Informationsmanagement und Datenarchitekturen für LTER Beispiel Datendrehscheibe Forschungsplattform Eisenwurzen Thomas Dirnböck Johannes Peterseil Ökosystemforschung & Monitoring Umweltbundesamt Wien © November 2008 Daten sind die harte Währung von Forschung. Im Bereich interdisziplinärer Projekte und bei der Betrachtung von Langzeit-Trends gehört der effiziente Zugang zu geeigneten (bzw. geeignet dokumentierten) Daten zu den Fallkriterien. Dies wird jedoch oftmals durch institutionelle oder organisatorische Rahmenbedingungen erschwert. Die Wieder- oder Weiterverwendbarkeit von Daten aus Forschungsprojekten wird oftmals durch fehlende Information oder fehlende Zugriffsrechte nur schwer möglich. Auch ist die Übersicht über die Verfügbarkeit von Daten zu einer Region oder Projekten in einer Region nicht einfach möglich. Aspekte des Informationsmanagements und der Architektur der Daten für LTER sollen anhand der Forschungsplattform Eisenwurzen, als auch Erfahrungen aus den NoE ALTER-Net diskutiert werden.

Netzwerk Daten technische Komponente inhaltliche Komponente Vergleichbarkeit der Daten gewährleisten technische Komponente physische Datenverfügbarkeit rechtliche Komponente Datenzugriffsrechte Datenrechte (Urheberschaft, etc.) Der Zugang zu Daten hat, neben der technischen Komponente, welche die physische Möglichkeit der Verfügbarkeit regelt, vor allem eine inhaltliche und rechtliche Komponente. Eine langfristige Datenintegration kann nur funktionieren, wenn alle drei Aspekte geregelt sind.

Forschungsplattform Eisenwurzen Netzwerk Daten inhaltliche Komponente Vergleichbarkeit der Daten gewährleisten technische Komponente physische Datenverfügbarkeit Forschungsplattform Eisenwurzen Datendrehscheibe rechtliche Komponente Datenzugriffsrechte Datenrechte (Urheberschaft, etc.) Die Forschungsplattform Eisenwurzen versteht sich hierbei als Drehscheibe, die einerseits zur Aushandlung einer entsprechenden Datenstrategie dient und andererseits als Drehscheibe für die inhaltliche und technische Datenintegration fungiert. Die Forschungsplattform Eisenwurzen versucht hier einen Rahmen und Raum zu geben, der eine Datenvernetzung im Sinne aller drei Komponenten - der inhaltlichen, technischen und rechtlichen - möglich macht. Die fehlende Verfügbarkeit von Daten hat die ökosystemare Langzeitforschung mit regionalem Bezug bisher weitgehend vereitelt. Dementsprechend soll diesem Bereich im Rahmen der Forschungsplattform Eisenwurzen ein Hauptaugenmerk in der Arbeit gelegt werden.

Datendrehscheibe Eisenwurzen Das Ziel ist die bestmögliche direkte Verfügbarkeit von Metadaten und Daten zur Eisenwurzen für die Forschung im nationalen Kontext für die Forschung internationalen Kontext für die Region Mittelfristig soll sich dadurch eine deutliche Erhöhung der Attraktivität der Forschungsplattform Eisenwurzen für Forschungsprojekte ergeben. Langfristig ist es die Verwaltung der Informationen zu Projekten und den entsprechenden Daten. Die Datendrehscheibe im Rahmen der Forschungsplattform Eisenwurzen versucht dabei die Verfügbarkeit von Daten zur Eisenwurzen einerseits für die Forschung aber vor allem für die Region zu erhöhen und zu vereinfachen. Mittelfristig soll dadurch eine ... Langfristig ...

Vorteile für die Datenhalter Datenverfügbarkeit erhöhen Hohe Verfügbarkeit von Daten in für den Datenhalter relevanten Naturräumen, die auch für ihn nutzbar sind Laufende Verfügbarkeit und Nutzbarkeit von Daten aus Forschungsprojekten Legitimation erhöhen Vielfache Nutzung der Daten und Ergebnisse Erzielung eines wissenschaftlichen Mehrwertes für die Region Optimierung von Monitoring Programmen Einsparungen durch die Verwendung bestehender Modelle und Daten Datenintegration erhöhen Positive Auswirkungen für die interne Datenintegration, sowohl einzelner Institutionen als auch auf Ebene der Forschungsplattform Nationalisierung / Internationalisierung Welchen Vorteil hat es nun als Datenhalter an der Datendrehscheibe Eisenwurzen teilzunehmen.

Information über Daten Metainformation / Metadaten Information über Daten Katalogisierung von Datenquellen (in Projekten und Institutionen) über den Datenbestand an sich (was, wer, wo, wann, wie, warum) kontextuelle Datenbeschreibung über die Werte (was, wer, wo, wann, wie, warum) Beschreibung von Funktions- und Prozessmodellen Schlagwortbäume und Thesauri “Was Metadaten sind, ist ein Problem der Sichtweise bzw. der Fragestellung” Krasemann, H.L. (1996) Meta-Information – Was ist das?) So wichtig wie die Daten selbst sind dabei die Informationen über Daten. Diese sind vor allem notwendig, wenn Daten langfristig interpretierbar und nutzbar sein sollten selbst wenn die Datenerzeuger nicht mehr direkt zugreifbar sind. Metainformationen sind wichtig, um langfristig Daten verständlich zu speichern – unterschiedliche Personen können die Daten interpretieren. Man kann dabei unterschiedliche Ebenen der Metainformationen unterscheiden Katalogisierung der Datenquellen Beschreibung der Daten Beschreibung des Konzepts Beschlagwortung von Daten - Zusatzinformationen Die scheinbar leichte Frage der Grenze zwischen Daten und Metadaten verschwimmt jedoch immer mehr. Was Daten sind und was bereits Metadaten definiert oft mehr die konkrete Sichtweise oder die Fragestellung, als vielmehr der Inhalt. Vor allem im Hinblick auf Auswertungen gilt oft das Schlagwort - “one man’s data are other man’s metadata” Eine umfassenden Datenabbildung und Datenstrategie muss sich mit der Bereitstellung dieser Information befassen.

Datenanforderung – was nun? Projekt Datenweitergabe physische Datenspeicherung Wer hat was? Verhandlung mit Datenhalter Datenan- forderung ? Wie läuft nun das konkrete Projektgeschehen in einer Region ab. Man hat eine Idee zu einem Projekt aus dem sich bestimmte Datenanforderungen ergeben Hat man die entsprechenden Datenhalter gefunden tritt man nun in den Prozess der Verhandlung der Daten die oftmals an Bedingungen geknüpft sind. Ist dies geklärt wird über die technischen Formate und Weitergabemöglichkeiten geredet. Jeder Punkt kann dabei Rückfragen, Blockaden, Wartezeiten, Unstimmigkeiten oder auch kleine Erfolge enthalten – aber letzten Endes enthältejeder Knoten viel Zeit und Mühe und muss vor allem jedesmal von neuem gestartet werden. Man stelle sich das in einem großen Projekt vor, mit vielen unterschiedlichen Datenhaltern. Das Problem vervielfacht sich. in allen diesen Bereichen spielt jeweils die inhaltliche, rechtliche und technische Komponente des Datenaustausches eine Rolle Man kann das nun aus der Sicht der Region oder Fragen aus der Region sehen, welche sich auf die Suche nach Antworten zu dringenden Fragen machen. Für die Verhandlung mit den Datenhalter steht dann die Verhandlung mit Forschern zur Aufbereitung der Daten – ein Prozess, welcher ebenfalls ständig von neuem gestartet werden muss. Weitergabebedingungen

Datenanforderung – Eisenwurzen! Datenweitergabe Projekt physische Datenspeicherung Wer hat was? Forschungs- plattform Eisenwurzen Datenan- forderung Ziel der forschungsplattform Eisenwurzen und der Datendrehscheibe Eisenwurzen ist jedoch die Verfügbarmachung von Information zur Region und die Entwicklung von Datenstrategien. Man stelle sich vor man fragt eine zentrale Drehscheibe und bekommt die Daten mit der die Fragen der Datenrechte und Weitergabebedingungen mit den Datenhalter wurde im Vorfeld geklärt sind, genauso wie der Rücklauf von Daten aus den Forschungsprojekte mit der die Datenformate und Austauschprozesse zur physischen Datenspeicherung geklärt sind Selbst die “Region” als Interessent kann die Anfragen an die Forschungsplattform Eisenwurzen stellen.  Forschungsplattform Eisenwurzen ist dabei eine Drehscheibe für Metainformation und aber auch Daten Datenhalter Datenrechte Weitergabebedingungen

Wir wollen euer Bestes! “Wir wollen euer Bestes” Datenvernetzung, -integration und -austausch sind ein Prozess Datenworkshop als erster Schritt Datenvernetzung ist dabei nicht Selbstzweck, sondern soll eine neue Qualität für die Untersuchung einer Region schaffen Ziel ist Kommunikation und der Austausch zwischen den Akteuren der Forschungsplattform Eisenwurzen Region Wissenschaft Datenhalter Die Schaffung einer Win-Win Situation für alle Beteiligten ist das Ziel für diesen Prozess. Das Schlagwort “Wir sollen euer Bestes – gebt es schon her!” bezeichnet dabei sehr schön die Zweischneidigkeit der Situation. Das Beste für euch - ist dabei einerseits die Erhöhung der Verfügbarkeit der Daten für alle Beteiligten in der Region, es ist aber auch “das Beste” – d.h. die Daten selbst. Nur wenn uns beides gelingt, werden wir Erfolg für die Region haben. Die Datenvernetzung und –integration sind dabei jedoch nicht als einmaliger Akt zu verstehen, bei dem es darum geht Datenhalter und Datennutzer an einen Tisch zu bringen, sondern um einen Prozess, der den Rahmen für diese Vernetzung und Integration schafft. Der Datenworkshop ist dabei der erste Schritt in diese Richtung. Die Datenvernetzung ist dabei nicht Selbstzweck ist, sondern dient vor allem dazu, eine neue Qualität der Forschung für und in der Region zu schaffen. Dabei geht es darum, auf bestehendem aufzubauen und neues Wissen und Erkenntnisse zu schaffen. Das übergeordnete Ziel der Forschungsplattform – respektive der Datendrehsecheibe Eisenwurzen - ist es jedoch, die Kommunikation zwischen den Aktueren der Region – seien dies die Regionsvertreter, die Wissenschaft und die Datenhalter zu ermöglichen und über Projektlaufzeiten hinaus aufrechtzuerhalten.

Ziele der Forschungsplattform Verfügbarmachung von Metadaten und in weiterer Linie Daten für Wissenschaftliche Projekte in der Region Bereitstellung von Basisinformationen für die Region Bereitstellung von Forschungsergebnissen Entwicklung einer Datenstrategie zur Verfügbarmachung der Daten Strukturierung des Prozesses zur Verfügbarmachung der Daten in der Region Entwicklung konkreter Datenübereinkommen und Protokolle Um den Rahmen zu schließen komme ich wieder zurück auf die Eingangsgedanken – das oder besser die Ziele einer Forschungsplattform Eisenwurzen. Die Verfügbarmachung von Metadaten und in weiterer Folge der Daten ist wie bereits Eingangs kurz ausgeführt eines der zentralen Anliegen. Diese Metainformationen und auch Daten sollen einerseits für wissenschaftliche Projekte verfügbar sein, die Bereitsstellung von Basisinformationen für die Region sowie die Bereitstellung von Forschungsergebnissen sind aber auch wesentliche Standbeine. Um, vor dem Hintergrund der Vielfalt und Anzahl der Akteure in der Forschungsplattform Eisenwurzen, dies zu ermöglichen ist es notwendig eine entsprechende Datenstrategie gemeinsam zu entwickeln, welche die Verfügbarmachung von Daten und Metainformationen ermöglicht und langfristig sichert. Konkret geht es dabei um Datenübereinkommen und Protokolle für die Forschungsplattform zu entwickeln.

Gemeinsam statt einsam! LTER Europe Region “Datenkonsumenten” Wissenschaft & Forschung Kurzfristige Untersuchungen und hoher Bedarf DATENDREHSCHEIBE Eisenwurzen Gemeinsam statt einsam – die Forschungsplattform Eisenwurzen - als zentrale Drehscheibe für Daten, Information und Fragen aus der Region für die Region, um die Anforderungen der Region, mit der Wissenschaft und den Datenhaltern zu vernetzen und die Links zu Netzwerken herzustellen. Wir stehen dabei am Beginn. Erfahrungen aus europäischen Projekten haben gezeigt, welche Möglichkeiten wir hier haben. Auf nationaler Ebene geht es darum schrittweise diese Visionen in einem praktischen Sinne umzusetzen. In diesem Sinne - es gibt viel zu tun, packen wir es an! Ein konkreter Schritt dabei ist die Sammlung von Metadaten, welche, vor allem von der europäischen Ebene initiert, auch von Seiten der nationalen Netzwerke zur Verfügung gestellt werden sollten. Datenhalter von Basis- und Langzeitmonitoringdaten z.B. Bund, Land, etc. Netzwerke

LTER InfoBase Meta information for the European Network of biodiversity and ecosystem research Die LTER InfoBase – Metadaten über das europäische LTER Netzwerk ist dabei der erste Schritt in die entsprechende Richtung. Als konkreter Schritt werden derzeit gemeinsam mit dem österreichischen LTER Netzwerk Metadaten über die LTER Standorte in Europe gesammelt. Dabei geht es im ersten Schritt darum zu erfassen, welche Erhebungen werden auf welches Standorten gemacht, um die Suche nach geeigneten Partnerstandorten für eine Untersuchungsreihe für Auswertungen zu erleichtern. 12

LTER InfoBase Im Rahmen von LTER Europe wird ein Netzwerk von ökologischen Langzeitforschungsstandorten aufgebaut, welches bestehende Forschungs- und Monitoringinfrastruktur in Europa zusammenfasst. Im Rahmen des FP6 NoE ALTER-Net wurde einerseits die Erstellung dieses Netzwerkes vorangetrieben sowie auch die Erfassung der Metainformation über das Netzwerk, die handelnden Personen und die Forschungs- und Monitoringinfrastruktur Die Aufgabe wird von der Umweltbundesamt GmbH gemeinsam mit Alterra und der Universität Bukarest durchgeführt. Die Frage die sich stellt ist – auf welchen Standorten in Österreich wird der Eintrag von Stickstoff in das Ökosystem erhoben. Welche Partner stehen hier zur Verfügung.

Compartment level/group level LTSER / LTER Site General info landscape level Ecosystem level Dabei ist es notwendig auf die Komplexität und Heterogenität der Infrastrukturen Rücksicht zu nehmen und Werkzeuge mit den notwendigen Flexibiltät zur Verfügung zu stellen. Diese Flexibilität in Umfang und Struktur kann durch bestehende konventionelle metadaten werkzeuge oft nicht bereitgestellt werden. Die Struktur und Komplexität von MORIS hat sich dabei angeboten diese Flexibilität umzusetzen. Komplexität ist notwendig, um die Realität abzubilden. Auf der Ebene auf der ich es brauche wird es strukturiert. Daten sind hoch strukturiert. Ein Standort besteht aus unterschiedlichen Teilsystemen, an denen Untersuchungen durchgeführt werden. So können Standorte in einer Plattform genestet sein, oder Substandorte, wie Intensivplots in einem Standort. Auf jeder Ebene benötigen wir Metainformationen über die Strukturierung der Beobachtungseinheiten. Meta informationen ist notwendig, da man definieren kann auf welche Ebene die Untersuchungen vorgenommen wurden. Die Tiefe und Struktur ist oft nicht vorhersehbar, sehr wohl jedoch, welche Metainformationen ich auf welcher Ebene erheben möchte. Compartment level/group level Level of detail

LTER InfoBase - structure In der Infobase ist die Metainformation dabei in die folgenden Blöcke organisiert, die durch den Benutzer benutzerdefiniert erweitert werden können. Die Anlehung an Standards auf europäischer Ebene wurde versucht und wird derzeit gerade evaluiert. Location – name, coordinates of the central point, situation of the site according to biogeographic region and country, classification of the site according the inner structure, map of the LTER site (LTSER site) Administration – funding, management, public relation, institutional framework, etc. Characteristic habitats – e.g. EUNIS habitats Networks / Projects – site or platform takes part of the following network or projects Research questions Research – activities and infrastructures Data management Etc. Information blocks are extendable according to the user needs!

LTER InfoBase - Datenfluss LTER InfoBase Metadata Edit Tool Bert van der Werf, Alterra MORIS Instanz Umweltbundesamt GmbH eMORIS Umweltbundesamt GmbH Wie ist der Datenfluss der Metadatenerfassung. a) Erfassung der Metadaten mittels dezentraler Eingabe durch ein Metadatenbearbeitungswerkzeug. Dabei werden einzelne Datenbanken, welche in einem zweiten Schritt mit einer zentralen Datenbank abgeglichen und integriert werden. Dies wird über MORIS, einem Informationssystem des Umweltbundesamtes durchgeführt. Die Metadaten werden dann über ein Webportal dem Benutzer zur Verfügung gestellt. Wobei hierbei sowohl die thematische als auch räumliche Selektion in einer vereinfachten Suchabfrage implementiert ist. Datenimport MS Access  MORIS

Metadatenpräsentation Funktionalitäten Selektion Expertenselektion Vereinfachte Suchabfrage Räumliche Selektion Web-GIS Mehrsprachlichkeit Download Navigation in den Daten eMORIS derzeit noch mit Testdaten, da die Datensammlung noch läuft. Die Funktionalitäten sind jedoch fertig umgesetzt. Falls sie die Applikaiton mit den Testdaten derzeit schon testen wollen, wenden sie sich bitte an das InfoBase Team am Umweltbundesamt. https://secure.umweltbundesamt.at/eMORIS/ ftp://ftp.umweltbundesamt.at/public/LTER%20InfoBase/ http://www5.umweltbundesamt.at/ALTERNet/index.php?title=InfoBase

Danke für ihre Aufmerksamkeit Kontakt: Thomas.Dirnboeck@Umweltbundesamt.at Johannes.Peterseil@Umweltbundesamt.at