Tillmann Lübker (Bundesamt für Naturschutz)

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1 Tillmann Lübker (Bundesamt für Naturschutz)
Partizipieren an der MDI-DE – Anbindung an das Netzwerk aus Datenknoten Tillmann Lübker (Bundesamt für Naturschutz) Franziska Helbing (Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein) 1

2 Das Netzwerk der MDI und seine Knoten
Gliederung Das Netzwerk der MDI und seine Knoten Rahmenbedingungen, Zielsysteme und Aufgaben eines Knotens Harmonisierung von Daten und Diensten Komponenten eines Knotens und deren Realisierung Hard- und Software Vorstellung existierender Lösungen (LKN/LLUR und BfN)

3 1. Das Netzwerk der MDI und seine Knoten (I)
Ziel der MDI-DE Bereitstellung von Daten und Informationen über gemeinsames Internetportal Zusammenführung von Informationen aus thematisch und sektoral ausgerichteten Aufgabenbereichen (Küsteningenieurwesen, Küstengewässerschutz, Meeresumweltschutz, Meeresnaturschutz und verwandte Themen) Ansatz: Serviceorientierte Architektur (SOA) dienstorientierte Architektur mit verteilten Systemen, über das Internet Vernetzung räumlich verteilter Infrastrukturknoten (ISK) Vorteil: Anwendungen können unabhängig voneinander entwickelt und gepflegt werden, neue Anwendungen und Dienste können eingebaut/geändert/ausgetauscht werden

4 1. Das Netzwerk der MDI und seine Knoten (I)
Definition ISK: „Hard- und Software einer lokalen Serverarchitektur, mit welcher (Geo-)Daten und Metadaten verwaltet und über standardisierte Dienste bereitgestellt werden.“

5  1. Das Netzwerk der MDI und seine Knoten (II)
Prinzip: „Publish-Find-Bind“ MDI-Portal als zentraler Knotenpunkt für Informationen über die Dienste Zentraler Metadatenkatalog zur Recherche Metadaten der ISK werden über CS-W Schnittstelle per Harvesting gebündelt und aktuell gehalten Verwendung von Standards Dienste sind konform nach Open Geospatial Consortium (OGC Web Services) ISO 191xx definiert Normen zur Geoinformation (z.B : Metadaten, 19119: Dienste)  „Metadaten und Recherche“ (Michael Räder, NLPV und Sebastian Duden, BAW)

6 2. Rahmenbedingungen, Zielsysteme und Aufgaben eines Knotens (I)
Hohe Diversität an Arbeitsbereichen und Aufgaben Monitoring Genehmigungsverfahren Berichts- und Informationspflichten Forschung Steigende Anforderungen in den Aufgabenbereichen der Partner Komplexität der Fragestellungen gesetzliche Anforderungen Anforderungen an den Küstenschutz, Meeresumwelt- und Naturschutz

7 2. Rahmenbedingungen, Zielsysteme und Aufgaben eines Knotens (II)
Rechtlicher Rahmen Geoinformationen und Umweltinformationen in den betroffenen Stellen des Bundes und der Länder unterliegen gesetzlichen Vorgaben INSPIRE: Richtlinie 2007/2EG […] zur Schaffung einer Geodateninfrastruktur in der Europäischen Gemeinschaft (2007) GeoZG: Geodatenzugangsgesetz (2009) in den Ländern (z.B. GDIG, NGDIG, GeoVermG M-V, ) UIG: Umweltinformationsgesetz (1994) in den Ländern (z.B. UIG-SH, NUIG, LUIG M-V, ) Berichtspflichten ergeben sich aus inter-/nationalen Abkommen WRRL: Wasserrahmenrichtlinie (2000) MSRL: Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (2008) FFH: Flora-Fauna-Habitat Richtlinie (1992) …

8 2. Rahmenbedingungen, Zielsysteme und Aufgaben eines Knotens (III)
Möglicher Datenfluss für Metadaten zu Daten und Diensten

9 3. Harmonisierung von Daten und Diensten (I)
Ist-Zustand Verteilt vorliegende Daten Speicherung und Visualisierung i.d.R. unabgestimmt Datenbestände selten harmonisiert & interoperabel Problem-Analyse Für eine Zusammenschau sind einheitliche Datenstrukturen und Styles nötig Lösung MDI-DE Wichtiges MDI-Prinzip: Eingriffe in originäre Datenbestände sind zu vermeiden! Stattdessen relationales Mapping unter Verwendung von: Datenbank-Sichten (Views) bzw. SQL-Abfragen und einheitlichen SLDs, die auf dem Portal hinterlegt werden ► D.h. Harmonisierung auf Ebene der Dienste, nicht der Daten! ◄ Seehunddaten NDS+SH

10 3. Harmonisierung von Daten und Diensten (II)
Mindestanfoderungen, darüberhinaus Empfehlungen Konformität zu OGC-Standards Koordinatensysteme Portal: eine Vielzahl an Koordinatenreferenzsystemen (CRS) wird unterstützt EPSG-Codes: 2398, 2399, 4230, 4258, 4326, 4647, 7408, 25832, 25833, 31466, 31467, 31468, 31469, 32632, 35832, 35833, , , Mindestanforderung: WGS84 (EPSG: 4326)

11 3. Harmonisierung von Daten und Diensten (III)
Web Map Service (WMS) – Darstellungsdienst Portal: unterstützt OGC-Standard in den Versionen und 1.3 erwünscht ist eine Konformität zu 1.3 Zu unterstützende Anfragen (Requests): GetCapabilities, GetMap, GetFeatureInfo, GetLegendGraphic, GetFeatureInfo und GetLegendGraphic (letztere nach OGC optional, hier aber verpflichtend) Titel für Dienste und Layer möglichst kurz halten (ca. 20 Zeichen) Daten-Dienste-Kopplung für die Verknüpfung von Daten mit Metadaten (vgl. Vorgaben der GDI-DE) Weiterführende Festlegungen sind im MDI-Referenzmodell festgehalten

12 3. Harmonisierung von Daten und Diensten (IV)
Grafikausgabeformate Portal: GIF, PNG, JP(E)G, TIFF Mindestanforderung: ein Ausgabeformat, das Transparenz unterstützt Darstellung der Dienste durch Styles Wird in SLD-Dateien definiert, basieren auf XML Beim GetMap-Request wird ein Verweis auf ein XML-Dokument mitgesandt Zentrale Bereitstellung von SLDs

13 3. Harmonisierung von Daten und Diensten (V)
Web Feature Service – Downloaddienst Ermöglicht den benutzerspezifischen Zugriff auf Geodaten Die zugrunde liegenden Geodaten müssen im Vektorformat vorliegen Der WFS liefert mindestens Geography Markup Language (GML) zurück Zu unterstützende Anfragen (Requests): GetCapabilities, DescribeFeatureType und GetFeature Möglichst gleicher URL-Aufbau für WMS und WFS, falls parallel bereitgestellt: WMS: WFS:

14 3. Harmonisierung von Daten und Diensten (V)
Web Feature Service – Downloaddienst Beispiel-Aufruf: SERVICE=WFS& VERSION=1.0.0& REQUEST=GetFeature& TYPENAME=MSRL-D5-Eutrophierung:COV_ZS_MAX05& MAXFEATURES=50& OUTPUTFORMAT=GML2

15 3. Harmonisierung von Daten und Diensten (VI)
Abgabe von Metadaten für Daten und Dienste … Alle Geodaten und -dienste müssen mit Metadaten beschrieben werden Wichtige Voraussetzung: Konformität zu ISO19115, ISO19119 und INSPIRE Empfehlung: NOKIS-Profil für spezielle Anforderungen im Küstenbereich Format für Metadaten: XML … per CS-W-Schnittstelle Portal harvested die Metadaten der einzelnen ISK (vgl. „Prinzip“) – lokales Kopieren der Metadaten, Pflege liegt weiterhin bei den Datenhaltern Harvesting-Intervall kann individuell festgelegt werden (z.B. 1x pro Nacht) Über OGC-konforme CS-W Schnittstelle in der Version 2.0.2

16 4. Komponenten eines Knotens und deren Realisierung (I)
Funktionalitäten eines ISK Funktion Beschreibung Bereitstellung von Metadaten Zu Geodaten und Geodiensten sollen entsprechende Metadaten erfasst und über eine CS-W Schnittstelle bereitgestellt werden. Visualisierung von Geodaten Geodaten sind mit Hilfe von Web Map Services (WMS) zu visualisieren. Abfrage von Attributen Attribute sind über den Web Map Services (WMS) abfragbar. Bereitstellung von Geodaten Die Bereitstellung von Geodaten erfolgt über Web Feature Services (WFS). Hardwareanforderungen Server mit Netzwerk- bzw. Internetzugriff möglichst aktuelle leistungsstarke Komponenten aus prof. Serverbereich (Z.B. Quard-Core, 8 GB Ram, RAID 1, 100 MBit)

17 4. Komponenten eines Knotens und deren Realisierung (II)
Softwareanforderungen 4 Hauptkomponenten: Betriebssystem Datenbank Map-/Featureserver Metadateninforma- tionssystem (MIS)

18 4. Komponenten eines Knotens und deren Realisierung (III)
Datenbank: marktgängige relationale / objektrelelationale DB, ggf. mit räumlicher Erweiterung Map-/Featureserver: Mapserver: zentrale Komponente der Geodaten- Visualisierung und -Bereitstellung Featureserver: liefern Geodaten in Form von Vektordaten aus (-> WFS) Datenbank MS SQL Server PostgreSQL/PostGIS Oracle Spatial MySQL Map-/ Featureserver ArcGIS Server GeoServer MapServer (UMN) deegree

19 4. Komponenten eines Knotens und deren Realisierung (IV)
Metadateninformationssystem (MIS): OGC-konforme CS-W Schnittstelle zum Abrufen der Metadaten von Außen Profile für Daten und Dienste Integration vorhandener Komponenten: MIS NOKIS GeoNetwork InGridCatalog Terra Catalog Datenbank Metadaten-informationssystem Mapserver WMS, WFS CS-W (existierendes System)

20 4. Komponenten eines Knotens und deren Realisierung (V)
Beispiel 1: gemeinsam betrieben von LKN und LLUR Datenbank: Oracle Map-/Featureserver: GeoServer Eigene Nutzung: Cadenza MIS: NOKIS

21 4. Komponenten eines Knotens und deren Realisierung (VI)
Beispiel 1:

22 4. Komponenten eines Knotens und deren Realisierung (VII)
Beispiel 2: am Standort Bonn / DMZ Datenbank: Oracle Map-/Featureserver: ArcGIS Server Eigene Nutzung: Viewer / Desktop MIS: PortalU

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Tillmann Lübker (BfN) und Franziska Helbing (LKN) Portal Leitfaden Quelle: Heiko Jacobs / Wikipedia 23