Wie wir nun wissen, liegen Geodaten, also Daten mit räumlichem Bezug, bisher sehr unterschiedlich vor: entweder in analoger Form – beispielsweise auf Papier – oder in einer digitalen Datenbank.Was beide Formen jedoch eint: Es sind oftmals geschlossene Strukturen. Das heißt, dass nur einige wenige Menschen die Daten einsehen und verarbeiten können. Auch eine effiziente Suche ist meist nicht möglich. Darüber hinaus enden die vorliegenden Datenbestände in der Regel an der jeweiligen Verwaltungsgrenze.

Heute jedoch gibt es für den Zugriff auf Geodaten und deren übergreifende Nutzung ein neues Modell:

Nämlich ein digitales Netzwerk, mit dem sich Geodaten in Sekundenschnelle ganz bequem wie in einem Routenplaner durchsuchen lassen: online, mit einer Vielzahl an unterschiedlichen Datenbeständen und mit allen relevanten Informationen – sichtbar auf nur einen Klick. Jeder Nutzer kann zudem einen individuellen Zugriff erhalten.

Der Name eines solchen Netzwerks lautet „Geodateninfrastruktur“ – kurz: GDI.

Nutzbare Geodateninfrastrukturen existieren bereits – oder sie befinden sich gerade im Aufbau: wie zum Beispiel auf europäischer Ebene die EU-weite GDI namens INSPIRE. Die Abkürzung steht für „Infrastructure for Spatial Information in Europe“. Diese GDI verbindet die Daten der 27 EU-Mitgliedsstaaten miteinander, die eine Gesamtfläche von rund 4,4 Millionen Quadratkilometern aufweisen.
Darüber hinaus gibt INSPIRE in Form einer EU-Richtlinie die Regeln vor, wie GDIs innerhalb Europas aufgebaut sein müssen.

Auf nationaler Ebene befindet sich die „GDI-Deutschland“. Diese Geodateninfrastruktur ist ein gemeinsames Vorhaben von Bund, Ländern und Kommunen. Damit soll die Vernetzung raumbezogener Daten über Verwaltungsgrenzen hinweg erleichtert werden.

Jedes der 16 Bundesländer, so auch Hessen, betreibt eine eigene GDI. Ihr Ziel ist es, die überall im Land verteilt vorliegenden Geodaten besser nutzbar zu machen.

Als praktische Anwendung existiert beispielsweise der „Hessenviewer“. Über ihn sind via Internet unterschiedliche Geoinformationen öffentlich einsehbar.

Wenn wir Hessen näher unter die Lupe nehmen, entdecken wir die „GDI-Südhessen“. Sie ist ein Beispiel für eine regionale Geodateninfrastruktur. Durch intensive Zusammenarbeit der Verwaltungen auf kommunaler und Landesebene sollen hier Geoinformationen in einem Netzwerk abrufbar gemacht werden.

Realisiert wird diese regionale Struktur von der „Arbeitsgemeinschaft GDI-Südhessen“, einer Kooperation verschiedener Kommunal- und Landesverwaltungen.

Die unterste Ebene in unserer Darstellung bildet der kommunale Geodatenbestand. Diese lokalen Daten für alle anderen Ebenen nutzbar zu machen, ist eines der Ziele einer regionalen GDI.

Der Grund hierfür ist einfach: Auch die kleinste Gemeinde ist ein Datenlieferant, ebenso wie der Bund, die Länder, die Landkreise und Städte, aber auch Unternehmen und andere Akteure aus der Wirtschaft.

Im Alltag besteht ständig der Bedarf, nicht nur auf eigene Daten, sondern auch auf die Daten anderer Verwaltungen oder Unternehmen zuzugreifen. Damit ein solcher Zugriff überhaupt möglich wird, ist es erforderlich, dass die Daten über verschiedene GDI-Ebenen nutzbar gemacht werden.

Im GDI-Umfeld sind jedoch nicht nur die verschiedenen Ebenen miteinander verknüpft – auch alle Datenlieferanten und Datennutzer werden mittels der GDI-Ebenen untereinander vernetzt. Hierzu erfahren Sie mehr im nächsten Info-Modul „Mehrwert einer GDI“.

Die Vorteile der Vernetzung sind vielfältig: Daten aus vielen unterschiedlichen Quellen miteinander verknüpfen zu können, zudem die hohe Aktualität der Daten, die erhebliche Kostenersparnis und die nutzerfreundliche Handhabung – all dies macht den eigentlichen Sinn und den großen Mehrwert des gemeinschaftlichen GDI-Netzwerks aus. Damit nicht genug: Dass zusätzlicher Speicherplatzbedarf entfällt, und dass aufwändige Konvertierungen zwischen unterschiedlichen Datenformaten überflüssig werden, sind ebenfalls entscheidende Pluspunkte.

Damit eine GDI für alle Datenlieferanten und -nutzer sinnvoll funktionieren kann, benötigt sie einen einheitlichen Aufbau. Dieser wird durch weltweit gültige Standards vorgegeben.

Stellen Sie sich den Aufbau wie ein Puzzle vor, dessen Teile zueinander passen müssen.

Zunächst benötigen wir digitale Geobasisdaten und Geofachdaten. Diese grundlegenden Informationen liegen bislang auf sehr unterschiedliche Art und Weise vor.

Um diese Daten für jedermann nutzbar zu machen, müssen sie nach allgemeingültigen Regeln vereinheitlicht werden. Hierfür wurden internationale Normen und Standards definiert, die vorgeben, wie der Zugriff auf einen Datenbestand erfolgen soll.

Zusätzlich muss jeder Datenbestand eine eigene Beschreibung erhalten, aus der hervorgeht, welche Informationen sich in ihm befinden und welche Eigenschaften diese Informationen besitzen – beispielsweise wie detailliert und aktuell sie sind. Eine solche Beschreibung nennt man Metadaten.

Darüber hinaus benötigt man noch sogenannte Dienste. Dies sind programmierte Schnittstellen, die den Zugriff auf die Daten mithilfe von Anwenderprogrammen möglich machen.

Schließlich müssen die Daten innerhalb eines Netzwerks, das von Computern und Datenleitungen gebildet wird, mittels der Dienste zur Verfügung gestellt werden.

Dieser einheitliche Aufbau gewährleistet, dass eine Geodateninfrastruktur den vereinfachten Zugriff auf raumbezogene Daten ermöglicht – international, aber auch in jeder einzelnen Kommune.

Zusammengefasst kann man sagen: Eine GDI macht Geodaten für jedermann besser nutzbar. Sie stellt gebiets- und fachübergreifende Informationen rund um die Uhr zur Verfügung. Dabei überschreitet sie Verwaltungsgrenzen, erleichtert die Beteiligung an Entscheidungen, verbessert Planungen, bündelt Informationen und Kompetenzen und macht doppelte Datenhaltungen unnötig.

Ein offener Zugriff auf Geodaten bedeutet also eine erhebliche Vereinfachung für viele Planungs- und Verwaltungsprozesse.

Kurzum: Eine GDI nützt allen!

Auch aus diesem Grund gibt es in der EU rechtliche Rahmenbedingungen und Verpflichtungen zur Einführung einheitlicher Geodateninfrastrukturen. Diese Regelungen erläutern wir Ihnen später im Info-Modul „Rechtlicher Rahmen“.

Bis hierher haben Sie erfahren, welche Bedeutung Geodaten für unseren Alltag besitzen und welche Möglichkeiten und Maßnahmen es gibt, den Umgang mit raumbezogenen Daten zu vereinfachen.

Den Aufbau einer Geodateninfrastruktur mit seinen notwendigen Komponenten haben Sie ebenso kennengelernt wie die grundsätzlichen Vorteile, die die Etablierung einer GDI mit sich bringt.

Im nächsten Info-Modul „Mehrwert einer GDI“ werden Ihnen viele weitere Vorteile von Geodateninfrastrukturen erklärt, die für alle Lieferanten und für alle Nutzer von Geodaten von großer Bedeutung sind.

Wie wir in unserem kleinen Beispiel eben gesehen haben, kann also der Austausch dringend benötigter Geodaten ziemlich kompliziert und langwierig sein. Eine Geodateninfrastruktur, über die Verwaltungen online miteinander verbunden sind, erleichtert den verwaltungsübergreifenden Zugriff auf Geodaten erheblich.

Denken Sie zum Beispiel an die Mitarbeiterin in der Landesverwaltung, die erst das passende Kartenmaterial heraussuchen, dieses auf eine CD brennen und dann per Post verschicken musste. Solche zeitraubenden Arbeitsgänge entfallen beim Arbeiten mit einer Geodateninfrastruktur, und die Sachbearbeiterin hat mehr Zeit für ihre eigentlichen Aufgaben.

Weiterer Vorteil: Der Bauamtsleiter erhält die gewünschten Informationen sofort und direkt auf seinen PC – und zwar in digitaler Form.

Und noch etwas macht eine GDI besonders effizient: Die raumbezogenen Daten verbleiben dort, wo sie aktuell liegen. Somit bleibt jeder Fachbereich Herr über seine Daten und kann diese pflegen. Die Nutzer von Geodaten können somit rund um die Uhr aus der Ferne auf einen jederzeit aktuellen Datenbestand zugreifen.

Eine GDI, die raumbezogene Daten grafisch und online verfügbar macht, kann jedoch noch mehr:

Sie bringt nicht nur Vorteile für die verwaltungsübergreifende Nutzung von Geodaten mit sich, sondern stellt diese auch für externe Datennutzer bereit.

Außerdem ist eine Geodateninfrastruktur die optimale Schnittstelle zu Daten verschiedener Datenanbieter!

Und nicht zuletzt werden Geodaten mithilfe einer GDI so aufbereitet und angeboten, dass sie eine größere Nachfrage generieren und somit auch einen höheren Wert auf dem Geodatenmarkt erzielen.

Doch wer sind bei all dem die handelnden Akteure, wer also ist ein Datennutzer und wer ein Datenanbieter?

Zu den externen Datennutzern zählen zum Beispiel Behörden, wie der städtische Energie- und Wasserversorger, oder aber die Polizei und das Amt für Umwelt.Auch der Bürger nutzt Geodaten, beispielsweise in Form eines Stadtplans oder des Liniennetzplans der S-Bahn. Für Bauherren und Mieter sind raumbezogene Daten ebenfalls wichtig.

Und auch Unternehmen haben ein Interesse an Geodaten, etwa wenn es darum geht, einen Standort für eine neue Produktionsstätte zu finden.

Gut also für jeden Nutzer, der mittels einer GDI seine Nachfrage nach Geodaten auf einfache Weise befriedigen kann.

Geodaten werden in verschiedenen Bereichen und von verschiedenen Datenanbietern generiert. Wir können hier zwei Arten von Anbietern unterscheiden: die öffentlichen Anbieter und die privaten Anbieter.

Zu den öffentlichen Anbietern gehören der Bund, die Länder sowie die kommunale Ebene, also Landkreise, Städte und Gemeinden. Alle drei Verwaltungsebenen erfüllen Aufgaben der öffentlichen Daseinsfürsorge.

Auf Bundesebene etwa werden Daten mit militärischer Bedeutung erhoben, auch das Digitale Landbedeckungsmodell für Deutschland wird hier geführt. Die Landesebene betreibt unter anderem das „Amtliche Liegenschaftskatasterinformationssystem, kurz (ALKIS®)“ und erstellt digitale Orthofotos. Hinzu kommen die Geofachdaten aus den kommunalen Verwaltungen, also Fachdaten mit einem Raumbezug, wie zum Beispiel Bebauungspläne oder Wahlstatistiken.

Der zweite Typ von Geodatenlieferanten sind die privaten Anbieter.

Hierzu zählen Unternehmen, die Fachdaten unter anderem für Navigationssysteme, Immobilienportale, Geomarketing und Satellitenbilder anbieten.

In der Regel erheben private Anbieter eigene Geodaten, um daraus Produkte und Anwendungen zu entwickeln und diese zu vermarkten.

Alle Geodaten sämtlicher Datenanbieter zu bündeln, und allen Datennutzern den Zugriff darauf zu ermöglichen, sind die beiden zentralen Aufgaben einer Geodateninfrastruktur.

Dies funktioniert nach dem Prinzip „Geben und nehmen“.

Jeder Datenanbieter und jeder Datennutzer ist innerhalb einer GDI miteinander verbunden. Jeder kann seinerseits Daten abfragen, aber auch liefern.

Ingenieur- und Planungsbüros beispielsweise nutzen Daten aus unterschiedlichen Quellen, um Bauprojekte zu realisieren. Gleichzeitig generieren sie aber auch eigene Geodaten, die sie allen anderen Netzwerkteilnehmern zur Verfügung stellen können.

Kommunen profitieren von einem solchen Netzwerk am meisten. Da sie bei den lokalen Verwaltungsvorgängen Zugriff auf eine Vielzahl von unterschiedlichen Geodaten haben, sind sie sowohl Datenanbieter als auch Datennutzer. Mithilfe einer GDI organisieren und optimieren die kommunalen Verwaltungen darüber hinaus auch ihre eigenen Arbeitsabläufe.

Überall dort, wo Angebot und Nachfrage herrschen, gibt es einen Markt – so ist es auch bei Geodaten. Man kann sagen: Geodaten sind ein wertvoller Rohstoff, den viele Nutzer zur Realisierung ihrer Vorhaben benötigen. Dabei spielt es zunächst keine Rolle, ob der Nutzer ein Bürger einer Stadt ist, der mit Hilfe einer Landkarte eine Fahrradtour plant, oder ob es sich um einen Großinvestor aus dem Ausland handelt, der sich für ein neues Gewerbegebiet interessiert.
Je besser Geodaten aufbereitet sind und je einfacher sie verfügbar gemacht werden, desto größer ist ihr Wert.

Im Gegenzug zur Wertsteigerung sinken gleichzeitig die Kosten, denn eine funktionierende GDI macht Geodaten und deren Haltung effizienter.

Mittelfristig werden sich rund um das Thema Geodaten vielfältige Geschäftsfelder entwickeln, die auch für Gemeinden, Städte und Landkreise attraktiv sein können. Voraussetzung hierfür ist jedoch ein grundsätzliches Umdenken: Die Fixierung der öffentlichen Verwaltung auf die rein lokale Verwendung von Geodaten muss aufgelöst werden.

Wir haben also gelernt, dass sich der Aufbau einer GDI in vielfacher Hinsicht lohnt.

Verwaltungsabläufe werden vereinfacht und die Geodaten verschiedener Anbieter können mit einfließen. Außerdem wird mittels einer GDI ein zentraler Zugang zu verteilt vorliegenden Daten geschaffen.

Gleichzeitig erhöht eine GDI den Marktwert von Geodaten und senkt die Kosten für deren Verwaltung.

Realisieren lässt sich eine Geodateninfrastruktur übrigens am besten gemeinsam – nämlich in einem Zusammenschluss mit anderen kommunalen Verwaltungen. Wie man mithilfe eines solchen Kompetenzteams eine GDI sinnvoll aufbaut und organisiert, erfahren Sie im folgenden Info-Modul „Die regionale GDI“.

Der Aufbau einer GDI bietet viele Vorteile für die Nutzung von Geodaten. Allerdings sind bei der Schaffung der entsprechenden Infrastruktur nicht nur die technischen Aspekte wichtig – auch auf die Frage nach der richtigen Herangehensweise kommt es an: Beschäftige ich mich mit dem Thema GDI alleine oder doch besser in einer Kooperation mit anderen?

Hierbei gilt eine einfache Formel: „Gemeinsam sind wir stark!“

Mehrwert und Nutzen einer Geodateninfrastruktur sind für alle beteiligten Akteure dann am größten, wenn man sich bereits im Vorfeld zu einer Arbeitsgemeinschaft zusammenschließt.

Bei einem Zusammenschluss zu einer regionalen GDI werden aber auch weitere Synergien erzielt: Es werden einheitliche Strukturen für eine ganze Region geschaffen, was die Einbindung in übergeordnete GDIs vereinfacht. Außerdem kann eine gemeinsame Wissensbasis aufgebaut und genutzt werden.

Zu guter Letzt kann eine solche Arbeitsgemeinschaft die regionale Zusammenarbeit nachhaltig fördern.

Damit die Organisation einer regionalen GDI gelingen kann, müssen wir uns zunächst einmal die unterschiedlichen Akteure und deren Rollen innerhalb einer GDI näher ansehen.

Die Akteure einer GDI können sich aus verschiedenen Gruppen zusammensetzen. Hierzu zählen die öffentliche Verwaltung, die Wirtschaft und die Wissenschaft, aber auch Privatpersonen, also die Bürgerinnen und Bürger. Für das folgende Beispiel werden sieben GDI-Teilnehmer definiert:

• die Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation,
• die sonstigen Landesverwaltungen,
• Landkreise, Kommunen und Kommunalverbände,
• Dienstleistungsunternehmen und Ingenieurbüros,
• Energieversorgungsunternehmen,
• kommunale Eigenbetriebe sowie
• die Bürger.

Fast alle GDI-Teilnehmer können bis zu vier unterschiedliche Rollen innerhalb einer Geodateninfrastruktur einnehmen. Diese Rollen heißen:

• Anbieter – dieser stellt Geodaten bereit,
• Nutzer – dieser nutzt die vorhandenen Geodaten,
• Dienstleister – dieser verarbeitet Geodaten weiter, ohne sie selbst zu besitzen, sowie
• Vermittler – dieser ist das Bindeglied zwischen Anbietern und Nutzern.

Darüber hinaus besteht eine GDI aus vier Basiskomponenten. Diese sind:

• Daten – also die Geobasisdaten, Geofachdaten und Metadaten selbst,
• Dienste – also Schnittstellen, über die Geodaten abrufbar gemacht werden,
• Anwendungen – also Software-Lösungen zur Nutzung und zum Vertrieb von Geodaten sowie
• Informationen – also Auskünfte und allgemeine Beschreibungen rund ums Thema GDI.

Je nach Basiskomponente nimmt jeder Akteur eine bestimmte Rolle ein – oder eben nicht. In der Anfangsphase der GDI-Südhessen half die folgende Matrix den Projektbeteiligten, sich ihrer möglichen Rollen bewusst zu werden:

Links stehen die vier Basiskomponenten, oben sehen wir die unterschiedlichen Rollen, die ein GDI-Teilnehmer einnehmen kann. Die Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation ist als Anbieter von Geodaten in allen vier Basiskomponenten vertreten; ebenso die sonstigen Landesverwaltungen, die Landkreise, Kommunen und Kommunalverbände, die Energieversorgungsunternehmen sowie die Wohnungsbaugesellschaften.

Die Dienstleistungsunternehmen hingegen bieten zwar Dienste, Anwendungen und Informationen an, besitzen aber selbst keine Daten, die sie anbieten könnten. Deshalb nehmen sie hier keine Rolle wahr.

Die Bürger wiederum spielen nur bei den Komponenten „Daten“ und „Dienste“ eine Rolle – mit der Bereitstellung von Anwendungen und Informationen für beziehungsweise über Geodaten haben sie nichts zu tun.
Anders sieht es bei der Nutzung von Diensten, Anwendungen und Informationen aus. Hier spielen die Bürger sehr wohl eine Rolle – ebenso wie alle anderen Akteure mit Ausnahme der Dienstleistungsunternehmen. Diese nutzen lediglich das Informationsangebot rund ums Thema Geodaten.

Hingegen sind die Dienstleistungsunternehmen und Ingenieurbüros sowie die Energieversorgungsunternehmen in der Rolle als Dienstleister und Vermittler präsent.

Kurzum: Das Rollenmodell einer Geodateninfrastruktur ist relativ komplex. Ein Grund mehr, warum es beim Aufbau einer GDI sinnvoll ist, sich richtig zu organisieren und zusammenzuschließen, um allen Akteuren gerecht zu werden.

Damit alle Beteiligten am Aufbau einer GDI auf einer verlässlichen gemeinsamen Grundlage agieren können, sollte eine verbindliche Organisationsform gewählt werden. Das Vertragsrecht bietet hier viele Möglichkeiten – unter anderem den Verein, die GmbH, den Zweckverband oder den öffentlich-rechtlichen Vertrag.

Welches Modell das am besten Geeignete ist, lässt sich nicht pauschal sagen. Jede Rechtsform bietet Freiheiten, aber auch Einschränkungen.

Die Vertragspartner der Arbeitsgemeinschaft GDI-Südhessen wünschten sich eine schnelle Gründung und viel Flexibilität. Da der Arbeitsgemeinschaft bei ihrer Gründung ausschließlich Körperschaften des öffentlichen Rechts angehörten, wählte man hier die Rechtsform des öffentlich-rechtlichen Vertrags.

Die Arbeitsgemeinschaft selbst besteht aus drei Organen:

Oberstes Organ ist das Plenum. Ihm gehören die Landräte der Mitgliedskreise sowie die Oberbürgermeister der Mitgliedsstädte und die Vertreter des Regionalverbandes FrankfurtRheinMain an. Der Leiter des Amtes für Bodenmanagement Heppenheim sowie weitere Vertreter der Hessischen Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation sind ebenfalls Mitglieder des Plenums.

Das Plenum tritt mindestens ein Mal im Jahr zusammen, beschließt die Arbeits- und Finanzplanung, beruft Fachgruppen ein und wählt einen dreiköpfigen Lenkungsausschuss. Dieser führt die Geschäfte der Arbeitsgemeinschaft.
Der Lenkungsausschuss sorgt für die Koordinierung und Steuerung der GDI-Südhessen. Außerdem übernimmt er die fachpolitischen Abstimmungen und tauscht Erfahrungen mit anderen GDI-Initiativen aus.

Zur Erledigung seiner Aufgaben bedient sich der Lenkungsausschuss einer Geschäftsstelle. Diese ist der zentrale Dreh- und Angelpunkt der GDI-Südhessen. Die Geschäftsstelle sorgt für die Informationsweitergabe und berät die Vertragspartner in technischen und organisatorischen Fragen. Außerdem betreibt sie das Internetportal www.gdi-suedhessen.de.

Die Fachgruppen entwickeln unter anderem die Geschäftsprozesse, Spezifikationen und Umsetzungsvorschläge der GDI-Südhessen.

Zur Finanzierung der Arbeitsgemeinschaft hat man ein Modell entwickelt – bestehend aus einem Finanzplan und einem Arbeitsplan.

Der Finanzplan wird in jedem Jahr neu erstellt und der Arbeitsplan daran ausgerichtet.

Der Arbeitsplan enthält eine genaue Zusammenstellung aller Ziele und definiert alle erforderlichen Arbeitspakete auf dem Weg dorthin. Er ist die Grundlage für die Arbeit in den Fachgruppen.

Auch für die Übernahme der Kosten wurde eine Regelung getroffen.

So trägt das Land Hessen die Geschäftsstelle und stellt hierfür Räumlichkeiten sowie das Personal und die erforderliche Infrastruktur zur Verfügung.

Die übrigen Vertragsbeteiligten übernehmen die Kosten für die anfallenden technischen und beratenden Dienstleistungen.

Ein weiterer zentraler Punkt beim Zusammenspiel mehrerer Akteure ist das Thema Datensicherheit – schließlich sollen mithilfe von GDIs Geodaten auch via Internet der Öffentlichkeit verfügbar gemacht werden.

Am sichersten wären Geodaten vermutlich in einem Tresor aufgehoben – doch damit wäre das Ziel einer GDI, nämlich Geodaten zugänglich zu machen, nicht erreicht.

Also muss der Umgang mit Geoinformationen so organisiert sein, dass die Daten selbst nicht verfälscht werden können und dass sensible Informationen nur bestimmten Nutzern zugänglich sind.

Zum Thema Datensicherheit gehören aber auch die Aspekte Ausfallsicherheit, Integrität, Lizenzen und Urheberrechte.

Hierfür gibt es allerhand wirksame technische Sicherheitsmechanismen, wie zum Beispiel Benutzer- und Zugriffsverwaltungen. Allerdings sind auch organisatorische Sicherheitsmaßnahmen zu treffen: Dazu zählen der Einsatz geschulten Personals sowie die regelmäßige Überprüfung aller eingesetzten Komponenten.

Auf die technischen Rahmenbedingungen zur Gewährleistung einer möglichst hohen Datensicherheit innerhalb einer GDI wird im Info-Modul „Voraussetzungen einer GDI“ näher eingegangen.

Wir haben also gelernt, dass es beim Aufbau einer GDI nicht nur auf die technischen Aspekte ankommt – auch organisatorische und fachliche Fragen müssen geklärt werden.

Hilfreich ist außerdem eine regionale Arbeitsgemeinschaft, die in unterschiedlichen Organisationsformen ausgestaltet sein kann.

Dadurch können Synergien geschaffen und genutzt werden, die den Aufbau einer Geodateninfrastruktur um ein Vielfaches erleichtern.

Darüber hinaus müssen beim Thema Datensicherheit von Geodaten die bestehenden Lösungen berücksichtigt werden.

Festzuhalten bleibt: Der Aufbau einer regionalen GDI ist ebenso wichtig wie sinnvoll, denn: „Gemeinsam sind wir stark!“

Im folgenden Info-Modul „Rechtlicher Rahmen“ erfahren Sie mehr über die rechtlichen Rahmenbedingungen beim Aufbau einer GDI sowie über die damit einhergehenden Verpflichtungen.

Rufen wir uns noch einmal die unterschiedlichen GDI-Ebenen in Erinnerung:

An oberster Stelle, also auf Europa-Ebene, steht die multinationale GDI. Darunter findet die nationale GDI ihren Platz: in unserem Fall die GDI-Deutschland. Eine Ebene tiefer, auf Landesebene, befindet sich die GDI-Hessen. Die nächsttiefere GDI ist dann die GDI-Südhessen. Der Ausgangspunkt dieser rechtlichen Hierarchie ist die multinationale Ebene: INSPIRE ist der Name der EU-weiten Geodateninfrastruktur. Gleichzeitig ist dies jedoch auch der Titel jener EU-Richtlinie, die den Aufbau einer GDI in allen Mitgliedsländern vorschreibt.
Die INSPIRE-Richtlinie trat am 15. Mai 2007 in Kraft und musste sodann in nationales Recht umgesetzt werden. Im föderalistischen Deutschland wurden somit ein Bundesgesetz sowie 16 Ländergesetze notwendig.

Seit Februar 2009 gilt bundesweit das Geodatenzugangsgesetz (GeoZG). In Hessen ist im März 2010 das Hessische Vermessungs- und Geoinformationsgesetz (HVGG) um die INSPIRE-Vorgaben ergänzt worden.
Zusätzlich zur INSPIRE-Richtlinie wurden sogenannte Durchführungsbestimmungen in Form von Verordnungen erlassen. Die Gesetze und Verordnungen haben Auswirkungen auf die Arbeit von Behörden auf Bundes-, Landes- und Kommunalebene.

Doch was genau gibt INSPIRE eigentlich vor?

INSPIRE ist eine Gemeinschaftsinitiative der EU-Kommission und der EU-Mitgliedsstaaten. INSPIRE fordert die Etablierung webbasierter Online-Dienste für die Suche, die Visualisierung und den Download von elektronisch vorliegenden Geodaten.

Die EU möchte mittels dieser Initiative Geodaten auch selbst nutzen können – als Nutzer kommen etwa die Europäische Kommission sowie EuroStat, das Statistische Amt der Europäischen Union, in Betracht. Außerdem soll INSPIRE den grenzübergreifenden Austausch von Geoinformationen ermöglichen.

Die INSPIRE-Richtlinie enthält sechs Grundprinzipien zum Umgang mit Geodaten:

1. Daten sollen nur ein Mal gesammelt und nur dort verwaltet werden, wo dies am effektivsten geschehen kann.

2. Räumliche Informationen aus verschiedenen Quellen müssen innerhalb Europas nahtlos kombinierbar sein und von vielen Benutzern und Anwendungen gemeinsam verwendet werden können.

3. Es muss möglich sein, die Daten, die auf einer bestimmten Fachebene erstellt worden sind, auch auf allen anderen Fachebenen zu nutzen.

4. Geoinformationen, die für eine effektive Verwaltung auf allen Fachebenen benötigt werden, sollen mittels weitreichender Anwendungen verfügbar und zugänglich sein.

5. Geoinformationen müssen leicht ausfindig gemacht werden können; außerdem müssen sie erkennen lassen, welchen Anforderungen sie gerecht werden können. Ferner muss leicht ablesbar sein, unter welchen Bedingungen sie erhältlich sind und weiterverarbeitet werden können.

6. Geodaten müssen leicht verständlich und im entsprechenden Kontext leicht interpretierbar sein. Darüber hinaus müssen sie mithilfe benutzerfreundlicher Visualisierungsmethoden nutzbar gemacht werden können.

Die von der Europäischen Union erlassene INSPIRE-Richtlinie stellt über die Grundprinzipien hinaus konkrete Anforderungen an die EU-Mitgliedsstaaten: So werden alle Mitgliedsländer verpflichtet, GDIs aufzubauen und zu betreiben. Diese Geodateninfrastrukturen müssen folgende Leistungen erfüllen: Sie müssen Geodaten zu bestimmten Themen zur Verfügung stellen. Diese Themen werden in den drei Anhängen zur INSPIRE-Richtlinie definiert. Ferner müssen die Mitgliedsländer für die Bereitstellung von Metadaten und Suchdiensten für Metadaten sorgen, ebenso für deren regelmäßige Aktualisierung. Sie haben den Aufbau von Organisationsstrukturen zu gewährleisten, damit eine Koordinierung möglich wird; außerdem müssen sie den Aufbau und den Betrieb geeigneter Netzwerkdienste und Technologien sicherstellen. Sie haben Vereinbarungen über die gemeinsame Nutzung von Geodaten zu treffen; und schließlich obliegt ihnen die Überwachung der laufenden Umsetzungsprozesse mit samt der Berichterstattung an die EU.
Die INSPIRE-Richtlinie besteht aus insgesamt sieben Kapiteln und drei Anhängen.

Die grundsätzlichen Anforderungen an Geodateninfrastrukturen in den Mitgliedsstaaten sind in den Kapiteln I und VI zu finden. Die Kapitel II bis V sowie das Kapitel VII enthalten grundsätzliche Angaben, die durch separate Durchführungsbestimmungen konkretisiert werden; diese Verordnungen sind für alle EU-Mitgliedsstaaten rechtlich bindend.

Die drei Anhänge definieren insgesamt 34 Geodaten-Themen, die beim Aufbau einer europäischen GDI berücksichtigt werden müssen. Diese Themen sind mit unterschiedlichen Umsetzungsfristen versehen: Es gibt kurzfristig, mittelfristig und langfristig umzusetzende Geodaten-Themen.

Zu den kurzfristig umzusetzenden Geodaten-Themen zählen zum Beispiel Koordinatenreferenzsysteme sowie Verkehrs- und Gewässernetze.

Mittelfristig umzusetzen sind die Geodaten-Themen Höhe, Bodenbedeckung, Orthofotografie und Geologie.

Die umfangreichste Themensammlung ist bei den langfristig umzusetzenden Geodaten-Themen zu finden. Hier sind unter anderem statistische Einheiten, Gebäude, Demografie, Biogeografische Regionen sowie Energiequellen zu nennen.

Kommen wir nun zu den Durchführungsbestimmungen. Sie konkretisieren die Inhalte der INSPIRE-Richtlinie, denn: Die Durchführungsbestimmungen enthalten genaue fachliche Vorgaben hinsichtlich der Frage, wie der Aufbau einer GDI auszusehen hat. Diese Bestimmungen besitzen die Form von Verordnungen und sind damit rechtlich bindend. INSPIRE liefert darüber hinaus auch Umsetzungsanleitungen mit. Diese technischen Dokumente beschreiben, wie die Anforderungen aus den Durchführungsbestimmungen umzusetzen sind und besitzen keine rechtliche Verbindlichkeit.

Die Durchführungsbestimmungen wurden zu fünf Kapiteln der INSPIRE-Richtlinie erlassen, und zwar zu den Kapiteln II, III, IV, V und VII.

Kapitel II beschäftigt sich mit dem Thema Metadaten. In der entsprechenden Durchführungsbestimmung sind die Merkmale von Geodatensätzen und Geodatendiensten festgelegt.

Kapitel III heißt „Interoperabilität von Geodatensätzen und -diensten“; die zugehörige Durchführungsbestimmung definiert die Inhalte und die Strukturen von Geodaten, damit diese problemlos gemeinsam genutzt werden können.

In Kapitel IV geht es um Netzdienste; hier legt die Durchführungsbestimmung die webbasierten Funktionen des Zugangs zu Geodaten fest.

Kapitel V hat die „Gemeinsame Nutzung von Daten“ zum Thema. Die betreffende Durchführungsbestimmung enthält Regelungen für harmonisierte Nutzungsbedingungen für die Organe der Europäischen Union.

Auch das Kapitel VII, in dem die Schlussbestimmungen formuliert sind, ist um eine Durchführungsbestimmung ergänzt. In ihr sind die Regelungen für Überwachungsmechanismen und für das Berichtswesen nationaler Geodateninfrastrukturen verankert.

Die Durchführungsbestimmungen zu den fünf genannten Kapiteln sind im Übrigen nicht nur rechtlich bindend, sie bilden auch eine gute Arbeitsgrundlage für alle weiteren Entscheidungen und Prozesse, in denen die Verwendung von Geodaten eine Rolle spielt.

Doch welche Auswirkungen hat das alles auf den Aufbau einer regionalen GDI? Der Rahmenzeitplan für INSPIRE sieht derzeit eine vollständige Umsetzung der Vorgaben bis zur Jahresmitte 2019 vor.
Die Auswirkungen auf die kommunale Ebene sind daher recht umfangreich:

Zunächst sollten hilfreiche Kooperationen zwischen mehreren Kommunen oder Landkreisen anvisiert werden. Daraufhin sind geeignete Koordinationsstrukturen zur effizienten Abstimmung untereinander zu schaffen. Und auch wichtige politische Entscheidungen, vor allem zu Finanzierungsfragen, dürfen nicht ausgeklammert werden.
Auch in technischer Hinsicht muss vieles beachtet werden: So sind die von INSPIRE vorgegebenen Datenmodelle und Schnittstellen zur einheitlichen Aufbereitung und Nutzung von Geodaten umzusetzen.

Parallel dazu ist es notwendig, entweder bereits existierende Anwendungen, zum Beispiel einen übergeordneten Geodatenkatalog, zu nutzen oder aber eigene Anwendungen gemäß den INSPIRE-Vorgaben selbst zu entwickeln. Auch Fragen zur optimalen Datenhaltung und Datenpflege müssen beantwortet werden.

Dies betrifft auf kommunaler Ebene allerdings nur jene Geodaten-Themen, die in den drei Anhängen der INSPIRE-Richtlinie benannt sind. Beispiele hierfür sind Gebäude, Bodenutzung, landwirtschaftliche Anlagen und Demografie.

Zu guter Letzt müssen die zuständigen Mitarbeiter in der GDI-Thematik geschult werden; eventuell fehlendes Know-how lässt sich mithilfe eines engen Informationsaustauschs zwischen den am Aufbau der regionalen GDI beteiligten Partnern kompensieren.

Bei all diesen Arbeitsschritten muss der INSPIRE-Rahmenzeitplan stets im Auge behalten werden.

Wir haben also gelernt, dass die EU mit der INSPIRE-Initiative und der daraus abgeleiteten gleichnamigen Richtlinie das Kernziel verfolgt, eine europäische Geodateninfrastruktur zu schaffen, die sich auf die nationalen GDIs stützt. Damit soll die Nutzung interoperabler Geodaten und Geodienste EU-weit und über Verwaltungsebenen hinweg möglich werden.

Die INSPIRE-Richtlinie und die dazugehörigen Durchführungsbestimmungen sollen sicherstellen, dass die Geodateninfrastrukturen sämtlicher EU-Mitgliedsländer untereinander kompatibel sind und somit grenzüberschreitend genutzt werden können.

INSPIRE unterstützt außerdem die politische Entscheidungsfindung bei Themen, die Auswirkung auf die Umwelt haben können.
Grundsätzlich gilt: Je mehr Geodaten mithilfe einer GDI öffentlich verfügbar gemacht werden können, umso nutzbringender ist dies für alle Beteiligten.

Im folgenden Info-Modul „Komponenten einer GDI“ erfahren Sie mehr über die einzelnen Bausteine, die für den Aufbau einer Geodateninfrastruktur benötigt werden, und über deren Bedeutung.

Die Datenbasis, also die grundlegende Komponente einer GDI, bilden die Geodaten und die sie beschreibenden Metadaten.

Geodaten bestehen aus Geobasisdaten und Geofachdaten. Während Geobasisdaten anwendungsneutral sind, haben Geofachdaten einen fachlichen Hintergrund mit Raumbezug.

Beide Geodatentypen besitzen Metadaten, also beschreibende Informationen über die vorliegenden Geodaten. In den Metadaten sind beispielsweise der Zeitpunkt der Datenerhebung, die Aktualität und die Gültigkeit der Daten vermerkt.

Der Wegbereiter zu diesen Daten ist das Internet. Genauer gesagt: Über einen Internetbrowser ruft der Nutzer das Geoportal auf. In einigen Geoportalen kann sich ein Geodaten-Nachfrager nun für eine Nutzerrolle entscheiden: Ist er beispielsweise Mitarbeiter einer Fachverwaltung, erhält er einen anderen Zugang als etwa ein Bürger. Jeder Nutzergruppe kann also eine eigene Zugangsberechtigung zu Geodaten gewährt werden.

Das Internet ist auch der Kanal, der die Verbindung zwischen dem Geoportal und der Datenbasis herstellt und für die Datenübertragung sorgt.

Ein Geoportal ist also ein Web-Portal, das in einer GDI den mittleren Bereich darstellt. Es bildet den zentralen Zugang zu dezentral vorliegenden Geodaten – kurzum: Es ist ein Vermittler zwischen Nutzer und Daten.

In einem Geoportal werden unterschiedliche Funktionalitäten bereitgestellt. Die wohl wichtigste Funktion ist die Geodatensuche, die bei der Recherche zum Einsatz kommt. Zum Betrachten der Geodaten ist darüber hinaus ein Kartenviewer vorgesehen.

In einem Kartenviewer können Dienste je nach Anforderung beliebig miteinander kombiniert werden.

Ergänzt wird das Angebot des Geoportals häufig durch Informationsdienste, die den Nutzer über verschiedene Themen im Zusammenhang mit Geodaten informieren.

Ein Beispiel für ein solches Web-Portal ist das Geoportal des Bundes. Das „GeoPortal.Bund“ ist im Internet unter www.geoportal.bund.de zu finden.

Ein Geoportal greift auf verschiedene Dienste – sogenannte Web Services – zu. Diese machen die Suche nach, den Zugriff auf und die Darstellung von Geodaten möglich.

Die Web Services sind als Brücke zu verstehen: Ein Geoportal sendet als Client eine Anfrage an einen Web Service, dieser greift daraufhin auf seinen Datenbestand zu und stellt die Daten dem Geoportal wieder zur Verfügung.

Ein Vorteil dieser Dienste ist, dass sie standardisierte Schnittstellen besitzen, über die weitere Geodatenanwendungen problemlos auf sie zugreifen können.

Ein Dienst, der beispielsweise zum Einsatz kommt, ist der Web Map Service, kurz: WMS. Er wird immer dann verwendet, wenn Kartenbilder auf der Basis verteilt vorliegender Vektor- oder Rasterdaten über das Internet abgerufen werden sollen.

Was genau der WMS-Dienst zurückgeben soll, wird ihm über eine Anfrage in Form einer URL mitgeteilt. Diese ist vergleichbar mit einer normalen Internetadresse.

Mithilfe solch einer URL kann ein WMS-Dienst aber beispielsweise auch in ein Geografisches Informationssystem oder in einen Kartenviewer eingebunden werden, sodass zur Betrachtung des gelieferten Kartenbildes die volle GIS-Funktionalität bereitsteht.

Hierbei übernimmt allerdings die Anwendung die Angabe der Parameter im Dienstaufruf, sodass sich der Nutzer nicht um die Parameter kümmern muss.

Sollen nicht die Kartenbilder, sondern die zugrunde liegenden Geodaten selbst im Vektorformat zur Verfügung gestellt werden, kommt der Web Feature Service, kurz: WFS, zum Einsatz.

Werden Geodaten auf der Basis von Adressen gesucht, wird der Geokodierungsdienst verwendet. Er ordnet jeder Adresse eine Koordinatenangabe zu.

Auch für die Suche nach Metadaten gibt es einen eigenen Dienst: den CSW, den Catalogue Service for the Web. Dieser Dienst wird im Metadateninformationssystem (MIS) genutzt.

Auf die genaue Funktionsweise von Diensten gehen wir im Info-Modul „Voraussetzungen einer GDI“ ein.

Ein Metadateninformationssystem (MIS) greift auf eine Datenbank voller Metadaten zu – und ist somit die erste Anlaufstelle bei der Suche nach Geodaten. Man könnte auch sagen: Das MIS ist die Suchmaschine in einer Geodateninfrastruktur.

Metadaten sind die beschreibenden Daten über Geodaten. Sie enthalten beispielsweise die Angaben zur datenhaltenden Stelle, zur Qualität und zur Aktualität der Daten sowie die Kontaktdaten des zuständigen Ansprechpartners. Wichtig ist, dass Metadaten stets in einheitlicher Form vorliegen, damit sie durchsuchbar und vergleichbar bleiben.

Ohne den Eintrag in ein Metadateninformationssystem wie beispielsweise den Geodatenkatalog Hessen sind Geodaten oder Geodatendienste nicht auffindbar.

Wir haben nun auch die vielen Vorteile eines Kartenviewers kennengelernt, denn: „Bilder sagen mehr als Worte“ – gerade beim Thema Geodaten. So gehört ein Kartenviewer also zu den wesentlichen Werkzeugen bei der Arbeit mit raumbezogenen Daten.

Ein Kartenviewer ist eine Anwendung, die Geodatendienste visualisiert. Er stellt die Grundfunktionalitäten eines Geoinformationssystems zur Verfügung. Das heißt: Die Karte ist zoombar, zudem kann man Strecken- und Längenmessungen vornehmen und die dargestellten Inhalte ausdrucken. Außerdem kann man Informationen zu den dargestellten Geodaten, also die sogenannten Sachdaten abrufen.

Auch die Auswahl des Kartenausschnitts ist bequem gelöst: Mittels Zoom-Funktion sowie einer Koordinaten-, Flurstücks- und Adresssuche lässt sich jeder beliebige Ausschnitt finden.

Hat man die passenden Geodaten gefunden, kann es notwendig sein, diese zur weiteren Verwendung zu lizenzieren oder herunterzuladen. Hierfür bietet sich ein Online-Shop an, der optionaler Bestandteil eines Geoportals ist.

Der Shop enthält eine Bestellfunktion für den Erwerb von Daten oder ermöglicht den direkten Download – beispielsweise von Karten im PDF-Format oder von Geodaten in einem gängigen Geodatenformat wie etwa Shapefile.

Einem Anbieter von Geodaten ermöglicht es der Shop, den Nutzern thematisch sortierte Produktpaletten zur Verfügung zu stellen. Auch eine Bezahlfunktion kann integriert werden.

Auf diese Weise können Geodatenprodukte den verschiedenen Kundengruppen wie privaten oder gewerblichen Nutzern sowie der öffentlichen Verwaltung und den Vermessungsstellen angeboten werden.

Ein anschauliches Shop-Beispiel stellt der Geodaten-Shop der Stadt Frankfurt am Main dar.

Schauen wir uns nun einmal das Geoportal Hessen in der Praxis an.

Hierfür rufen wir zunächst das Geoportal Hessen auf. Die Adresse lautet: geoportal.hessen.de. Hier findet man rechts oben ein Eingabefeld für die Suche nach Geodaten.

Dort hat der Nutzer die Auswahl zwischen der „Einfachen Suche“ über das Eingabefeld und der „Erweiterten Suche“ über die danebenstehende Schaltfläche.

Bleiben wir zunächst bei der „Einfachen Suche“. Diese führt eine Volltextrecherche in den Metadaten durch. Wir geben zum Beispiel den Suchbegriff „Naturschutzgebiete“ ein. Mit einem Klick auf die Lupe (Suche starten) beginnt nun die Recherche im Geoportal Hessen.

Das Suchergebnis wird in einer kategorisierten Liste ausgegeben.

Im Reiter „Interaktive Daten“ werden mit Metadaten beschriebene Geowebdienste und Kartenzusammenstellungen aufgeführt, die sich in der Kartenansicht des Geoportals Hessen visualisieren lassen.

Mit einem Klick auf eines der Suchergebnisse innerhalb des Reiters „Interaktive Daten“ kann sich der Nutzer die gefundenen Metadaten anzeigen lassen und erfährt auf diesem Weg, bei welcher Stelle die gesuchten Geodaten vorliegen.

Außerdem wird dem Nutzer die URL zu dem dazugehörigen WMS-Dienst angezeigt, über die er den Dienst beispielsweise in seine eigene Geodatenanwendung einbinden kann. Hierbei nehmen die Kartenansicht des Geoportals oder das Geografische Informationssystem dem Nutzer das Anhängen weiterer Parameter an die URL ab. Der Nutzer muss also nur die angezeigte URL in die Geodatenanwendung einfügen. Ein Aufrufen dieser URL in einem Internetbrowser wird ohne die manuelle Angabe weiterer Parameter jedoch keine Karte liefern.

Um den gefundenen Dienst nun direkt verwenden zu können, wollen wir diesen in einen Kartenviewer einbinden. Über das Icon „In Karte aufnehmen “ in der Suchergebnisanzeige gelangt man zur Kartenansicht.

In dem sich nun öffnenden Fenster wird der ausgewählte Dienst zum Thema Naturschutzgebiete bereits angezeigt.

Betrachtet man nun die Naturschutzgebiete von Hessen, so kann es – insbesondere in den Grenzgebieten zu anderen Bundesländern – sinnvoll sein, die Schutzgebiete auch jenseits der Landesgrenzen betrachten zu können. Auch dies ist durch die Einbindung weiterer Web Map Services im Geoportal Hessen möglich.

Wie in Hessen so kann auch im angrenzenden Bundesland Rheinland-Pfalz der WMS-Dienst für die Naturschutzgebiete über das dortige Geoportal recherchiert werden. Die dort gefundene URL kann genutzt werden, um die rheinland-pfälzischen Naturschutzgebiete in der Kartenansicht anzuzeigen.

Die Naturschutzgebiete angrenzender Bundesländer lassen sich somit problemlos in die Kartenansicht des Geoportals Hessen integrieren. Sie sind jedoch anders dargestellt als die Naturschutzgebiete in Hessen. Die Daten sind über den WMS-Dienst verfügbar, allerdings ist die Darstellung über die Ländergrenzen hinweg nicht harmonisiert.

Innerhalb einer GDI kommen also verschiedene Komponenten zum Einsatz; und nur im Zusammenspiel dieser Komponenten mit einer digitalen Datenbasis und dem Internet entsteht eine funktionsfähige GDI.

Auf der Datenbasis bauen verschiedene Web Services auf, über die auf die Geodaten zugegriffen werden kann (WMS- und WFS-Dienst) oder die Metainformationen über Geodaten liefern (CSW). Diese Dienste sind eigenständige Komponenten, die jede für sich voll funktionsfähig sind.

Mehr noch: Ein Nutzer ist mithilfe der Dienste sogar in der Lage, Geodaten und Karten in sein eigenes Geoinformationssystem einzubinden, ohne die Geodaten selbst vorliegen haben zu müssen.

Wird all dies dem Anwender in einem Geoportal zur Verfügung gestellt, das noch dazu um einen Shop erweitert werden kann, dann hat er ein ebenso umfassendes wie wirksames Werkzeug zum Auffinden und Nutzen von Geodaten an der Hand.

Im folgenden Info-Modul „Voraussetzungen einer GDI“ erklären wir Ihnen die technischen Hintergründe, die für den Aufbau einer Geodateninfrastruktur wichtig sind.

Eines der Kernargumente für eine Geodateninfrastruktur ist die Möglichkeit der sogenannten interoperablen Nutzung aller möglichen GDI-Komponenten.
Doch was bedeutet der Begriff Interoperabilität eigentlich?
Das Geodatenzugangsgesetz des Bundes sowie das Hessische Vermessungs- und Geoinformationsgesetz definieren den Begriff „Interoperabilität“ als „die Kombinierbarkeit von Daten“ beziehungsweise „die Kombinierbarkeit und Interaktionsfähigkeit verschiedener Systeme und Techniken unter Einhaltung gemeinsamer Standards“.
Übersetzt bedeutet das: Jede GDI-Komponente muss unabhängig von Server-Standorten, Datengrundlagen oder eingesetzter Software in ausnahmslos allen Fällen genutzt werden können – ähnlich wie bei Legosteinen, bei denen jedes Teil stets auf jedes andere passt.

Um Interoperabilität innerhalb einer GDI zu erreichen, müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein. Diese gilt es beim Aufbau einer Geodateninfrastruktur zu berücksichtigen.
So sind vor allem allgemeingültige Standards einzuhalten und eine diensteorientierte Architektur zu verwenden. Der englische Fachbegriff hierfür lautet „Service-oriented Architecture“ – kurz: SOA.
Für die optimale Nutzung der Interoperabilität in einer GDI spielen der Einsatz und die Veröffentlichung von Metadaten ebenso eine Rolle wie die Etablierung eines einheitlichen Nutzerzugangs zur Geodateninfrastruktur in Form eines Geoportals.

Schauen wir uns den Fachbegriff „Service-oriented Architecture“ einmal genauer an. Die diensteorientierte Architektur spielt bei einer GDI eine wichtige Rolle.
Diese Art des Aufbaus ist eine zentrale Voraussetzung dafür, dass innerhalb einer Geodateninfrastruktur unter anderem Interoperabilität und Skalierbarkeit sowie eine hohe Performance möglich sind.

Die Grafik erklärt die Funktionsweise einer SOA:
Ein Anbieter, auch „Service Provider“ genannt, stellt seine webbasierten Dienste plattformübergreifend zur Verfügung und veröffentlicht die dazugehörigen Metadaten in einem Verzeichnis, dem sogenannten „Service Broker“. Ein solches Verzeichnis ist ein Metadateninformationssystem in einem Geoportal. Der Nutzer, auch „Service Consumer“ genannt, ist so in der Lage, die Dienste öffentlich zu finden und diese selbst zu nutzen – zum Beispiel indem er sie in seine eigene Geodatenanwendung einbindet.

Dieses Prinzip nennt man auch „Publish-Find-Bind-Muster“.

Ein wichtiges Merkmal dieses Musters ist, dass hierbei über standardisierte Schnittstellen auf autonome Dienste zugegriffen wird.
Aus der Umsetzung des „Publish-Find-Bind-Musters“ im Kontext einer diensteorientierten Architektur ergeben sich zahlreiche Vorteile:

Die darin arbeitenden Dienste sind plattformneutral – das heißt: Die Nutzung der Dienste ist unabhängig vom System, von dem aus der Nutzer auf sie zugreift.

Durch die Einhaltung einheitlicher Standards sind die Dienste interoperabel nutzbar – auch wenn diese von verschiedenen Anbietern kommen.

Außerdem können problemlos weitere Komponenten in eine GDI integriert werden.

So muss keine doppelte Datenerhebung und Datenhaltung vorgenommen werden, was Kosten einspart.
Ein weiterer Vorteil einer diensteorientierten Architektur ist, dass sie die Nutzung von Diensten gänzlich unabhängig davon macht, welche Software ein Datenanbieter zur Datenerhebung oder Datenpflege verwendet – der Austausch von Daten geschieht immer auf die gleiche standardisierte Weise.

Dank dieses autarken Zusammenspiels der einzelnen Komponenten bleiben auch die Dienste an sich voneinander unabhängig.

Die entscheidende Voraussetzung für die effiziente Nutzung einer diensteorientierten Architektur in einer GDI ist freilich das Vorliegen digitaler Geodaten. Diese werden auf einem sicheren Server abgelegt; der Zugriff auf die Daten findet dann über den dazugehörigen Dienst statt.

Der Begriff „Standards“ ist uns im Zusammenhang mit einer GDI schon häufiger begegnet. Doch was genau sind eigentlich Standards?

Zunächst sollten wir eine Begriffsklärung vornehmen: Im GDI-Umfeld spricht man häufig von sogenannten „Normen“ und „Spezifikationen“. Ebenso wie das Wort Standards beschreiben all diese Begriffe die gleiche grundlegende Funktion: Es geht um ein Werkzeug zur Vereinheitlichung oder Regelung bestimmter Sachverhalte auf der Basis einheitlicher Vorgaben.

Diese Vorgaben werden von unterschiedlichen Gremien festgelegt, die dafür jeweils einen der oben genannten Begriffe verwenden.

Wer Komponenten einer GDI bereitstellen will, sollte wissen, welche Dokumente für ihn relevant und wo die verschiedenen Vorgaben niedergeschrieben sind. Sie werden entweder von Normungsgremien wie beispielsweise ISO oder DIN definiert oder kommen von Standardisierungsgremien wie etwa OGC oder W3C. In vielen Fällen arbeiten diese Gremien zusammen.

Und noch einen weiteren Begriff wollen wir einführen: das Wort „Profil“. Ein Profil ist eine Ergänzung zu einem Standard. Diese Ergänzung enthält Präzisierungen oder beschreibt einen höheren Detailgrad eines Standards.

Aus Vereinfachungsgründen sprechen wir in den folgenden Minuten daher überbegrifflich von „Standards“.

Werfen wir einen kurzen Blick auf die standard- und profilgebenden Gremien und Organisationen.

Im GDI-Umfeld kommen verschiedene Standards zum Einsatz – beispielsweise stammen sie von der International Organization for Standardization (ISO). Aber auch die GDI-Ebenen selbst sind der Ursprung zahlreicher Anforderungen: So geben beispielsweise INSPIRE, die GDI-Deutschland, die GDI-Hessen und auch die GDI-Südhessen eigene Vorgaben für Geodateninfrastrukturen heraus.

Viele der maßgeblichen Standards beim Umgang mit Geodaten kommen vom Open Geospatial Consortium (OGC).

Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist ein internationales Industriekonsortium mit über 400 aktiven Mitgliedern aus den Bereichen Industrie, Verwaltung und Universitäten. Das Konsortium verfasst Standards zur interoperablen Nutzung von Geodaten, die im Internet frei verfügbar und unentgeltlich einsehbar sind. Viele dieser Standards enthalten Vorgaben zu Diensten und deren Schnittstellen.

Das OGC war die erste Initiative seiner Art, das sich für die Offenlegung von Schnittstellen im Geodaten-Bereich einsetzte.

Die Dienste nach OGC-Standards nennen sich „OGC Web Services“, kurz: OWS.

Grundsätzlich können alle OGC Web Services über das aus dem Internet bekannte Hypertext Transfer Protocol (HTTP) angesprochen werden – entweder per GET-Methode, also als Anfrage (im Englischen „Request“) per URL, oder mittels POST-Methode, also als Request per XML.

Ein Zugriff via GET-Methode erfolgt über eine URL, der sogenannte Keyword Value Pairs (KVP) angehängt werden. Die URL beginnt standardmäßig mit http://. Danach folgen die Angabe des Host-Namens bzw. der IP-Adresse sowie nach einem Doppelpunkt schließlich die Angabe des dazugehörigen Standard-Ports – in unserem Beispiel die 8080. Der Port hängt von der Einstellung ab, die der Server, auf dem der Dienst läuft, vorgibt.

Anschließend folgen der Pfad zum Dienst sowie ein vorerst abschließendes Fragezeichen.

Daran werden noch die anfragespezifischen Parameter nach dem Schema „Parameterbezeichnung=Wert“ angehängt. Aufeinanderfolgende Parameter werden mit einem „&“ voneinander getrennt. Diese Parameter werden in den Spezifikationen des OGC beschrieben. Beispielsweise beschreibt der Parameter „SERVICE“ die Art des Dienstes, während der Parameter „REQUEST“ immer die konkrete Schnittstelle benennt, die angesprochen wird.

Auf diese Weise kann jeder Internetbrowser auf einen OGC-Dienst zugreifen und Daten abfragen. Komfortabler ist es für den Nutzer jedoch, wenn beispielsweise ein Kartenviewer in einem Geoportal die Abfrage im Hintergrund erledigt und dann lediglich das Ergebnis präsentiert wird.

Das gängigste Beispiel für einen OGC Web Service ist der Web Map Service – kurz: WMS. Seine Aufgabe ist die Visualisierung von Geodaten. Dieser Kartendienst greift hierbei auf Geodatenbanken, auf Dateien – zum Beispiel Shapefiles – oder auf andere Web Services zu.

Stellt ein Nutzer, also ein Client, eine Anfrage an den WMS-Dienst, generiert dieser aus dem Datenbestand eine Antwort.

Die Anfragen, die ein Web Map Service bearbeiten kann, heißen:
• „GetCapabilities“: Diese Anfrage liefert die Eigenschaften, also die Metadaten des Dienstes, als XML-Dokument zurück.
• „GetMap“: Diese Anfrage liefert ein georeferenziertes Rasterbild mit Karteninhalten zurück.
• „GetFeatureInfo“: Diese Anfrage liefert Sachdaten in Form eines gewünschten Formats wie beispielsweise HTML oder XML zurück.

Die Anfrage „GetFeatureInfo“ ist optional, die meisten Web Map Services unterstützen diese Operation jedoch.

Unsere beispielhafte URL umfasst beim Aufruf des WMS-Diensts also die übliche Form bis zum Fragezeichen, außerdem die Angabe des gewählten Service, also WMS, sowie die Art der Anfrage – in unserem Beispiel „GetCapabilities“.

Bei anderen Operationen, zum Beispiel bei „GetMap“-Anfragen, ist das Anhängen weiterer Parameter in der URL notwendig.

Neben dem Web Map Service gibt es noch weitere Dienste nach OGC-Standards.

Der Web Feature Service (WFS) stellt dem Nutzer Vektordaten im GML-Format (Geography Markup Language) zur Verfügung, das unter anderem GIS-Analysen ermöglicht.

Eine Ausprägung des WFS ist der Geokodierungsdienst, der sogenannte Web Feature Service Gazetteer. Mit diesem können geografische Bezeichnungen wie beispielsweise Adressen in Koordinaten umgewandelt werden.

Ein weiterer Dienst nach OGC ist der Catalogue Service for the Web (CSW). Dieser ermöglicht die Bereitstellung von Metadaten zu Geodiensten, Geodaten sowie Anwendungen, zudem stellt er die Grundlage eines Metadateninformationssystems dar.

Weitere OGC-Standards entnehmen Sie bitte dem ergänzenden PDF-Dokument.

Das Open Geospatial Consortium arbeitet eng mit anderen Standardisierungsgremien zusammen – zum Beispiel mit der International Organization for Standardization, die die weltweit bekannten und rechtlich verbindlichen ISO-Normen herausgibt.

Innerhalb dieser Organisation gibt es zu unterschiedlichen Themenbereichen jeweils ein Technical Committee. Für den Bereich Geoinformation ist dies das Technical Committee 211 (ISO/TC 211). Es wurde im Jahr 1994 mit dem Ziel gegründet, Standards für alle Arten von Informationen, Methoden, Werkzeugen und Diensten mit Raumbezug zu erarbeiten.

Damit sollen die Verfügbarkeit, der Zugriff und der Austausch von Geoinformationen verbessert werden.

Die dazugehörigen ISO-Normen tragen Bezeichnungen, die aus jeweils fünf Ziffern bestehen und immer mit den Ziffern 191 beginnen..

Da sich die Ziele von OGC und ISO überschneiden, haben beide Seiten im Jahr 1999 einen Kooperationsvertrag geschlossen. Daraufhin übernahm das OGC einige ISO-Standards; gleichzeitig wurden manche OGC-Vorgaben zu rechtlich verbindlichen ISO-Normen.

Zwei ISO-Normen wollen wir im Folgenden näher vorstellen:

Die ISO-Norm 19115 beschäftigt sich mit Metadaten. In ihr werden ein Mindestumfang und die Kategorien für Metadaten definiert. Außerdem nimmt sie eine Unterscheidung zwischen verpflichtenden und optionalen Metadatenelementen vor.

Im Rahmen der erwähnten Kooperationsvereinbarung wurde die ISO-Norm 19115 vom OGC übernommen. Sie ist dort als Teil der abstrakten Spezifikation, als „Topic 11 – Metadata“, wiederzufinden.

Die ISO-Norm 19119 definiert, wie Schnittstellen zu standardisieren sind, damit sie interoperabel eingesetzt werden können.. Auch dieser Standard wurde vom OGC in die abstrakte Spezifikation übernommen und bildet dort das „Topic 12 – Service Architecture“.

In Sachen GDI-Standards spielt auf europäischer Ebene vor allem INSPIRE eine Rolle. Wie wir bereits wissen, gibt es zur INSPIRE-Richtlinie rechtlich verbindliche Durchführungsbestimmungen, auf Englisch: „Implementing Rules“.

Die Durchführungsbestimmungen beschäftigen sich jedoch nicht mit der konkreten Umsetzung, sondern beschreiben lediglich die Anforderungen, also was zu tun ist.

Für das Wie, also für die praktische Umsetzung, gibt es gesonderte Umsetzungsanleitungen (Englisch: „Technical Guidance“), die rechtlich allerdings nicht bindend sind.
In den meisten Fällen handelt es sich hierbei um Konkretisierungen vorhandener Standards, also um Profile.

Eine Ausnahme bilden die Datenspezifikationen. Diese wurden von thematischen Arbeitsgruppen („Thematic Working Groups“) innerhalb von INSPIRE eigens für die Geodatenthemen entwickelt und werden in den Anhängen I bis III der INSPIRE-Richtlinie aufgeführt.

Tiefergehende Informationen zu den INSPIRE-Durchführungsbestimmungen und den Umsetzungsanleitungen, auch am Beispiel von INSPIRE-Darstellungsdiensten, haben wir in einem PDF-Dokument für Sie zusammengefasst.

Auch auf den anderen GDI-Ebenen wurden die vorgegebenen Standards weiter ausgearbeitet und verfeinert. So können auf den Ebenen GDI-Deutschland, GDI-Hessen und GDI-Südhessen jeweils eigene weiterführende Standards oder Profile definiert werden..

Darüber hinaus wird in den sogenannten Architekturkonzepten der GDI- Deutschland und der GDI-Hessen auf andere Standards verwiesen.

Ein konkretes Beispiel für eigene ergänzende Standardisierungen sind die Pflichtenhefte der GDI-Südhessen.

Die GDI-Südhessen hat beim Aufbau ihrer regionalen GDI festgestellt, dass es bei bestimmten Geodatenthemen zusätzliche Vorgaben geben muss. Hierfür hat die GDI-Südhessen sogenannte Pflichtenhefte entwickelt, die teilweise als fachspezifische Profile des WMS-Standards nach OGC gesehen werden können.

Hierauf wird im folgenden Info-Modul „Verkettung von GDI-Komponenten“ näher eingegangen.

Mehr über Standards, auch auf den anderen GDI-Ebenen, erfahren Sie in einem ergänzenden PDF-Dokument.

Eines der zentralen Elemente in einer Geodateninfrastruktur sind Metadaten – also die beschreibenden Daten über Geodaten, Dienste und Anwendungen. Sie sind der Dreh- und Angelpunkt der gegenseitigen Datenbereitstellung.

Mithilfe von Metadaten beschreibt ein Datenanbieter seine Geodaten und Geodatendienste und macht diese Informationen dem Datennutzer in einem Geoportal zugänglich. Das Geoportal stellt dem Nutzer eine Oberfläche zur Suche zur Verfügung, mit deren Hilfe er die vorliegenden Metadaten finden und abfragen kann. Dieses Metadateninformationssystem (MIS) benötigt hierfür einen für den Nutzer meist verborgenen Katalogdienst.

Für die Veröffentlichung von Metadaten ist der Geodatenanbieter verantwortlich.

Sollen verteilt vorliegende Metadaten gefunden und dem Nutzer zur Verfügung gestellt werden, braucht es eine sogenannte Broker-Software. Hierin können verschiedene Katalogdienste eingebunden werden, die ihrerseits eine verteilte Suche nach Metadaten – auch „kaskadierende Suche“ genannt – durchführen können. Diesen Vorgang bezeichnet man auch als „Harvesting“, also als das „Ernten“ von Metadaten-Einträgen (Schnittstelle des OGC Catalogue Service for the Web – CSW).

Nach dieser Methode kann beispielsweise ein europäisches Metadateninformationssystem die Kataloge der Mitgliedsstaaten abfragen. Der deutsche Katalog befragt dann die Kataloge der Bundesländer, und die Landeskataloge wiederum können auf weitere angeschlossene regionale Kataloge zugreifen.

Um Metadaten suchen zu können, benötigen diese einen möglichst einheitlichen Aufbau. Die Erfasser der Metadaten müssen sich also auf eine einheitliche Struktur und Semantik verständigen.

Zu diesem Zweck wurden verschiedene Metadaten-Standards entwickelt. Zu nennen sind hier zum Beispiel der internationale Standard ISO 19115 sowie die Metadaten-Verordnung der europäischen INSPIRE-Richtlinie, die zum Teil auf der ISO 19115 basiert.

Allerdings lassen einerseits die Standards selbst bisweilen Interpretationsspielräume offen, und andererseits gibt es leider nicht den einen Standard bzw. den einheitlichen Aufbau, auf den man sich weltweit verständigen könnte. Deshalb kann es passieren, dass scheinbar gleichbedeutende Elemente unterschiedlich interpretiert werden.

Diese Problematik hat ihre Ursache im Übrigen auch in der großen Vielfalt an Daten und Diensten, die in Metadaten beschrieben werden müssen.

Oft ist daher sinnvoll, einen Erfassungsleitfaden anzubieten, der die einzelnen Elemente näher erläutert und es damit auch dem nichtspezialisierten Anwender ermöglicht, Metadaten aussagekräftig und korrekt zu erfassen.

Metadaten bereitzustellen, stellt eine organisatorische Herausforderung dar. Welche Aspekte zu klären sind, können Sie dem vertiefenden PDF-Dokument entnehmen.

Bei der Erfassung von Metadaten zu INSPIRE-Themen sind immer auch die INSPIRE-Metadatenverordnung, also die diesem Thema entsprechende Durchführungsbestimmung, sowie die dazugehörige technische Umsetzungsanleitung zu beachten.

Darin ist der strukturelle Aufbau von INSPIRE-relevanten Metadaten unter Berücksichtigung von ISO-Standards genau vorgegeben.

Um Metadaten schließlich über eine Anwendung durchsuchen zu können, braucht es Katalogdienste. Auch hierfür benötigt man wieder genaue Standards. Deshalb definiert INSPIRE den sogenannten Suchdienst.

Der darin spezifizierte Dienst unterstützt die Veröffentlichung von und die Suche nach Metadaten sowie die Verlinkung von Suchdiensten untereinander – auch „Kaskadierung“ genannt. Es wird die Einhaltung des OGC-Standards für den Catalogue Service for the Web (CSW) vorgeschrieben.

Der Endanwender bekommt von dieser Komplexität glücklicherweise nichts mit. Zur Suche in Metadaten bedient er sich in der Regel eines Geoportals, das ihm hierfür ein Metadateninformationssystem zur Verfügung stellt.

Mehr zum Thema „Suchen von Metadaten in einem Geoportal“ erfahren Sie im Info-Modul „Komponenten einer GDI“.

Beim softwareseitigen Aufbau einer Geodateninfrastruktur muss man glücklicherweise nicht bei Null anfangen – stehen für die Erzeugung von Diensten doch viele Software-Produkte zur Verfügung. Dies bedingt jedoch, dass man die Qual der Wahl hat. Für welches Produkt man sich letztlich entscheidet, hängt von den individuellen Wünschen und Voraussetzungen ab.

Die folgenden Fragen bilden die wichtigsten Entscheidungskriterien: Über welche Datenquellen verfüge ich? Welches Know-how besitzen die zuständigen Mitarbeiter? Und vor allem: Welche finanziellen Mittel sind vorhanden?

Grundsätzlich kann bei den Software-Angeboten zwischen kommerziellen und Open-Source-Produkten unterschieden werden.

Weitere Informationen hierzu erhalten Sie in einem vertiefenden PDF-Dokument.

Beim Umgang mit sensiblen Daten spielt die Datensicherheit stets eine wichtige Rolle – erst recht, wenn der Zugriff auf diese Daten auf öffentlichem Weg, also über das Internet erfolgt. Neben den üblichen IT-Sicherheitsmaßnahmen – etwa redundante Server mit Lastverteilung, Virenscanner, Firewalls etc. – müssen auch die anwendungsspezifischen Sicherheitsaspekte in Geodateninfrastrukturen berücksichtigt werden. Diese sollen verhindern, dass ein Anwender, der die Daten über die vorgesehenen Schnittstellen nutzt, nicht irrtümlich oder gar mutwillig seine Rechte überschreitet.

Im typischen Anwendungsfall stellt der Nutzer eine Anfrage an einen Geodatendienst. Dabei erhält er einen einzelnen Lese-Zugriff auf die Geodaten. Dies ermöglicht dem Nutzer grundsätzlich das Anzeigen, womöglich sogar das Abspeichern und Ausdrucken von Geodaten.

Sicherheitsaspekte greifen hierbei in drei Phasen: in der Zeit vor dem Zugriff, in der Zeit während des Zugriffs und in der Zeit nach dem Zugriff.

Weitere Informationen sowohl zu den einzelnen Phasen als auch zu den Stichworten Integrität, Autorisierung und Zuordenbarkeit haben wir mitsamt den dazugehörigen Lösungsansätzen in einem separaten PDF-Dokument für Sie zusammengestellt.

Beim Aufbau einer GDI gibt es allerhand zu berücksichtigen: Ein Hauptaugenmerk liegt auf der Interoperabilität aller GDI-Komponenten. Nur wenn diese gewährleistet ist, kann eine GDI effizient funktionieren.

Interoperabilität erreicht man durch den Einsatz einer diensteorientierten Architektur sowie durch die Einhaltung verschiedener Standards.

Diese spielen gerade bei Diensten wie dem Web Map Service und bei Metadaten eine entscheidende Rolle.

Die Standards werden von verschiedenen Gremien vorgegeben – vor allem das Open Geospatial Consortium (OGC) und die International Organisation for Standardization (ISO) sind hier maßgeblich.

Auf den GDI-Ebenen selbst können darüber hinaus weitere Vorgaben von Bedeutung sein; relevante Stichworte sind hier die INSPIRE-Durchführungsbestimmungen und die Pflichtenhefte der GDI-Südhessen.

Ein Metadateninformationssystem (MIS) bildet einen wesentlichen Bestandteil einer Geodateninfrastruktur. In ihm werden Metadaten veröffentlicht, außerdem hält das MIS einen eigenen Suchdienst zum Auffinden von Metadaten bereit.

Allerdings ist, um Metadaten überhaupt effizient finden zu können, die vorherige korrekte Erfassung dieser Daten von enormer Bedeutung. Hierfür gibt es verschiedene Vorgaben, die beachtet werden müssen.

Weitere Voraussetzungen für den Aufbau einer GDI sind die Auswahl der richtigen Software sowie die Berücksichtigung von Datensicherheitsaspekten.

Weshalb es darüber hinaus sinnvoll sein kann, die unterschiedlichen Dienste, die in einer GDI zum Einsatz kommen, in eine automatisierte Prozesssteuerung einzubetten, erklären wir ihnen im folgenden Info-Modul „Verkettung von GDI-Komponenten“.

Das Zauberwort zur Lösung von Herrn Meiers Problem heißt „Prozesssteuerung“, womit die automatische Verkettung verschiedener Dienste gemeint ist – im Englischen auch „Service Chaining“ genannt. Weitere synonyme Begriffe sind „Ablaufsteuerung“ und „Dienste-Orchestrierung“.

Sinn und Zweck dabei ist es, mehrere GDI-Komponenten logisch miteinander zu verknüpfen, um daraus ein Plus an Funktionalität zu erhalten.

Wenn wir die automatische Ablaufsteuerung mehrerer Dienste als optimal für den typischen GDI-Nutzer ansehen, so benötigt man einen Prozessmotor, der nacheinander die jeweiligen Schnittstellen der Dienste anspricht.

Der Prozessmotor in Form eines Programms nimmt vom Nutzer eine Anfrage entgegen und kommuniziert anschließend selbstständig mit den verschiedenen GDI-Komponenten. Während des Prozesses ergeben sich bereits Teilergebnisse, die vom Prozessmotor automatisch für weitere Anfragen an andere Dienste verwendet werden.
So ergibt sich eine Dienste-Kette, die sogenannte „Service Chain“.

Ein einfaches Praxis-Beispiel:

Wir möchten uns mithilfe des Hessenviewers das Flurstück einer bestimmten Adresse ansehen. Hierfür rufen wir in unserem Internetbrowser die URL des Hessenviewers auf. Danach klicken wir auf „Suchen“ und dann auf „Adresse suchen“ – es erscheint ein Eingabefeld.

Der Sitz der Geschäftsstelle der GDI-Südhessen ist in Darmstadt am Europaplatz, Hausnummer 5 – diese Adresse wird in das Eingabefeld hineingeschrieben, danach wird die Schaltfläche „Suchen“ angeklickt..
Ein paar Augenblicke später erhalten wir unser Ergebnis: eine grafische Darstellung des Flurstücks genau jener Adresse, die wir gesucht haben.

Bei alldem hat der Nutzer gar nicht bemerkt, dass zunächst ein Geokodierungs­dienst (nämlich der Web Feature Service Gazetteer, kurz: WFS-G) genutzt wurde, um aus der Adressangabe Koordinaten zu machen. Auch dass die Koordinaten anschließend mittels einer automatisierten Anfrage an einen Web Map Service (WMS) geschickt wurden und dass der WMS daraufhin seinerseits das passende Kartenstück generierte, auf dem die gesuchte Adresse zentriert angezeigt wird, blieb dem Nutzer verborgen.

Eine automatisierte Prozesssteuerung bietet gegenüber der Einzelnutzung von Diensten zahlreiche Vorteile:

• Es wird ein hohes Maß an Anwenderfreundlichkeit erreicht.
• Auf Seiten des Anwenders ist für die Nutzung der Dienste-Ketten kaum GDI-Fachwissen erforderlich, da die Nutzereingaben und Ergebnisse über eine intuitive Benutzeroberfläche gesteuert werden können.
• Schnelle Arbeitsprozesse sind realisierbar.
• Das Zusammenfassen von Teilprozessen ermöglicht eine effiziente Bearbeitung alltäglicher Aufgaben.

All diese Vorteile führen dazu, dass sich der Kreis potenzieller GDI-Nutzer deutlich vergrößert.

Hinweis: Die Leitprojekte wurden 2014 abgeschlossen und sind nicht mehr in Betrieb.

Der Aufbau einer GDI geschieht nicht von heute auf morgen. Voraussetzung hierfür ist schließlich das Sammeln umfassenden Know-hows und einschlägiger Praxiserfahrung.

Aus diesem Grund hat sich die GDI-Südhessen am Beginn ihrer Tätigkeit für den Aufbau zweier Leitprojekte entschieden, die exemplarisch für typische kommunale Prozesse stehen.

Also wurden zunächst ein Informationssystem für Bebauungspläne und dann eines für Radwege entwickelt.

Beide Leitprojekte liefern wertvolle Erkenntnisse, die nur innerhalb einer Kooperation mit mehreren kommunalen Datenanbietern zu gewinnen sind. Außerdem machen diese beispielhaften Projekte das theoretische GDI-Modell für alle Beteiligten praktisch erfahrbar – was nicht selten zu einem Aha-Effekt führt: „Der Aufbau einer GDI ist nicht nur rechtlich bindend, sondern auch äußerst praktisch!“

Das erste Leitprojekt sollte ein fachthematisches sein. Also entschied man sich für ein Informationssystem für Bebauungspläne. Der dahinterstehende Prozess läuft innerhalb einer Verwaltungsebene ab, erstreckt sich also nicht über Kreisgrenzen hinweg.

Ziel des Projekts war es, Architekten, Planern, Investoren, Bauherren und Bürgern eine erheblich einfachere Möglichkeit zu bieten, über das Internet Informationen abzurufen. Wollte jemand aus dieser Nutzergruppe beispielsweise wissen, ob es zu einem bestimmten Grundstück einen Bebauungsplan gibt, war dies zuvor stets mit enormem Aufwand verbunden.

Heute hingegen gibt der Anwender lediglich online eine Adresse oder das zu suchende Flurstück ein und erhält, sofern hierfür ein Bebauungsplan vorliegt, zügig alle dazugehörigen Informationen in seinem Browser angezeigt; zudem kann er den Geltungsbereich des Plans in einem Kartenviewer betrachten.

Werfen wir mal einen Blick auf die Prozesssteuerung des Leitprojekts Bebauungsplaninformationssystem:

Ein Nutzer nimmt in einem Geoportal eine Eingabe vor – beispielsweise eine Adresse. Mit dem Klick auf die Schaltfläche „Suchen“ startet er den Prozessmotor.

Der Motor fragt nun seinerseits mithilfe des Geokodierungsdienstes (WFS-G) die Koordinaten zu der eingegebenen Adresse ab. Sind diese gefunden, sucht der Prozessmotor mit dem Catalogue Service for the Web (CSW) des Geodaten­katalogs Hessen nach Diensten, die laut ihren Metadaten Bebauungspläne enthalten. Danach setzt der Motor die Abfrage „GetCapabilities“ ein, um bei den gefundenen Diensten herauszufinden, welcher Web Map Service (WMS) die eingegebene Adresse abdeckt.

Findet der Prozessmotor einen passenden WMS, fragt er diesen mittels der „GetFeatureInfo“-Anfrage, ob tatsächlich ein bestimmtes Objekt, in unserem Fall also ein Bebauungsplan, an der gewünschten Adresse existiert.

Der Nutzer bekommt das Ergebnis des Prozesses, zusammengefasst auf einer Übersichtsseite, präsentiert und kann dann entscheiden, wie es nun weitergehen soll. Eine Möglichkeit ist zum Beispiel die Visualisierung der gefundenen Daten im Hessenviewer.

Das Leitprojekt Radwegeinformationssystem ist im Gegensatz zum Bebauungs­planinformationssystem verwaltungsübergreifend angelegt. Dies sollte vor allem den praktischen Einstieg in den Umgang mit mehreren Geoinformationsdiensten unterschiedlicher regionaler Partner ermöglichen.

Ziel war es, ein internetbasiertes Informationssystem für Radwege in Südhessen aufzubauen. Der Nutzer soll sich über die örtliche Lage von Radwegen informieren können und mögliche Routen in einer Kartendarstellung angezeigt bekommen.

Der entscheidende Unterschied zum Bebauungsplaninformationssystem ist, dass manche der Radwege über Kreisgrenzen hinweg verlaufen. Hierfür müssen also die Daten aus mehreren Beständen über verschiedene Dienste zusammen verwendet werden. Besondere Herausforderungen liegen hierbei vor allem darin, dass die Radwege keinen Versatz an den Grenzen aufweisen und einheitlich dargestellt werden sollen.

Eine Dienste-Kette wie die vorhin skizzierte kann nur dann automatisch ablaufen, wenn sich alle beteiligten Dienste untereinander „verstehen“. Dies stellt Anforderungen an das einheitliche Auftreten aller Dienste der beteiligten Organisationen.

Insbesondere die visuelle Darstellung von Geodaten ist hiervon betroffen: Geometrieobjekte müssen einheitlich dargestellt werden, auch wenn sie von verschiedenen Web Map Services kommen.

Gerade bei der Umsetzung des Informationssystems für Radwege war das einheitliche visuelle Auftreten aller beteiligten Dienste von großer Bedeutung.

Schließlich sollten die auf einer Karte präsentierten Daten, wie zum Beispiel Wegezeichnungen, nahtlos ineinander übergehen. Es gilt also, auf Seiten des Nutzers Irritationen zu vermeiden, die dadurch entstehen können, dass auf einer Karte etwa unterschiedliche Linienfarben oder -stärken zu sehen sind.

Um genau solche Erfahrungen zu machen, waren die Leitprojekte der GDI-Südhessen enorm wichtig.

Bis heute treten bei den Leitprojekten Schwierigkeiten beim Aufbau von Dienste-Ketten auf. Die Unterschiede bei der eingesetzten Software und bei den genutzten Koordinatenreferenzsystemen sowie die rasante Weiterentwicklung vorhandener Standards und GDI-Komponenten stellen die GDI-Südhessen immer wieder vor neue Probleme, die gemeinsam besprochen und gelöst werden müssen.

Aus diesem Grund sind die Pflichtenhefte der GDI-Südhessen entstanden. Sie enthalten Vorgaben und Standardisierungen, die über übergeordnete Standards hinausgehen. Die Pflichtenhefte werden themenbezogen erstellt, laufend aktualisiert und enthalten sowohl obligatorische Vorgaben als auch optionale Sachverhalte.

In den Pflichtenheften wird klar geregelt, was einzuhalten ist. Der Aufbau eines jeden Pflichtenhefts ist dabei stets gleich. Vier Teile sind zu unterscheiden:

1. Datenaufbereitung
Dieser Teil enthält alle Vorgaben zur Vorbereitung der Daten in einem Geoinformationssystem; er gibt also Antwort auf die Frage, welche Daten letztlich in welcher Form vorliegen sollen. Liegen die Ausgangsdaten beispielsweise in analoger Form vor, wird beschrieben, wie diese einzuscannen sind und zur Verfügung gestellt werden müssen. Außerdem sind in diesem Teil sämtliche Attributvorgaben aufgeführt.

Bei einigen Themen kann es darüber hinaus erforderlich sein, dass weitere Dokumente oder Bilder zur Verfügung gestellt werden müssen.

2. Darstellung
Dieser Teil enthält wichtige Vorgaben, die vor allem dann erforderlich sind, wenn anzuzeigende Geometrien über Kreisgrenzen hinausgehen.

Ohne solche Vorgaben würden bei den verschiedenen Kooperationspartnern beispielsweise die dargestellten Radwege unterschiedliche Strichstärken und/oder -farben aufweisen.

3. Capabilities des Dienstes
Die Eigenschaften des Dienstes selbst werden in dessen Capabilities beschrieben.

Hier ist unter anderem wichtig, eine einheitliche Bezeichnung der Dienste und ihrer Layer, also der verschiedenen Ebenen, vorzunehmen. Neben der Verarbeitung in den Leitprojekten wird dadurch auch eine gleichartige Präsentation in den Layer-Listen und Legenden eines Viewers erreicht.

4. Metadateneingabe zum Dienst im Geodatenkatalog Hessen
Ist ein Dienst eingerichtet und aufrufbar, kann er über die Metadateneingabe im Geodatenkatalog Hessen veröffentlicht werden.

Um auch hier eine Einheitlichkeit zu gewährleisten, enthalten die Pflichtenhefte auch zur Metadateneingabe entsprechende Vorgaben.

Somit ist auch die Funktionalität der Leitprojekte gesichert, da diese in ihrem Ablauf auch die eingegebenen Metadaten abfragen.

Dank der Pflichtenhefte kann ein reibungsloser Ablauf innerhalb der Leitprojekte erreicht werden. Die Nichtbeachtung der Standards hingegen führt zu fehlerhaften Funktionsweisen oder zu unerwünschten Ergebnissen.

Der Anspruch an eine professionell dargestellte Karte kann ohne einheitliche Vorgaben nicht erreicht werden. Ohne solche Vorgaben wäre eindeutig sichtbar, dass die Objekte von unterschiedlichen Anbietern stammen, was den Nutzwert des generierten Kartenbildes erheblich einschränken würde.

Erst die Vereinheitlichung lässt aus einer ansonsten bunt zusammengestückelten Prozesskette ein gebrauchsfähiges und nutzwertiges Produkt entstehen.

Als nicht unwichtiger Nebeneffekt können die Pflichtenhefte übrigens auch als Ausschreibungsgrundlage für Dienstleister verwendet werden.

In den vergangenen Minuten haben wir erfahren, weshalb eine automatisierte Prozessteuerung die richtige Wahl ist, wenn Geodaten auch solchen Nutzern zur Verfügung gestellt werden sollen, die nicht über einschlägige Fachkenntnisse verfügen.

Darüber hinaus bringt das Zusammenfügen mehrerer GDI-Knoten eine wesentliche Effizienzsteigerung in der Nutzung der einzelnen GDI-Komponenten mit sich.

Dies kann (und sollte!) in beispielhaften Leitprojekten erprobt werden, die eine GDI praktisch erfahrbar machen und außerdem helfen, Probleme zu identifizieren und gemeinsam zu lösen. Hierfür sind Pflichtenhefte von großer Bedeutung, die wesentliche Anforderungen für die Realisierung der Leitprojekte vorgeben.