Metadaten erfassen mit dem neuem ObjektExplorer in SGJ-GeoHornet

RÜCKBLICK

VORBLICK

Copernicus@work mit CPAIm März 2017 präsentierte die CPA beim Nationalen Forum Fern- erkundung und Copernicus ihre Ar-beiten zur Datenbereitstellung von Sentinel-2-Daten für das Forschungs-vorhaben Sentinel4GRIPS. Ergänzt wurde die Präsentation durch einen von Professor Joachim Hill vorgestell-ten Sachstandsbericht zur hochge-nauen Baumartenklassifikation aus Sentinel2-Daten.

ALKIS-Workshop Mecklenburg-VorpommernDie CPA hatte für den 29.03.2017 nach Rostock zu einem Erfahrungs-austausch rund um die ALKIS- und 3D-Produkte im Bundesland Meck-lenburg-Vorpommern eingeladen. Das LAiV Mecklenburg-Vorpom-mern begleitete die Diskussionen mit einem Bericht zum aktuellen Pro-duktionsstand, der seitens CPA um einen Ausblick zur Inbetriebnahme zukünftiger GeoInfoDok-Versionen ergänzt wurde.

SupportGIS-Tag im Uniclub BonnÜber neue Entwicklungen rund um die SupportGIS-Technologie hat die CPA am 29. Juni 2017 im Uni-versitätsclub Bonn ihre Kunden und Interessenten informiert. Im Mittel-punkt standen die Produkte SGJ- GeoHornet und SGJ-Data Provi-der. Ein großes Interesse fanden die ersten Versionen des neuen SGJ-nD-Kernsystems und des darauf aufbauenden SGJ-MobileGIS für das Betriebssystem Android. Mit einem Blick in aktuelle Forschungs-aktivitäten fand die Veranstaltung einen gelungenen Abschluss.

ALKIS-Workshop Nordrhein-WestfalenDie kommunalen ALKIS-Kunden der CPA treffen sich Ende August 2017 bei der Stadt Münster, um sich über aktuelle Entwicklungen zur Verwal-tung kommunaler Geodaten zu in-formieren und Impulse in Richtung neuer Anwendungen zu geben.

3D-Kundentag in DüsseldorfCPA lädt – wie schon in den ver-gangenen Jahren – für den Spät-herbst zum 3D-Kundentag nach Düsseldorf ein. Im Mittelpunkt stehen neben den klassischen The-men zum Aufbau und zur Pflege der 3D-Stadtmodelle neue Verfah-ren zur Qualitätssicherung von 3D-Stadtmodellen, der visuelle Umgang mit Laserscannerdaten und mobile 2D/3D-Anwendungen.

Im Zeitalter der Big Geodata bekommen Metadaten eine immer größere Bedeutung. Sie

beschreiben den Inhalt von Datenpaketen, Webdiens-ten oder auch beliebigen Dokumenten und bilden damit das Interface für den Zugriff auf verteilt vor-

liegende raum-, sach- und zeitbezogene Daten.

Mit dem neuen ObjektExplorer von SGJ-GeoHornet lassen sich nunmehr Metadaten auf einfachste Art erfassen. In einem ersten Schritt wird zunächst die SGJ-Database mit dem gewünschten Metadaten-schema konfiguriert. Das erlaubt die Konfiguration des Erfassungsdialogs nach ISO 19139 und – davon ab-geleitet – von verschiedenen Landesstandards wie dem von Nordrhein-Westfalen oder INSPIRE. Der Be-nutzer bekommt dadurch eine hochgradig auf seine Bedürfnisse anpassbare GUI geboten, mit der neue Metadatensätze erfasst aber auch bereits existieren-de Metadatensätze per GML-Import übernommen und fortgeführt werden können. In Kombination mit der Cloud SGJ-Data Provider steht damit ein mäch-tiges Werkzeug für die Organisation und die Katalogi-

sierung von umfangreichen und verteilt vorliegenden Geodatenbeständen zur Verfügung.In seiner Erfassungstätigkeit wird der Anwender durch spezifische Sichten auf die Kategorien seiner Meta- daten unterstützt. ISO-konforme Codelisten liefern die richtigen Werte direkt in Richtung der einzelnen Dia-logfelder und bei der Suche nach einem Metadatensatz helfen parametrisierte OGC-konforme Filter, bei denen nur noch der Vergleichswert eingetragen werden muss. Zudem wird die Hierarchie des Metadatenschemas für den Benutzer verflacht, so dass fachlogisch zusammen-hängende, hierarchisch strukturierte Wertebereiche in einer einzigen Tabellenzeile für die Bearbeitung ange-boten werden können. Die georeferenzierte Digitali-sierung des Raumbezugs zu einem Metadatensatz (als Bounding Box, Polygon, etc.) oder die Übernahme des individuellen Raumbezugs aus einer bereits vorhande-nen Geometrie ist eine Selbstverständlichkeit.

Damit nicht genug – ein Metadatensatz kann vom Benutzer entweder als Entwurf oder als vollständig markiert werden. Während jeder Erfassungsvorgang am Ende vor der Speicherung in der SGJ-Database gegen das Metadatendatenschema geprüft wird, signalisiert die Kennzeichnung „vollständig“ dem ObjektExplorer, dass er den Metadatensatz zusätz-lich gegen ein umfangreiches und vom Fachanwender konfigurierbares Regelwerk zu prüfen hat. Bei einem Fehler fällt dann der Metadatensatz wieder in den

Status „Entwurf“ zurück. Ansonsten wechselt sein Status von „ungeprüft“ in „geprüft“.

Herausgeber:CPA Software GmbHAuf dem Seidenberg 3a, 53721 SiegburgTelefon +49 2241 2594 - 0software@supportgis.dewww.cpa-software.de

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Impressum

Perspektiven 9 – Seite 4Das Infomagazin der CPA

Metadaten für BIG Geodata

Das Infomagazin der CPAPerspektiven 9

BIG Data in der GeoinformationswirtschaftAnforderungen und Strategien für ein erfolgreiches Geodatenmanagement

Daten-managementfür Raumfahrt und Forstwirtschaft

SGJ-Data ProviderBIG Data einfach verwalten

SGJ-GeoHornet ObjektExplorer als ISO/OGC-konformer Metadateneditor

Seite 2/3Seite 2/3 Seite 4

Geodaten nehmen im Zeitalter von Big Data

eine bedeutende Stellung ein. Satelliten pro-

duzieren mit einer Wiederholungsfrequenz

von 5 Tagen von einem Ort der Erde frei ver-

fügbare Bilddaten mit einer Auflösung von

10 Metern. Luftbilder liegen als Standardpro-

dukt landesweit in einer Auflösung von 10 cm

oder besser vor. Airborne-Laserscanner erzeu-

gen in einer Stunde ca. 20 GByte an Daten und

die beim terrestrischen Laserscanning eingesetz-

ten Geräte zur 3D-Vermessung erzeugen mit

ihrer Punktwolke Aufnahmen von Gebäude-

fassaden in Fotoqualität. Hinzu kommen nach

semantischen Kriterien strukturierte Geodaten-

bestände, z.B. aus der geologischen Landesauf-

nahme, aus der topografischen Datengewin-

nung zur Landnutzung oder Landbedeckung

oder aus den 3D-Stadt- und -Landschafts-

modellen, die zum Teil auf der Grundlage

eines hochgenauen oder flächendeckend vor-

liegenden amtlichen Liegenschaftskatasters

basieren. Sämtlichen Datenquellen gemein-

sam sind deren Raumbezug, das große bis sehr

große Datenvolumen und der unterschiedliche

zeitliche Bezug. Demgegenüber besitzen sie

durchweg heterogene Datenstrukturen.

Bei einem Blick in die Zukunft ist es von enor-

mer Bedeutung, diese Datenquellen nach

räumlichen, semantischen und zeitlichen Krite-

rien führen zu können. Nur so ist eine übergrei-

fende Datenbereitstellung in verteilten System-

umgebungen über lange Zeiträume hinweg

gewährleistet.

Alles in allem Grund genug, dass sich die

Perspektiven Nr. 9 dieser Aufgabenstellung

widmet. Wir führen Sie ein in die innovativen

Strategien für einen breit angelegten Zugriff

auf ISO/OGC-konform beschriebene raum-,

sach- und zeitbezogene Datenbestände und

dokumentieren deren erfolgreiche Implemen-

tation anhand unseres Produkts SGJ-Data

Provider mit in jüngster Zeit realisierten Bei-

spielen.

Viel Freude beim Lesen wünschen Ihnen

Dr. Christoph Averdung Dr. Matthias Ellsiepen Dr. Ralf Stüber

ENTWURFungeprüft

gespeichert

existierende XML-Meta- datensätze

externer CSW-Meta- datenserver

interner CSW-Meta- datenserver

neuerMetadaten-

satz

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Datensätze publizierenEXTERN

Datensätze publizierenINTERN

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Regeln erfüllt

Datensätze prüfenRegeln

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nicht erfüllt

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Das Infomagazin der CPA Das Infomagazin der CPA

Perspektiven 9 – Seite 2 Perspektiven 9 – Seite 3

SGJ-Data Provider für

die RaumfahrtIm Rahmen des Vorhabens GRIPS-RLP entsteht seit 2014 eine umfang-reiche Methodenbibliothek als Werk-zeugkasten für ein leistungsstarkes Inventur- und Planungssystem in der Forstwirtschaft des Bundeslandes Rheinland-Pfalz.

In diesem Zusammenhang untersu-chen seit Juli 2016 das Institut Umwelt-fernerkundung und Geoinformatik der Universität Trier, die Landesforsten Rheinland-Pfalz, das LVermGeo Rhein-land-Pfalz und die CPA ReDev GmbH für die Dauer von gut 2 Jahren eine Technologie, die die Anpassung beste-hender Verfahren zur Baumartenklas-sifikation sowie eine Ergänzung des objektrelationalen Fachdatenschemas von GRIPS-RLP als Voraussetzung zur Überführung von Copernicus-Daten und Daten nationaler Missionen (insb. Sentinel-2 und RapidEye) in die Klassifi-kationsverfahren hinein vornimmt.

Auch hier sorgt während der Dauer des Forschungsvorhabens aber auch für die sich anschließende Produk- tionsphase bei Landesforsten Rhein-land-Pfalz der SGJ-Data Provider für eine deutliche Effizienzsteigerung bei der Datenversorgung der Partner.

Er reagiert nicht nur hinsichtlich sei-ner Datenbereitstellungsmethoden auf die in dem Vorhaben stattfinden-de GDI.de- und INSPIRE-konforme schematische Weiterentwicklung der nD-Datenhaltung von GRIPS-RLP sondern stellt den Algorithmen und raumbezogenen Fachinformationssys-temen eine Plattform für das Hoch-laden fertig prozessierter und zeitbe-zogener Satellitendaten per ISO/OGC-konformer CSW, WFS-T und WMTS zur Verfügung. Die so in der „Cloud“ ge-speicherten Daten werden über ISO 19139-konforme Metadaten beschrie-ben und über entsprechende Auto-risierungsprofile in Form von Geo-XACML-Dokumenten vor dem Zugriff durch Unberechtigte geschützt.

Im Rahmen dieses durch das Bundes-ministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) geförderten For-schungsvorhabens werden so die Ent-scheidungsgrundlagen zur Überfüh-rung der weiterentwickelten Baum- artenklassifikation von einem Test- in einen Regelbetrieb gelegt und mit- hilfe des SGJ-Data Providers die An-forderungen zur Versorgung weiterer Nutzer über das Geoportal des Bun-deslandes Rheinland-Pfalz im Jahr 2018 erfüllt.

SGJ-Data Provider für den WaldEin nachhaltiges und effizientes Rohstoffmanagement unter den Randbedingungen des Klimawan-dels zu erreichen, ist das erklär-te Ziel des in 2016 für die Dauer von drei Jahren begonnenen For-schungsvorhabens ClusterWIS.

Mithilfe eines fachübergreifen-den, standardisierten und mehr-dimensionalen Waldinformations- und -managementsystems wer-den die verschiedensten Akteure derartig vernetzt, dass sich daraus in einem bisher noch nicht erreich-ten Umfang weitgehende Syner-gien bei der Durchführung forst-licher Prozesse wie dem Holzver-kauf bzw. Holzeinkauf oder der Initialisierung einer nachhaltigen Holzproduktion ergeben.

Im Mittelpunkt steht der SGJ- Data Provider mit seiner Fähig-keit zum sicheren Datenmanage-ment von raum-, sach- und zeitbe-zogenen Geodaten, allgemeinen Dokumenten und sonstigen Infor-mationen, die so die wohlstruktu-rierte Kommunikationsplattform zwischen den Akteuren bilden.

Damit werden Funktionen mit gleichem Sachbezug innerhalb des Clusters in einzelnen Knoten ge-bündelt, die sich dann mit Hilfe des SGJ-Data Providers in ei-nen gegenseitigen, fachspezifi-schen und gezielten Datenaus-tausch begeben. Ein besonderes Augenmerk wird auf den Schutz der Datenbestände vor dem Zu-griff durch unberechtigte Dritte gelegt. Sowohl die Datenpake-te als auch die Kommunikations- wege zwischen den einzelnen Knoten im Cluster sind verschlüs-selt und nur für die Beteiligten decodierbar. Dabei sorgt die Be-schreibung der Autorisierungs-regeln über den Standard Geo-XACML für eine große Erleich-terung bei der Umsetzung der Zugriffsrechte.

Dieses zusammen mit den Part-nern RIF Institut für Forschung und Transfer e.V., dem Institiut für Mensch-Maschine-Interaktion der RWTH Aachen und dem Lehrstuhl für Waldwachstumskunde der Technischen Universität München durchgeführte Vorhaben wird durch den Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE) 2014-2020 und das Bundesland NRW gefördert. Forschungsarbei-ten und die Inbetriebsetzung der Ergebnisse sind für das Jahr 2019 geplant.

SGJ-Data Provider erreichbaren Servern ein-richten und in der Folge mit Daten befüllen. Un-terstützt werden neben Datenbanken, die über ISO/OGC-konforme Schemadateien initiiert werden, Datenspeicher für die Aufnahme von Bilddaten und für die Ablage von beliebigen Dokumenten. Diese Cloud-Technologie des SGJ-Data Provider „produziert“ automa-

tisch im Hintergrund OGC-konforme WFS (für Vektordaten) und auf der

Grundlage dieser Da-ten zusammen mit

O G C - k o n -f o r m e n

S t y l ed

Layern entsprechende WMS. Ebenso entstehen WMTS (für bildgebende Daten) und Dateiabla-gen für sonstige Dokumente.

Suchen & Finden

Mit der Initiierung einer Datenquelle ist das Hochladen eines inhaltlich frei konfigurier- baren Metadatensatzes (nach ISO 19139) in ein Metadateninformationssystem wie GeoNetwork verbunden. Dieser Metadatensatz enthält min-destens ein Schlüsselwort, den physikalischen Speicherort der Datenquelle (Datenbanksystem oder Dateiverzeichnis), die URL-Adresse für den zur Datenquelle gehörigen OGC-konformen Service und die Referenz auf eine Autorisie-rungsdatei im Format GeoXACML.

Administrieren & Integrieren

Die gesamte Administration des SGJ-Data Providers ist in einer Softwarekompo-

nente gekapselt, die als Plugin in dem Web-GIS SGJ-GeoHornet der CPA

ausgeführt wird. Die eigentliche Ansteuerung der Download- und Upload-Vorgänge und aller da-mit im Zusammenhang stehenden Aktivitäten erfolgt mittelbar über ein SOAP-Interface, welches über WSDL formulierte Aufträ-ge zur Ausführung bringt. Der hier geübte explizite Verzicht auf eine eigene GUI erleichtert die Einbettung der Funktiona-lität des SGJ-Data Providers in fremde DV-Umgebungen wie

zum Beispiel ihre Integration in Produkt- und Vertriebsportale

von Geodaten oder sonstige GIS- Anwendungen.

Die Cloud für ganz unterschiedliche Fachprojekte

Ihre Stärke zeigt die hochgradige Kon-figurationstiefe des SGJ-Data Providers

bei der Bewältigung zahlreicher Fachprojek-te – sei es bei der Verwaltung der Sentinel-2- Daten des Copernicus-Vorhabens, der Be-reitstellung der Daten von mehr als 80 OGC- Services im Rahmen der Arbeiten zur Forstein-richtung der beiden Bundesländer Rheinland-Pfalz und Nordrhein-Westfalen und in dem Forschungsvorhaben ClusterWIS.NRW für die Vernetzung der verschiedensten Akteure im Cluster Wald und Holz.

BIG Data einfach verwalten: SGJ-Data Provider – die Cloud für GeodatenDaten am Ort Ihrer Entstehung zu belassen und diese zugleich Dritten und deren Anwendungen zur Verfügung stellen? Mit einer maximalen Aktualität und zugleich in den Datenstrukturen Ihrer Erfassung? Das alles ist nicht neu und wird schon seit geraumer Zeit durch den konsequen-ten Einsatz der Normen und Standards von ISO und OGC – sowohl bei der Datenmodellierung als auch bei den entsprechenden Service-Archi-tekturen – gelebt.

Was liegt also näher, diese OGC-konformen Services für den Zugriff auf raum-, sach- und zeitbezogene Daten konsequent zu nutzen? Umso besser, wenn sich mit dieser Vorgehens-weise auch der Zugriff auf die sonstigen Daten wie ZIP-Archive, PDF-Dokumente oder einfach nur Hinweise auf die Ablage von analogen Datenträgern (Ausdrucke, DVDs, …) erreichen lässt.

Organisation des Downloads

Als Lösung für dieses Anforderungs-profil ist das Produkt SGJ-Data Provider entstanden. Im Wesent-lichen erfüllt diese Software zwei Funktionen. Sie soll den Zugriff auf umfangreiche Geodatenbestände organisieren und darüber hinaus im Sinne einer Cloud das Hoch- laden von mehr oder weniger strukturierten Daten mit und ohne Raumbezug auf eine Cloud-Ressource erlauben. Dabei sollen diese Daten nach ihrem Hoch-laden wiederum über die erste Funktionalität erreichbar sein.

Big Data entstehen damit automa-tisch durch die thematische Zusam-menführung einer beliebigen, über OGC-Services erreichbaren Anzahl von Datenquellen. Das Thema selbst wird durch die Angabe der entsprechenden Services und die Festlegung der notwen-digen Filter beschrieben. Ein Filter ist bei-spielsweise ein OGC-konformer WFS-Filter-Ausdruck, die Angabe eines WMS-Layers, die Vorgabe eines Zeitpunkts bzw. Zeitintervalls oder die Suche nach einem Begriff in einem Metadatensatz. Am Ende liefern die so ange-sprochenen Datenquellen ihre Inhalte in Form eines Datenarchivs, welches auf Wunsch zum Schutz gegen unberechtigten Zugriff ver-schlüsselt werden kann. Nach dessen Produk-tion erhält der Anfragende eine Benachrich-

tigung per E-Mail mit eingebettetem FTP-Link für den Download. Da sämtliche über den SGJ-Data Provider organisierten Zugriffe auf die jeweiligen Datenquellen umfänglich registriert werden, können über diese Protokollebene Art und Umfang der Datenabrufe rekonstruiert und gegebenenfalls einer Abrechnung zugeführt werden.

Organisation des Uploads

In der Funktion „Cloud“ lassen sich Daten-quellen auf durch den

SGJ-Data Provider - den Zugriff auf umfangreiche Geodatenbestände intelligent und effektiv organisieren.

WMS

CSW

WFS

WMTS

Cloud

download

upload