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22. November 2005 1
5. Thüringer GIS-Forum
„GIS in Schule und Forschung“
Einsatz von Geodaten und GIS in den Kommunen
Dipl.-Geol. Norbert Stuth
22. November 2005 2
GliederungGliederung
Vorstellung Fachhochschule Nordhausen
GIS in der Lehre
Forschungsprojekte zur Thematik „Einsatzvon Geodaten und GIS-Anwendung im kommunalen Bereich“
Ausblick
22. November 2005 3
internationalinternational
fachfachüübergreifendbergreifend
praxisorientiertpraxisorientiertLeitbild
FACHHOCHSCHULE NORDHAUSENFACHHOCHSCHULE NORDHAUSEN
22. November 2005 4
StudienangebotStudienangebot
Fachbereich WirtschaftsFachbereich Wirtschafts-- und Sozialwissenschaftenund Sozialwissenschaften
Betriebswirtschaft
Öffentliche Betriebswirtschaft (Public Management)
Sozialmanagement
Gesundheits- und Sozialwesen
Fachbereich Ingenieurwissenschaften Fachbereich Ingenieurwissenschaften
Technische Informatik
Regenerative Energietechnik
Flächen- und Stoffrecycling
22. November 2005 6
Studiengang FlStudiengang Fläächenchen-- und Stoffrecyclingund Stoffrecycling
Akademischer Grad: Diplom-Ingenieur/in (FH)
Regelstudienzeit: 8 Semester
Zulassungsvoraussetzung: Allgemeine oder fachgebundene
Hochschulreife
Vorpraktikum: erwünscht, aber keine Bedingung
Studienschwerpunkte: Flächenrecycling/ GeoengineeringStoffrecycling/ Verfahrenstechnik
22. November 2005 7
SSTTUUDDIIEENNPPLLAANN IIMM SSTTUUDDIIEENNGGAANNGG FFLLÄÄCCHHEENN-- UUNNDD SSTTOOFFFFRREECCYYCCLLIINNGG
Schwerpunkt Flächenrecycling / Geoengineering - Hauptstudium
Modul Modul/Lehrveranstaltung 4. FS 5. FS 6. FS 7. FS 8. FS SWS PA CP SWS PA CP SWS PA CPMI Umweltanalytische Grundlagen 4 P 3 MII Umweltanalytik - Probenahme mit Praktikum 4 PVL 4 MIII Grundlagen der Umweltinformationssysteme 2 P 3 MIV Planungsinstrumente für Flächenressourcen 4 P 4 MV Einführung in den Grundbau 4 P 3 MVI Umweltmedium Geosphäre 4 3 3
2 P MVII Grundlagen der biotechnologischen
Abfallbehandlung mit Praktikum 2 PVL5
MVIII Betriebswirtschaftliche Umweltaspekte 4 P 3 MIX Recycling von Flächenressourcen 4 P 4 MX Grundbau - Lockergestein 4 P 4 MXI Umweltmedien Hydro- und Atmosphäre 4 P 4
Umweltanalytik - Labormethoden 2 P MXII
mit Praktikum
2 PVL5
MXIII Geobasierte Umweltinformationssysteme 4 P 5 MXIV Projektarbeit 4 P 4
2 P MXV Grundbau - Festgestein mit Praktikum
2 PVL5
MXVI Bildanalytische Umweltinformationssysteme 4 P 4 4 P
MXVII Gewässerbau mit Praktikum 2 PVL
6
P R A
X I S S E M E S T E R
2 P MXVIII Verfahren und Anlagen der biotechnologischen
Abfallbehandlung mit Praktikum
4 PVL
6
MXIX Praxisseminar 2
D I P L O
M A
R B
E I T
MXX Wahlpflichtbereich I 2 S 2 2 S 2 2 S 2
MXXI Wahlpflichtbereich II 4 S 3 4 S 3 4 S 3
Summe: 32 30 2 30 30 30 30 2
22. November 2005 8
GIS in der LehreGIS in der Lehre
Vorlesung + Übungen + Selbstlernen(ca. 1/3) (ca. 2/3) (… )
Übungen mit dem GeoMedia - Lernprogramm
Übung 2 – interaktives Arbeiten mit Beispieldaten®
• Österreich
• Belgien
• Dänemark
• Frankreich
• Deutschland
• Irland
• Italien
• Luxemburg
• Niederlande
• Portugal
• Spanien
• Schweden
• Schweiz
• Großbritannien
® Grundlage bildet die Daten – CD-ROM der Fa. NavTech
FlurstueckeFlurstuecke_in_verkehrsflaechenGebaeude_oeffentlichGebaeude_allgemeinOTL_3101_L_Str_3101_L_lOrtszentrum
50001 bis 7000020001 bis 5000010001 bis 200005001 bis 100001001 bis 5000501 bis 10000 bis 500
Join von flaeche und Flurstuecke über Fläche
FlurstueckeFlurstuecke_in_verkehrsflaechenGebaeude_oeffentlichGebaeude_allgemeinOTL_3101_L_Str_3101_L_lOrtszentrum
50001 bis 7000020001 bis 5000010001 bis 200005001 bis 100001001 bis 5000501 bis 10000 bis 500
Join von flaeche und Flurstuecke über Fläche
Thematische Darstellung
22. November 2005 9
CAE CAE –– und PC und PC -- LaboreLabore
überschaubare
Studiengruppen
modern
ausgerüstet
22. November 2005 10
Forschungsprojekte zur Thematik Forschungsprojekte zur Thematik „„EinsatzEinsatzvon Geodaten und GISvon Geodaten und GIS--Anwendung im Anwendung im kommunalen Bereichkommunalen Bereich““
Beispiele
Entwicklung eines Offenen Geodateninformationssystems zur Planung und Standort-klassifizierung im Flächen-management
Zusammenführung von Geodaten in einem kommunalem GIS-Arbeitsplatz
22. November 2005 11
AusblickAusblick
Das GDIZ sieht sich als:
Netzknoten in der Thüringer Geodateninfrastruktur
Portal für das Veröffentlichen von Geofachdaten
Kontaktadresse für Firmen und Kommunen,die Beratung und neue Lösungen im Rahmeneiner Kooperation / Projektes suchen
1
ForschungsprojektForschungsprojektEntwicklung eines Offenen
Geodateninformationssystems zur Planung und Standortklassifizierung im Flächenmanagement
01.11.2002 – 30.06.2004
Prof. Dr. Christian C. Juckenack / Dipl.-Geol. Norbert Stuth / Dipl.Geogr. Ariane Ruff /Dipl.-Ing. Ricky Bierig
2
ProjektzieleProjektziele
Erstellung einer Flächen-Ressourcen-Datenbank
Erfassung der Metadaten
Integration vorhandener heterogener Geobasisdaten und anderer geowissenschaftlicher Fachdaten in das Datenbanksystem
Realisierung der GIS-Anbindung
Analyse, Klassifizierung und Bewertung der Flächenressourcen durch Verknüpfung der unterschiedlichen Fachinformationen
Visualisierung der Ergebnisse im GIS
Aufbereitung der Daten als Grundlage für Planungsprozesse (z.B. Standortsuche, Raumordung, Bauleitplanung, Naturschutz, ...)
Entwicklung eines Offenen Geodateninformationssystems zur Planung und Standortklassifizierung im Flächenmanagement
3
ArbeitsschritteArbeitsschritteErstellung einer Flächen-Ressourcen-Datenbank
Datenbankaufbau und Datenbankaufbau und --strukturierungstrukturierung Hierarchische Auswahllisten
Logische Verknüpfungen
Plausibilitäts-prüfung über Feldabfragen
Minimierung der Tabellenanzahl
Modifikations-möglichkeitenbezüglich Inhalt und Struktur
Datenrecherche und Metadatenerfassung
Realisierung der GIS-Anbindung
Analyse, Klassifizierung und Bewertung der Flächenressourcen durch Verknüpfung der unterschiedlichen Fachinformationen
Integration vorhandener heterogener Geo-basisdaten und anderer geowissen-schaftlicher Fach-daten in das offenen Datenbanksystem
Visualisierung der Ergebnisse im GIS
Entwicklung eines Offenen Geodateninformationssystems zur Planung und Standortklassifizierung im Flächenmanagement
4
DatenrechercheDatenrecherche
Entwicklung eines Offenen Geodateninformationssystems zur Planung und Standortklassifizierung im Flächenmanagement
Geobasisdaten - ALB- ALK- ATKIS - Orthofotos- DTK- Höhenmodell
Erstellung einer Flächen-Ressourcen-DatenbankDatenrecherche und Metadatenerfassung
Realisierung der GIS-Anbindung
Analyse, Klassifizierung und Bewertung der Flächenressourcen durch Verknüpfung der unterschiedlichen Fachinformationen
Integration vorhandener heterogener Geo-basisdaten und anderer geowissen-schaftlicher Fach-daten in das offenen Datenbanksystem
Geofachdaten - Topographische Karten- Geologische Karten- Bodengeologische Karten- GEOFEM- THALIS- Wasserschutzgebiete- Naturschutzgebiete- Bebauungspläne- Flächennutzungspläne- ...
Visualisierung der Ergebnisse im GIS
ArbeitsschritteArbeitsschritte
5
ArbeitsschritteArbeitsschritteEinlesen der Geobasisdaten und Digitalisierung der Einlesen der Geobasisdaten und Digitalisierung der FlFläächenchen
Flächen-Ressourcen
Orthofotos
Erstellung einer Flächen-Ressourcen-DatenbankDatenrecherche und Metadatenerfassung
Realisierung der GIS-Anbindung
Analyse, Klassifizierung und Bewertung der Flächenressourcen durch Verknüpfung der unterschiedlichen Fachinformationen
Flächen-Ressourcen
ALK
Topographische Karten (TK 10)
Integration vorhandener heterogener Geo-basisdaten und anderer geowissen-schaftlicher Fach-daten in das offenen Datenbanksystem
Visualisierung der Ergebnisse im GIS
Entwicklung eines Offenen Geodateninformationssystems zur Planung und Standortklassifizierung im Flächenmanagement
6
ArbeitsschritteArbeitsschritteEinlesen weiterer Einlesen weiterer FachdatenlayerFachdatenlayer
- Bodengeologische Karte
- Altlastverdachtsflächen
- Bebauungspläne
- etc.
Erstellung einer Flächen-Ressourcen-DatenbankDatenrecherche und Metadatenerfassung
Realisierung der GIS-Anbindung
Analyse, Klassifizierung und Bewertung der Flächenressourcen durch Verknüpfung der unterschiedlichen Fachinformationen
Flächen-Ressourcen
Naturschutzgebiete
Wasserschutzgebiete
Geologische Karte
Flächen-RessourcenIntegration vorhandener heterogener Geo-basisdaten und anderer geowissen-schaftlicher Fach-daten in das offenen Datenbanksystem
weitere Fachdaten
Visualisierung der Ergebnisse im GIS
Entwicklung eines Offenen Geodateninformationssystems zur Planung und Standortklassifizierung im Flächenmanagement
7
ArbeitsschritteArbeitsschritteRealisierung des Zugriffs auf die Realisierung des Zugriffs auf die FlFläächen chen --RessourcenRessourcen--DatenbankDatenbank unter unter GeoMediaGeoMedia ProPro
Aufbau eines Geometrieobjektes und der zugehörigen GIS-Metadaten in der Datenbank
Verknüpfung der Datenbankobjekte mit der Geometrie über einen internen Schlüssel
Visualisierung im GIS
Erstellung einer Flächen-Ressourcen-DatenbankDatenrecherche und Metadatenerfassung
Realisierung der GIS-Anbindung
Analyse, Klassifizierung und Bewertung der Flächenressourcen durch Verknüpfung der unterschiedlichen Fachinformationen
Integration vorhandener heterogener Geo-basisdaten und anderer geowissen-schaftlicher Fach-daten in das offenen Datenbanksystem
Visualisierung der Ergebnisse im GIS
Entwicklung eines Offenen Geodateninformationssystems zur Planung und Standortklassifizierung im Flächenmanagement
8
ArbeitsschritteArbeitsschritteVerschneidung der FlVerschneidung der Fläächen mit den Fachdatenchen mit den Fachdaten
Abfrage von relevanten Informationen z.B. nach Lage in Bebauungsplänen, Gewerbegebieten; Flächengröße
Erstellung einer Flächen-Ressourcen-DatenbankDatenrecherche und Metadatenerfassung
Realisierung der GIS-Anbindung
Analyse, Klassifizierung und Bewertung der Flächenressourcen durch Verknüpfung der unterschiedlichen Fachinformationen
Integration vorhandener heterogener Geo-basisdaten und anderer geowissen-schaftlicher Fach-daten in das offenen Datenbanksystem
Integration dieser Daten in die
Flächen-Ressourcen-DatenbankVisualisierung der Ergebnisse im GIS
Entwicklung eines Offenen Geodateninformationssystems zur Planung und Standortklassifizierung im Flächenmanagement
9
Ergebnis Ergebnis –– DatenzusammenhDatenzusammenhäängenge
Flächen-Ressourcen-
GISGeoMedia Pro
•ALK
•Orthofotos
•DTK
•Höhenmodell•Topographische Karten
•Geologische Karten
•Bodengeologische Karten
•GEOFEM•THALIS
•Wasserschutzgebiete
•Naturschutzgebiete
•Bebauungspläne•...
Flächen-Ressourcen-Datenbank
Erstellung einer Flächen-Ressourcen-DatenbankErfassung der Metadaten
Realisierung der GIS-Anbindung
Analyse, Klassifizierung und Bewertung der Flächenressourcen durch Verknüpfung der unterschiedlichen Fachinformationen
Integration vorhandener heterogener Geo-basisdaten und anderer geowissen-schaftlicher Fach-daten in das offenen Datenbanksystem
Visualisierung der Ergebnisse im GIS
Daten
DatenbestandBewertungspunkte
Bewertungsmodul
•Baujahr
•Zustands-beschreibung
•Angaben zumErfasser
•Bemerkungen
•...
Attribut-daten
Klassifizierungder Ergebnisse für alle Flächen
Entwicklung eines Offenen Geodateninformationssystems zur Planung und Standortklassifizierung im Flächenmanagement
10
ArbeitsschritteArbeitsschritteDarstellung der Bewertungsergebnisse im GISDarstellung der Bewertungsergebnisse im GIS
Entwicklung eines Offenen Geodateninformationssystems zur Planung und Standortklassifizierung im Flächenmanagement
Erstellung einer Flächen-Ressourcen-DatenbankErfassung der Metadaten
Realisierung der GIS-Anbindung
Analyse, Klassifizierung und Bewertung der Flächenressourcen durch Verknüpfung der unterschiedlichen Fachinformationen
Integration vorhandener heterogener Geo-basisdaten und anderer geowissen-schaftlicher Fach-daten in das offenen Datenbanksystem
Visualisierung der Ergebnisse im GIS
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
ProjektProjekt
Zusammenführung von Geodaten in einem kommunalen GIS-Arbeitsplatz
01. 01.2005 – 31.12.2005
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
Ausgangssituation
Kommunen sind heute zum wirtschaftlichen, dienstleistungsorientierten Handeln gezwungen
Auskunftspflicht der Kommune, ohne zeitintensive Recherche
ca. 80% der Daten besitzen einen Raumbezug
doppelte Datenhaltung vermeiden
Die Optimierung des Datenflusses und der Die Optimierung des Datenflusses und der Verwaltungsprozesse stellt eine wichtige Komponente fVerwaltungsprozesse stellt eine wichtige Komponente füür r
ein erfolgreiches eGovernment dar.ein erfolgreiches eGovernment dar.
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
Ziele
Erarbeitung einer Methodik (Checkliste) zur Schaffungeines Geodatenarbeitsplatzes auf kommunaler Ebene
Anwendung in einem Pilotprojekt mit der Einheits-gemeinde Ellrich
Entwicklung eines Bodenschutz-Toolsin Kooperation mit der TLUG Jena, Ref. Bodenkunde/-schutz zur Anwendung als Abwägungsinstrument in der Bauleitplanung
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
Konzept / Projektbeteiligte
GDIZGDIZ
Projektteam
Ellrich
Pilotprojekt für Thüringen
• Basis- und Fachdaten sichten
• Beschaffung fehlender Daten
• GIS-Anbindung über ggf. Viewer
• Auskunft
FH-Nordhausen
Aufgaben
• Diplomarbeiten
• Praktika
• Projekte
Kompetenzzentrum• Scannen / Digitalisieren / Bearbeiten• Bereitstellung von aufgearbeiteten
Fachdaten• Datenanalyse und -verschneidung
mittels GIS • Schulung• Beratung im Bereich
- Hard-/Software- Anwendungen
Abwasserzweck-verband Südharz
TLUGReferat Bodenkunde/
-schutzE.ON Thüringen (Gas)
...
E.ON Thüringen (Strom)
Thüringer Landesamt für Verm. und Geoinf.
Ingenieurbüro Meißner
...
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
DatengrundlageG
eoba
sisd
aten
ALKIS (2009)
ALK / ALBAutomatisierte Liegenschaftskarte Automatisiertes Liegenschaftsbuch
ATKIS- DLM- DGM- DTK- Orthophotos
Topographische Karten
TLVermGeo Landesbehörden
Geo
fach
date
n
Biotopkartierung
Bodenwertzahlen
FFH-Gebiete
Landschaftsschutzgebiete
Überschwemmungsgebiete
Wasserschutzgebiete / -zonen
Naturschutzgebiete
...
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
Datengrundlage (2)
Versorgungsträger Kommune / Verwaltung
Fach
date
n
Abwasserzweckverband
E.ON Thüringen (Gas)
E.ON Thüringen (Strom)
Wasserverband Nordhausen
... kom
. Fac
hdat
en
Bebauungspläne
Straßenbeleuchtungskataster
Friedhofskataster
Straßen /-ausbaukataster
Brachflächenkataster
Flächennutzungsplan
versiegelte Flächen
...
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
Umsetzung / FH Nordhausen
analoge Karten digitale Daten
GIS-System
Digitalisieren durch Scannen
Georeferenzieren
thematisch Digitalisieren (Vektorisieren)
Transformation
Attributisierung
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
Landesvermessung / Katasteramt
TLVermGeoTK
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ALB
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Topo
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1 :
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000
Topo
grap
hisc
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1 :
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.000
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
Landesvermessung / Katasteramt
ALK
(Gud
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)
TLVermGeoTK
ALK
ALB
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EllrichFhk
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5
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
Landesvermessung / Katasteramt
TLVermGeoTK
ALK
ALB
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TLUG
AWZV
E.ON
EllrichFhk
Strbel
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F-Plan
ALB
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
Landesvermessung / Katasteramt
TLVermGeoTK
ALK
ALB
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E.ON
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Strbel
Strk
F-Plan
Bod
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Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
TLUG
Naturschutzgebiete
Landschaftsschutzgebiete
Wasserfassungen und Wasserschutzgebiete (Trinkwasserschutzzonen I, II, III)
Altlastverdachtsflächen
Überschwemmungsgebiete
Flächennaturdenkmale / Naturflächendenkmale
FFH
Bio- und Geotope
...
TLVermGeoTK
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F-Plan
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
TLUG
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F-Plan
Nat
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Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
AWZV Südharz
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F-Plan
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
E.ON Thüringen
Leitu
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ALB
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E.ON
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Strk
F-Plan
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
Einheitsgemeinde Ellrich
Frie
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TLVermGeoTK
ALK
ALB
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E.ON
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F-Plan
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
Einheitsgemeinde Ellrich
Stra
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TLVermGeoTK
ALK
ALB
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AWZV
E.ON
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Strbel
Strk
F-Plan
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
Einheitsgemeinde Ellrich
TLVermGeoTK
ALK
ALB
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AWZV
E.ON
EllrichFhk
Strbel
Strk
F-Plan
Stra
ßenk
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Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
EG Ellrich / Ingenieurbüro Meißner
TLVermGeoTK
ALK
ALB
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TLUG
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E.ON
EllrichFhk
Strbel
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F-Plan
Fläc
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Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
Kommune
Bürger,Unternehmen
KommunaleAnwendungGIS – Paket
Kommunale GIS - Aufbereitung
Web-Auskunft
Anfragen inder Kommune
Innerkommunale Nutzung
Dipl.-Ing. R. Bierig / Dipl.-Ing. (FH) R. Vogt Fachhochschule Nordhausen
Visualisierung
1 Professionelles GIS-System
2 GIS-Viewer