Interoperabilität auf Basis von Oracle Spatial - Beispiel: Landeshauptstadt Stuttgart Frank Markus Dipl. Geograph Geschäftsführer Juli 18

Überblick Warm up: 3 Folien über uns Interoperabilität – Warum? Interoperabilität - Wie definiert man Interoperabilität? Datenaustausch oder Interoperabilität? Standard-Zugriffe (OGC), standardisierte Schnittstellen Vor- und Nachteile der verschiedenen Lösungen Beispiel anhand eines Projektes bei der Landeshauptsstadt Stuttgart Juli 18

Die Firma c-plan entwickelt, vermarktet und vertreibt Standard- und Anwender-spezifische Lösungen für die Verwaltung von raumbezogenen Daten in allen Sparten c-plan zählt mit ca. 70 Mitarbeitern zu den größten europäischen GIS-Lösungs-Anbietern c-plan integriert seit über 15 Jahren die für den lokalen Markt zugeschnittenen GIS- Lösungen. Juli 18

Die Kunden Mehr als 1.100 Kunden weltweit mehr als 3.600 Erfassungs-arbeitsplätze weltweit Juli 18

Offenheit Flexibilität Nutzung weltweiter Standards „Philosophie“ der TOPOBASE Offenheit Flexibilität Nutzung weltweiter Standards Juli 18

Ausgangssituation einer Stadtverwaltung: Interoperabilität – Warum? Ausgangssituation einer Stadtverwaltung: Fachämter entscheiden über eigenen Systeme (Kanal, Stadtplanung, Vermessung….), auch ein Grund: verfügbare Technologie Es entwickeln/entwickelten sich heterogene Systemlandschaften aus CAD und GIS: Dateninseln, auch heute immer wieder!! Jedes CAD/GIS-System der Vergangenheit war proprietär Datenaustausch über n2-Schnittstellen Beispiel Stuttgart: - Vermessungamt (IBM Lösung) - Tiefbauamt (c-plan Lösung) - Stadtplanungamt (autodesk Lösung) - Umweltamt (ESRI Lösung) - ….. Metadaten GIF DGN TIFF JPG SQD DXF XLS SDF DWG MIF DBF MDB EDBS FLX SHP Juli 18

Interoperabilität – Warum? Nutzung von Geodaten wird durch Inkompatibilitäten/ fehlende Interoperabilität verschiedene GIS Systeme verhindert Das führt häufig zu aufwendigen, verlustbehafteten Datenmigrationen Daten sind bereits bei der Migration veraltet Migration führt häufig zum Verlust der Logik in den mühsam erhobenen Daten Daten liegen brach und werden nicht genutzt, da es keine Kenntnisse über die Daten gibt (fehlende Metadaten) = sie werden i.d. Regel erneut erhoben….und noch einmal…..usw. Juli 18

Interoperabilität – Warum? „….schätzt der für die Koordination der Geoinformationspolitik zuständige Minister den Wert der in deutschen Behörden schlummernden Geodaten auf 35 Milliarden Euro.“ Quelle: Die Zeit, Wissen 14/2002 Die vermessene Welt Juli 18

Interoperabilität – Begriffsdefinition Interoperabilität- Definition Nr.1: Interoperabilität (technisch) ist die Fähigkeit von (Komponenten in) Systemen, Informationen verlustfrei auszutauschen und so zu verarbeiten, daß eine wirksame Zusammenarbeit gewährleistet ist. Das Nutzen der Daten steht im Vordergrund. Bezogen auf das Thema GIS: Es verfolgt das Ziel, aufwendige Datenkonvertierungen, Import/Export-Hindernisse zu überwinden und den Zugang zu verteilt vorliegenden Daten zu ermöglichen, die auf verschiedenen Plattformen-basierenden GIS-Systemen verwaltet werden. Juli 18

Datenaustausch oder Interoperabilität 2 mögliche Lösungen: Schnittstellen, einschl. einer Datenmigration OGC und ISO konforme Zugriffe (hier auch Spatial) Juli 18

Datenaustausch oder Interoperabilität Schnittstelle: Beim Datenaustausch bzw. Datentransfer werden die Informationen von einem System zum anderen transportiert. Zum Einsatz kommen dabei entweder die proprietären Formate der Hersteller oder Standardformate. Im ersten Fall muss das empfangende System das originäre Speicherformat des jeweiligen Lieferantensystems lesen können. Problem: Bedienung und Aktualität der Schnittstellen. Lösung: ein gemeinsames Standardformat, auf das sich die Beteiligten einigen und in das die jeweiligen Inhalte abgebildet werden. Problem: Die im Standard nicht vorgesehenen Informationen gehen verloren. Wieder Herstellerabhängig und damit proprietär? Juli 18

n Schnittstellen zum gemeinsamen Format Datenaustausch oder Interoperabilität Lösung: Modellbasierte Transferverfahren könnten hier Abhilfe schaffen. Dabei wird den zu übertragenden Daten in einem genormten Formalismus (Datenbeschreibungssprache) die Beschreibung der Datenstruktur vorangestellt. Dieser Weg wurde in der Schweiz mit dem Transferverfahren INTERLIS realisiert. In letzter Konsequenz könnte die Anzahl der Schnittstellen auf ein gemeinsames Transferformat und das proprietäre eigene Speicherformat reduziert werden. Der Normungsaufwand und die Restriktionen für alle Beteiligten wären allerdings sehr groß. Gemeinsames Format n Schnittstellen zum gemeinsamen Format Juli 18

Datenaustausch oder Interoperabilität Geospatial Interoperabilität als Schlüssel des Open GIS Consortiums zur Lösung der Schnittstellenprobleme. Auf der Basis der plattformübergreifenden Schnittstellen CORBA, OLE/COM oder ODBC/SQL werden Fragen definiert, zu denen ein OGC-kompatibles System ebenfalls standardisierte Antworten gibt. Juli 18

Datenaustausch oder Interoperabilität Beispiel für Interoperabilität bei c-plan* 1. Autodesk Map 2005 2. ArcView 8 3. MapInfo Welcome everybody. I‘m very pleased that so many of you could come and are interested in of c-plan and its products My name is Eric Straalman, I’m key account manager by c-plan responsible for the international business. *Hier am Beispiel der Fachschale Wasser Juli 18

Datenaustausch oder Interoperabilität Vorteile Interoperabilität Nachteile Abschaffung der Schnittstellenproblematik Plattform und Systemübergreifende Datennutzung Schnelle Implementierung Durch Standardisierung enorme Kosteneinsparungspotentiale schnellere/umfassendere Nutzung der Daten, da weniger Hürden Mehr Transparenz Präsentationsregeln sind nicht vorgesehen (muß der Anwender/Hersteller machen) OGC Spezifikationen teilweise mehrdeutig Konkurrierende Metadatenstandards Juli 18

Datenaustausch oder Interoperabilität * * * = ALKIS *Auswahl, nicht abschließend Juli 18

OpenGIS - Datenzugriff Architektur eines interoperablen GIS OpenGIS - Datenzugriff Gestern Heute Applikation Monolithic GIS Proprietäre oder Generic DBMS Verbindung Applikation Spatial DB Middleware Traditionelle DBMS Universelle Geodatenserver (spatially-aware) Applikation Applikation Service Proprietäre APIs Offene APIs Juli 18

Architektur eines interoperablen GIS Vorteile Interoperabilität Nachteile Sämtliche Features einer modernen DB können genutzt werden Replikation, Security, Triggers Plattform-Unabhängigkeit Stored procedures Fine Grained security Performance dank Direktzugriff besser Kein Lock-In für Kunde (kann Tools von verschiedenen Anbietern erwerben) Und ganz wichtig: NO BLOBS!!! Auf ORACLE fixiert Nicht alle Features werden von den verschiedenen Herstellern unterstützt Vorsicht bei Versionsupdates – alle Hersteller müssen mitziehen Juli 18

Beispiel: Stuttgart Allgemein: IT/GIS-Situation in Stuttgart vergleichbar zu anderen deutschen Großstädten Heterogene GIS/CAD-Systemlandschaft, geprägt von fehlenden Standards oder Einheitlichkeit Auskunftssystem vereinheitlicht, jedoch proprietäre Lösung, durchgängige Datennutzung nicht möglich. Juli 18

Projekte „integriertes GIS“, TBA Beispiel: Stuttgart Projekte „integriertes GIS“, TBA Fachanwendung: LSA und Stollenkataster Ziel: Datenbereitstellung aus dem GIS des TBA direkt in das stadtweite Auskunftssystem SIAS – ohne Datenmigration tagesaktuell/ständig/automatisch Keine Schnittstellen, OGC konforme Zugriffe Nutzung vorhandener HW Komponenten (Linux und AIX Server, Windows Client) Offene Grafik, damit Bestandsprodukte innerhalb der Stadtverwaltung ebenfalls genutzt werden können (autodesk, ESRI, SIAS). Juli 18

Beispiel: Stuttgart SIAS Auskunftssystem Allgemeine Geodatenserver Ca. 700 AP TBA LSA, Stollen, Straßen Geodatenserver Spatial Bridge Middleware Spatial Bridge Middleware Andere Fachämter 9.2.x Juli 18

Stollenkataster im TBA Beispiel: Stuttgart Stollenkataster im TBA Die selben Daten im Auskunftssystem Juli 18

Interoperabilität in Stuttgart ….mit der TOPOBASETM: Nutzung der Grafikfrondends von (autodesk Map, AutoCAD, MapGuide, ADT….) ESRI (ArcView, ArcGIS, ArcIMS) (Geomedia- Produktlinie) (MapInfo, MapExtreme) …… Das bedeutet für unsere Kunden (wie hier Stuttgart): Investitionsschutz für vorhandene Software Schnellere Erlernbarkeit und damit Kostenreduktion und Fehlervermeidung Höhere Motivation, da weniger Ängste etwas Neues lernen zu müssen Einfache Integration in die vorhandene IT-Landschaft Vorteile: Zugriff mit allen bekannten GIS Systemen möglich Offene Datenstruktur (keine Black Box, keine BLOBS, keine „Middle Ware“ d.h. Zugriff über Standard SQL) Datenbanken können verteilt sein Ist beliebig Skalierbar und dadurch auch für grosse Datenmengen geeignet Ist sehr schnell Anbindung von ERP Systemen welche auf der selben DB aufbauen ist einfach (z.B. SAP). Nachteil Funktioniert nur auf die vorgegebenen Features. Wo die fehlen ist eine Vereinbarung notwendig (z.B. Labels) Ist ein Quasi-Standard eines Herstellers (vergleichbar mit MS Word), somit ist eine gewisse Abhängigkeit vorhanden. Juli 18

Interoperabilität in Stuttgart Was ist jetzt in Stuttgart anders als vorher: Erstmals ist es möglich, dank Oracle Spatial, das andere Fachämter auf die Daten des TBA ohne aufwendige Datenmigration oder Nachbearbeitung direkt auf Geodaten zugreifen können. Es ist der Kick-off für die Umstellung in Richtung offener Geodatenverarbeitung! Vorteile: Zugriff mit allen bekannten GIS Systemen möglich Offene Datenstruktur (keine Black Box, keine BLOBS, keine „Middle Ware“ d.h. Zugriff über Standard SQL) Datenbanken können verteilt sein Ist beliebig Skalierbar und dadurch auch für grosse Datenmengen geeignet Ist sehr schnell Anbindung von ERP Systemen welche auf der selben DB aufbauen ist einfach (z.B. SAP). Nachteil Funktioniert nur auf die vorgegebenen Features. Wo die fehlen ist eine Vereinbarung notwendig (z.B. Labels) Ist ein Quasi-Standard eines Herstellers (vergleichbar mit MS Word), somit ist eine gewisse Abhängigkeit vorhanden. Juli 18

Zusammenfassung (weltweite) Standards bestimmen über die Wirtschaftlichkeit eines GIS – nicht der Preis der Software oder des Projektes. IT- Standards wie HTTP, XML und .net sind die Basis für Interoperabilität, OGC Standards (WMS, WFS, GML …) ergänzen die allgemeineren IT-Standards Der größte Aufwand bei interoperablen Lösungen liegt in unterschiedlichen Modellen und Semantiken: Datenmodelle, Kartographie, Metadaten Technische Interoperabilität ist heute kein Problem. Metadaten erhalten einen zunehmende Bedeutung. Juli 18

Wer hat Fragen ? Juli 18

Herzlichen Dank für die Aufmerksamkeit Mehr Infos unter: www.c-plan.com Juli 18