Geodateninfrastrukturen - Aktueller Stand

1. Geodateninfrastrukturen - Aktueller Stand Lars Bernard

2. Struktur des Vortrages • GDI global - regional und neue Märkte - Begriffsbestimmung - GI-Dienste in einer GDI- Können GDI neue Märkte erschließen ?- Globale, Nationale und Regionale GDI 2 GDI NRW als Beispiel einer regionalen GDI Historie, Organisation, Entwicklungen 3 Neue Aufgaben in Forschung, Entwicklung und Organisation Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

3. Aufbau der NSDI in den USA NSDI (National Spatial Data Infrastructure) meanstechnology, policies and human resources ... to sharegeospatial data throughout all levels of government, the private and non-profit sectors, and academia. Includes a National Geospatial Data Clearinghouseas a distributed network of geospatial data producers, managers, and users Goals:- reduce effort among agencies,- improve quality and- reduce costs of geographic information Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

4. Konzeption der deutschen GDI-DE Nationale Geodatenbasis (NGDB=GBD+GFD+MD)+ GI-Netzwerk + GI-Dienste + Standards GDI-DE für Nutzer und Anbieter in öffentlichen Verwaltungen, im kommerziellen und nicht-kommerziellen Sektor, in der Wissenschaft und für die Bürger Organisations- und Managementstruktur nötigzur Koordinierung und Verwaltungauf lokaler, regionaler,nationaler und transnationaler Ebene Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

5. Fünf GDI - essentials • Geodaten + nutzungsorientierte GI-DiensteGeoDiensteInfrastruktur • Dezentralisierung von Geodaten und GI-Diensten • Techn.-organ. Infrastruktur (Internet-Technologie) • Internationale Standards für Diensteschnittstellen sollen Interoperabilität gewährleisten • Konsensgetriebene Organisationsstruktur in public-private-partnerships (PPP) Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

6. VisualisierungsdienstAnbieter D     Geodaten-dienstAnbieter B GeokatalogdienstAnbieter A Routingdienst Anbieter C GI-Dienste-Kette in einer GDI Webapplikation Routing Anbieter I GDI Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

7. Webapplikation Routing Anbieter I GeokatalogdienstAnbieter A VisualisierungsdienstAnbieter D Geodaten-dienstAnbieter B Routingdienst Anbieter C Arten von GI-Diensten (ISO 19119) • Geographic Model/Information Management Services • Geographic Human Interaction Services • Geographic Processing Services • Geographic Workflow/Task Management Services • Geographic Communication Services Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

8. Eigenschaften von GI-Diensten DienstDeutlich abgegrenzte Funktionalität einer Einheit, die mittels (standardisierter) Methoden-Schnittstellen angeboten wird • GI-Dienste geben standardisiert Auskunft über ihre Eigenschaften und Fähigkeiten (Metadaten) • GI-Dienste setzen auf Internetprotokollen und Architekturen auf (z.B. CORBA & IDL oder WEB & HTTP) • GI-Dienste können statusbehaftet oder statusfrei sein Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

9. 3 Arten von GI-Diensteketten • Aggregate ServiceSystemseitige Integration der benötigten GI-Dienste (black box) • User Defined ChainingAnwender recherchiert GI-Dienste und stellt Kette zusammen • Workflow-Managed ChainingNutzung eines Workflow Enactment Service zur Organisation und Ausführung der Kette Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

10. (De facto) standardisierte GI-Dienste • Web Catalog Services zur Recherche nach GI-Diensten & Daten • Web Feature Services für Zugriff/Fortführung vektorieller Geodaten • Web Coverage Service für den Zugriff auf gerasterte Geodaten • Web Mapping Services • Web Coordinate Transformation Services • Web Gazetteer Services zur Verstandortung geographischer Bezeichner in geodätischen Koordinatensystemen Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

11. Kann GDI neue Märkte erschließen ? • Das bekannte 80%-Argument ... • Problem: Es gibt z.Zt. mehr Konzepte und Piloten als wirklich operationelle GDI MICUS-Studien:1. Aktivierung des Geodatenmarktes in NRW (2001)2. Produktkonzept zur Öffnung des Geodatenmarktes (Oktober 2002)  Wie hoch ist das Marktpotenzial von GDI ? Wo liegen Probleme der Erschließung ? Was ist zu tun ? Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

12. GDI-Marktpotenzial in NRW • Potenzielles Marktvolumen 2.000 Mio € Aktuelles Marktvolumen 300 Mio € ≈ 15% • 11.000 Arbeitsplätze, davon 1.000 bei GI-KMUs Quelle: MICUS 2002 Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

13. Das Wertschöpfungs-Paradoxon • Geodaten verursachen hohe Kosten, haben aber niedrigen direkten Marktwert  Veredlung nötig • Nachfrageorientierte GI-Dienste bringen hohen Mehrwert, brauchen aber "teure" Geodaten Quelle: MICUS 2002 Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

14. Erschließung des GeodatenmarktesEmpfehlungen der MICUS-Studie 2002 1. Öffentlichen Content für externe Nutzer zu moderaten KostenStimulation der Nachfrage 2. Content online anbietenerhöht Umsatz, senkt Kosten 3. PPP-Vertriebspartnerschaftenmarktgerechtes Angebot Quelle:MICUS 2002 Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

15. Geography Network • Technische Plattform für Geodaten und GI-Dienste • ESRI: kommerziell dominiert • Primär zur Förderung des ArcIMS Beispiel: Globale GDI GSDI Initiative • Aufbaus von GDI in allen UN-Staaten • GSDI Cookbook 1.1 als Referenz zum Aufbau • Weltweite Vernetzung nationaler GDI • Politisch-administrativ dominiert • Starke US-amerikanische Dominanz (FGDC) Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

16. Europäische GDI: INSPIRE Infrastructure for Spatial Information in Europe • Ziel = Kopplung der nationalen GDI in Europa zu einer Gesamt-EU-GDI • Ausgerichtet auf administrative Geodaten • Zunächst nur für Umweltinformationen Zeitplan • Katalog-Dienste (2005) • Mapping-Dienste (2006) • Dienste für raumbezogene Anfragen (2007) • Geodatenzugriffs-Dienste (2007) • e-Business-Dienste (2007) Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

17. INSPIRE Generic architecture model EC User application Clients Access to transformed data, pictures, maps, reports, multi-media content Service chaining: search, display, access, e-commerce, …. Metadata search and retrieval for data and services Middleware EEA Catalog French Catalog Direct data access Belgian Geo-processing and catalog Services Italian Catalog Metadata update Other data EEA env. reporting Other data EUROSTAT Statistical data French and Italian regional Geospatial data Content Repositories After the Digital Earth Reference Model Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

18. Europäische GDI: INSPIRE Stand derEntwicklung von Catalog-DienstenQuelle:Paul Smits, JRC Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

19. GDI-DE in der Umsetzung 3-stufiger Prozess, koordiniert vom IMAGI: • Metainformationssystem GeoMIS.Bundzum Nachweis der Geodaten (Prototyp fertig) • Harmonisierung der Objektartenkataloge, Schnittstellen, Standards (ISO-konformes ALKIS/ATKIS-Datenmodell) • Schrittweise Implementierung der NGDB, u.a.- bundesweites offenes Geodatennetzwerk für Geodaten, Metadaten und GI-Dienste- Optimierung der Abgabebedingungen- Qualifizierungsinitiativen ... Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

20. Regionale GDI Aufbau von GDI in den Bundesländern • Geodaten Infrastruktur Berlin/Brandenburg (GIB/Geokomm) • Geo-Online der Vermessungsverwaltung Bayern • Ingeoforum Hessen • Geodateninfrastruktur Nordrhein-Westfalen(GDI NRW) • und andere ..... Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

21. GDI Nordrhein-Westfalen Start Ende 1999 • Anstoß durch LVermA, Staatskanzlei, InnenMin. • Zeitgleich mit GEOBASIS.NRW Kommunen Initialisierung einer GDI durch PPP • Initiale (OpenGIS-konforme) Knoten Förderung eines Bündels von Projekten (F&E) • Wissenschaftliche Begleitung Referenzmodell • Marktuntersuchung Marktstudien (MICUS) Selbstorganisation mit Konsensprinzip durch • Gründung von SIGs • Testbeds Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

22. GDI NRW - Leitbild • …Die Aufgabe der Initiative GDI NRW besteht in der Aktivierung des Geoinformationsmarktes. Dazu sind die verschiedenen technischen, legislativen, sozioökonomischen und logistischen Hindernisse zu identifizieren und zu beseitigen ... • …Die Initiative orientiert sich am Diskussionsprozess von OGC, ISO/TC 211 …und erstellt auf der Basis offener Standards eigene Spezifikationen und Vorschläge zur Weiterentwicklung der OGC Spezifikationen…  Jedes GDI NRW Mitglied verpflichtet sich diesem Leitbild Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

23. GI-Komitee Land NRW Beschlüssefür GDI NRW Dokumente Beschlussvorlagenfür GDI NRW Dokumente GDI NRW Steuerungsgremium (Vertreter GI-Komitee Land NRW, Sprecher SIGs und Testbeds, Vertreter CeGi) Strategische Abstimmung GDI NRW Plenum (Teilnehmer der GDI NRW die das MOU unterzeichnet haben) Information Beschlüssefür GDI NRW Dokumente Entscheidungsvorlagen für GDI NRW Dokumente Mitarbeit operative Unterstützung weitere Aktivitäten Testbeds SIG TaskForces GDI NRW - Organisationsstruktur Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

24. GDI NRW – Referenzmodell Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

25. GDI NRW Testbeds - Idee GDI Testbeds sind Verbundprojekte zur: • Iterativen Entwicklung von GDI-Spezifikationen und direkten Validierung durch Implementierung • Anwendungsfallgetriebenen Übertagung der ISO & OpenGIS Spezifikationen auf die praktische GDI-Implementierungen • Folgen dem Vorbild der OpenGIS Testbeds und sind in ISO & OpenGIS-Aktivitäten eingebunden • Basieren auf konsensorientierten public-private-partnerships Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

26. GDI Testbeds - Teilnahmekriterien Kriterien für die Teilnahme an GDI Testbed: • Substantielle Beiträge: • es werden Spezifikationen entwickelt • es werden Services implementiert • OGC Member • Aktive Mitarbeit in den SIGs Beschluss durch ein Gutachtergremium eingesetzt durch GDI NRW Steuerungsgremium Eigenfinanzierung (mit Supportern) oder Förderung durch Testbed-Sponsor Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

27. GDI Testbeds - Ablauf Vorbereitungsphase • Annahme durch Steuerungsgremium, Call for Participation, Kick-Off Spezifikationsphase • Verteilung der Arbeiten, Arbeitssitzungen in ca. 14-tägigem Rhythmus • Aufbauend auf bereits vorhandenen Spezifikationen Implementierungsphase • Umsetzung der Spezifikationen Evaluierungs- und Testphase • Freischaltung für die Öffentlichkeit. • Review der erarbeiteten Spezifikationen Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

28. GDI NRW Testbed I Organisation & Zeitplan: • Start im März 2001 als freiwillige Initiative einiger Firmen und Institutionen die für die GDI NRW projektierten • Direkte Verbindung zum OpenGIS Consortium • 6 Monate Entwicklung und 3 Monate Präsentation Beteiligte: • AED Graphics AG • con terra GmbH • CPA Geo-Information • ibR Ges. für Geoinformation mbH • interactive instruments GmbH  public private partnership ! • Fraunhofer-Institut für Software- und Systemtechnik • Landesamt für Datenverarbeitung und Statistik NRW • Institut für Geoinformatik, Universität Münster Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

29. GDI NRW Testbed I Anhand exemplarischer Anwendungsfälle - die aus Projekten der Beteiligten stammen ! - befasst sich das Testbed mit der: • Einrichtung von GI-Services • Veröffentlichung von GI-Services • Recherche von GI-Services • Bestellung und Lieferung von GI-Produkten • Nutzung von GI-Services Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

30. GDI-WellKnownServiceGetCap‘s des OpenGIS Basic Service Model GDI NRW – Aktuelle Architektur: GI-Service Abstrakte Service-Schnittstelle mit Mindestanforderung an Metadaten GDI-UnknownServicesind such- und ausführbarz.B. data download WRS WMS WPOS WFS Pricing&Ordering Service Preisanfrage und Bestellung Feature Service Data Access via GML Map Service Visualisierung Registry Service Katalog für Geodienste Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

31. Realisierte GDI-Services Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

32. gewünschten Dienst aufrufen Ergebnismenge: Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

33. keyword spezieller Raum spezieller Dienst Detaillierte Suche: Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

34. gewünschten Dienst aufrufen Ergebnismenge: Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

35. Anwendung integriert verschiedene Mapping-Dienste Ein Ergebnis ist Forst-Anwendung: Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

36. Die selben Dienste anders integriert: Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

37. GDI NRW Testbed I – Spezifikation http://www.gdi-nrw.org Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

38. GDI NRW Testbed II Ziele und Inhalte: • Erweiterung des existierenden Angebotes • Verfeinerung des Web Pricing und Ordering Services • Transaktionale Web Feature Service • Integration von ALKIS & Umsetzung von GEOBASIS.NRW • Integration von Services zu Autorisierung und Zugriff Organisation: • Kick-Off des GDI Testbed II war am 22.02.02 • Die Teilnehmerzahl ist gestiegen... • Abstimmung mit OGC (TC-Meetings in London & Noordwijk) • Touch Down auf der INTERGEO 2002 • Präsentation bis 3/2003 (?) Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

39. GDI NRW Testbed II – Teilnehmer: • AED Graphics AG • con terra GmbH • ibR Ges. für Geoinformation mbH • interactive instruments GmbH • Fraunhofer-Institut für Software- und Systemtechnik • Institut für Geographie, Universität Bonn • Institut für Geoinformatik, Universität Münster • lat/lon GbR • (Geodätisches Institut, Universität Aachen) Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

40. GDI NRW Testbed II – Supporter: • Terramapserver • infas GEOdaten • Teleatlas • LGB Brandenburg • LDS NRW • Arbeitskreis Regionale Kartographie • Stadt Dortmund • Stadt Düsseldorf • Stadt Bottrop • Landesbetrieb Straßenbau NRW • GFZ Potsdam • Wissenschaftsministerium NRW • Höhere Forstbehörde NRW • Vodafone ... Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

41. GDI NRW Testbed II - Schwerpunkte 1. Nutzen und Vernetzen von kommunalen Geobasisinformationen in der GDI ALKIS, NAS, WFS – AED-SICAD, ibR, interactive instruments 2. Registrieren und Suchen von Geodaten und Geodiensten in der GDI Registries, Gazeetter- lat/lon, con terra, GIUB 3. Bestellen, bezahlen und schützen von Geoinformationsprodukten in der GDIWPOS, AAA - ISST, interactive instruments, IfGI 4. Aufbau von GI-Dienste-Ketten in der GDIWMS-SLD, WFS, WCooS – interactive instruments, lat/lon, GIA, IfGI Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

42. GDI NRW Testbed II - Schwerpunkte Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

43. GDI NRW Testbed II – Services: • (transaktionaler) Web Feature Service • ALKIS & NAS auf Basis eines GML & Web Feature Service • Web Pricing & Ordering Service • Authentication, Authorization, and Accounting Service • Web Registry Service • Web Map Service mit Styled Layer Description • Gazeetter • Unterstützung mehrerer Spatial Reference Systems • Coordinate Transformation Service Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

44. GDI NRW Testbed II – Services: Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

45. Integration verteilter Webdienste (Ein Beispiel: verteiltes Szenario Forste/Straßennetz) • Bei der Sturmkatastrophein Baden-Württemberg 1999 (Sturm Lothar) wurden ungefähr 2 Mio. Festmeter Holz vom Sturm geschmissen. In erster Linie waren hier alte und überalterte Bestände betroffen. Bei einem solchen Ereignis sind somit die Strecken des überörtlichen Verkehrs zu identifizieren, die vordringlich zu prüfen sind, ob sie ggf. freigeräumt werden müssen: • „Zeige mir alle überörtlichen Straßenabschnitte, die in Forstabteilungen liegen, deren Altersklasse größer als 80 Jahre ist.“ Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

46. Welche Straßenabschnitte sind vermutlich am stärksten betroffen? Zeige alle Straßen in einer Karte und hebe die betroffenen Abschnitte hervor! WMSii WMS TK50LDS/AED Application Server WFS ForstHF/IfGI Gib alle Straßenabschnitte, die durch die betroffenen Forstabteilungen verlaufen! Gib alle Forstabteilungen (einer bestimmten Baumart) mit einem Baumbestand mit einer Altersklasse von >80 Jahren! NWSIB Integration verteilter Webdienste (Beispiel: verteiltes Szenario Forste/Straßennetz) Demonstrationsclient: http://xtra.interactive-instruments.de/demo/demo-wfs.html Internet (GDI NRW/OGC kompatibel) WFSStrassen Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

47. Integration verteilter Webdienste (Beispiel: verteiltes Szenario Forste/Straßennetz) Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

48. WFS WMS WCS WMS IfGI WFS IfGI WMS IfGI WCS LDS WMS Dienste Kette mobiler Client Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

49. Vodafone/IfGI Mapping Client Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand

50. GDI NRW Testbed II – Spec‘s: • ALKIS & NAS auf Basis von GML & WFS in GDI NRW (AED) • WMS SLD in GDI NRW (interactive instruments) • (transaktionaler) WFS in GDI NRW (IfGI) • W Authent. & Author. Service (WAAS) in GDI NRW (ISST) • WRS & Service Metadata in GDI NRW (con terra; OGC WG) • WPOS (ISST; OGC Discussion Paper) • GS (GIUB, OGC Discussion Paper) • WCTS (latlon, OGC Discussion Paper) Geodateninfrastrukturen – Aktueller Stand