste angefragt werden können Nächste Schritte • Weitere Kataloge z.B. LVA Vorarlberg (Geoland.at) werden eingebunden • Transformation von bestehenden Metadaten der Testplattform in das INSPIRE Metadatenmodell • Verknüpfung von Metadaten- und Datendiensten um Nutzen besser aufzeigen zu können

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4. Fazit und Ausblick

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Konsequenzen durch INSPIRE und Kopernikus für behördliche Geodateninfrastrukturen INSPIRE • INSPIRE wird europaweit für behördliche Geodaten mit Umweltrelevanz verpflichtend! • Die nationalen GDIs bilden eine ideale Basis für INSPIRE Kopernikus • Die INSPIRE Richtlinie sieht vor, dass auch weitere Geodaten in der European Spatial Data Infrastructure (ESDI) veröffentlicht werden können • Die behördliche Geodateninfrastruktur kann als Dienstleister für Kopernikus Dienste fungieren um die Nutzer zu erreichen

Schilcher

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Empfehlungen für eine erfolgreiche GDI • Neue Handlungsfelder erschließen durch Kooperation zwischen behördlichen Infrastrukturleistungen und dem Dienstleistungsangebot der Wirtschaft • Push-Effekt von INSPIRE und Kopernikus nutzen • Anreize für Pioniere schaffen • Qualifizierung von Mitarbeitern durch gezielte Weiterbildung • Nutzen von Infrastrukturleistungen gegenüber Politik, Gemeinden und Bürgern glaubwürdig belegen • Kooperation und Kommunikation statt Konkurrenzdenken • Sonst stellt sich die Frage ... Schilcher

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...was bietet Google im Jahr 2019?

GDI ??? Wir kennen nur !!!

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Fortsetzung folgt • 14. Münchner Fortbildungsseminar Geoinformationssysteme (10.-12.3.2009)

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Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit!

Schilcher

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