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Vortragsfolien des Vortrags auf dem 2. Workshop der AG CAA in Mainz, 4. Februar 2011
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Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 1
Archäologische Dateninfrastrukturen
Prof. Dr. phil. Kai-Christian Bruhn
Fachhochschule Mainz
Kai-Christian Bruhn
Fachhochschule Mainz
Lucy-Hillebrand-Str. 2
55128 Mainz
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 2
2
Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Hinweis
Überarbeiteter Foliensatz des Vortrags„Archäologische Dateninfrastrukturen“
gehalten am 4. Februar 2011 anläßlich des2. Workshops der AG CAA in Mainz
Aus urheberrechtlichen Gründen können nicht alle gezeigten Abbildungen in diesen für die online-Publikation vorgesehenen Foliensatz übernommen werden.
Dieses Werk ist unter einem Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Germany Lizenzvertrag lizenziert. Um die Lizenz anzusehen, gehen Sie bitte zu
http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/de/ oder schicken Sie einen Brief an Creative Commons, 171 Second Street, Suite 300, San Francisco, California 94105, USA.
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 3
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Was machen wir mit all' den Daten?
Michael Mandiberg http://www.flickr.com/photos/theredproject/3332644561/ CC BY-SA
Wir haben ein Problem. Dieses Problem ist vielschichtig und läßt sich mit der Frage
umschreiben:
Was machen wir mit all' den Daten?
Diese Frage stellt sich dringend und muss gerade auf einer Veranstaltung wie dieser
diskutiert werden
Dem Charakter des Workshops entsprechend werde ich daher keinen Versuch
starten, die Frage umfassend zu beantworten
Vielmehr geht es mir zunächst darum, die Dringlichkeit der Frage ausreichend zu
würdigen und einen bisher kaum berücksichtigen Weg der Lösung vorzustellen.
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 4
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Was machen wir mit all' den Daten?
● Das Problem● Jäger und Sammler auf der Jagd nach Trophäen
● Die Eingrenzung● Raumbezug und Geodaten
● Die Herausforderung● Amtliche und Institutionelle Daten
● Die Lösung?● Standardkonforme Webdienste
● Der Weg● Modellierung und Datenhygiene
●
●Das Problem
● Jäger und Sammler auf der Jagd nach Trophäen
●Die Eingrenzung
● Raumbezug und Geodaten
●Die Herausforderung
● Amtliche und Institutionelle Daten
●Die Lösung?
● Standardkonforme Webdienste
●Der Weg
● Modellierung und Datenhygiene
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 5
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Das Problem
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 6
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Das Problem
Informationen im digitalen Zeitalter
Nach wie vor ist das Buch, die Publikation, Ziel wissenschaftlicher archäologischer
Arbeit. Für diese Publikationen werden immer mehr Informationen über digitale
Daten erzeugt. Die Weitergabe von Informationen sind im Medium Buch auf
analoge Inhalte beschränkt.
Wenn digitale Daten in analoge Publikationsformen überführt werden, geht
Information verloren
Die Archäologie muss vor diesem Hintergrund berücksichtigen, dass entscheidende
Inhalte nicht mit publiziert werden. Wenn etwa aus einer aufwändigen GIS-Analyse
nur gedruckte Karten und Tabellen hervorgehen, werden wichtige Informationen
der Fachwelt vorenthalten.
Karten und Diagramme als Trophäe?
Trophäe an der Wand aber wo ist das Fleisch? Wir sind heutzutage in der Lage, die
Fachpublikationen inkl. „Fleisch“ zur Verfügung zu stellen. Wie aber könnte das
funktionieren?
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 7
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Das Problem
● Datenmenge● Enormer Zuwachs an Datenbeständen
● Datenkomplexität● Möglichkeiten der Prozessierung nehmen zu
● Datenmodelle werden vielschichtiger
● Datenproduzenten● Immer mehr Hersteller von immer komplexeren, größer werdenden Datenbeständen
Die beschriebene Problematik etwas systematisiert betrachtet.
●Datenmenge
● Enormer Zuwachs an Datenbeständen
●Datenkomplexität
● Möglichkeiten der Prozessierung nehmen zu
● Datenmodelle werden vielschichtiger
●Datenproduzenten
● Jeder Wissenschaftler ist heutzutage Datenproduzent
● Immer mehr Hersteller von immer komplexeren, größer werdenden
Datenbeständen
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 8
Was wären wir ohne den Drucker?
Er führt uns durch das Wurmloch zwischen digitaler und analoger Welt.
Beim Drucken werden aus digitalen Informationen analoge. Karten brauchen
Legenden, Maßstäbe und Beschriftungen. Im digitalen Datensatz sind diese
Informationen inhärent.
Wie gelingt es uns, diese digitalen Informationen und deren Vernetzung zu
organisieren?
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 9
Das Problem des „loss of information about complex evolving systems“ steht am
Anfang der Verlinkung von Daten im Internet und war der Kern von Tim Berners-Lee
legendärem Proposal, das immerhin schon damals als „vague but exciting“
eingeschätzt wurde
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 10
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Das Problem
Immer mehr digitale Information beherrscht die Forschung
aber:
beherrscht die Forschung auch die digitale Information?
Das Problem läßt sich so zusammenfassen:
Immer mehr digitale Information beherrscht die Forschung aber beherrscht die
Forschung auch die digitale Information?
Antwort: nein!
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 11
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Eingrenzung
● Archäologische Informationen liegen vor in● Texten
– Quellen, Publikationen, Berichte, Briefe etc.
● Alphanumerischen Daten
– Zahlen, Listen, Tabellen etc.
● Graphischen Daten
– Photographien, Zeichnungen, Pläne, Karten etc.
Hier können nicht die vielen Problemfelder besprochen werden. Weder Fragen der
Langzeitverffügbarkeit noch die vielen verschiedenen Formate archäologischer
Information werden gewürdigt.
Ein entscheidender Punkt sei dennoch genannt: Gewöhnliche digitale Datenformate
können eine Information nicht direkt speichern.
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 12
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Eingrenzung
● In den gängigen Formaten bleibt eine entscheidende Information unberücksichtigt:
Wo?
Nämlich die Frage nach dem wo?
An dieser Stelle wird sich daher darauf beschränkt, Wege zu diskutieren, wie wir
digitale Informationen zum Wo austauschen können
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 13
13
Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Eingrenzung
● Zentrale Fragen der Archäologie hängen ab vom● Raumbezug der Informationen
– Absolut● Wo wurde etwas gefunden?● Was war hier vorher?
– Relativ● Was wurde in der Nähe gefunden?
– Vertrauter Begriff● Kontext
cc by sa http://www.soil-net.com/album/Culture_Archaeology/slides/CAPPADOCIA%20Uchisar%20rock%20formations.html
Dabei spielt die Frage dem Wo eine entscheidende Rolle in der archäologischen
Forschung. Annähernd jede Fragestellung ist entweder an absoluten oder relativen
Raumbezug gekoppelt.
Der gängige Begriff dazu ist Kontext in seiner ganzen Vielfältigkeit vom Befund bis
hin zur öffentlichen Wirkungsweise antiker Standbilder
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 14
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Eingrenzung
● Information mit Raumbezug ist Geoinformation● Vier Aspekte der Geodaten
– Geometrie● Absolute Lage und Form (Koordinaten in Bezugssystemen)
– Topologie● Gespeichert räumliche Beziehungen (relative Lage)
– Sachdaten (Thematik, Semantik)
– Dynamik● Zeitliche Veränderung der Geoobjekte
Einen Teil des Bedeutungsfeldes des Begriffs Kontext ist über den terminus
technicus Raumbezug abgedeckt.
In diesem Kontext ist Geoinformation Information mit Raumbezug und wird in
Geodaten repräsentiert.
Für die Archäologie können die vier Aspekte, die die Geoinformatik in Geodaten
unterscheidet, direkt übernommen werden. Entsprechend werden
Informationssysteme, die Geodaten erfassen, verwalten, analysieren und
präsentieren können (Geographische Informationssysteme GIS) immer häufiger in
der archäologischen Forschung eingesetzt
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 15
15
Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Eingrenzung
Für Geodaten muss festgelegt sein, welchem Geometriemodell sie folgen.
Entsprechend müssen die meist in Tabellen erfassten Sachdaten und ggf. die
topologischen Bezüge festgelegt werden.
Schließlich muss die zeitliche Veränderbarkeit von Geodaten berücksichtigt werden.
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 16
16
Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Herausforderung
Wie organisieren wir den Austausch raumbezogener Informationen, die als digitale Daten vorliegen?
Nach diesem Blick in die Grundlagen der Geoinformatik zurück zu unserer Frage:
Wie organisieren wir den Austausch raumbezogener Information, die als digitale
Daten vorliegen.
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 17
17
Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Herausforderung
● Lösung des Problems ist notwendig● Amtliche Daten
– Bodendenkmalpflege muss sog. Geobasisdaten vorhalten● INSPIRE-Richtlinie der EU, Umsetzung in den Ländern
● Institutionelle Daten
– Forderung nach der Publikation sog. Forschungsprimärdaten ● Schwerpunktinitiative „Digitale Information“● ESF/EUROHORCS Roadmap
Dieses Problemfeld ergibt sich nicht nur aus fachinternen Erwägungen, wie sie am
Anfang des Vortrages formuliert wurden.
Tatsächlich wird der Ruf nach dem Austausch und der Verfügbarkeit archäologischer
Fachdaten inklusiven deren Raumbezugs lauter
Für die Betrachtung lohnt es sich zwischen amtlichen und institutionellen Daten zu
unterscheiden
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 18
18
Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Herausforderung
● Amtliche Daten● INSPIRE
– Infrastructure for Spatial Information in the European Community
– Initiative der Europäischen Kommission mit dem Ziel● eine europäische Geodaten-Basis mit integrierten raumbezogenen Informationsdiensten zu schaffen
– In Kraft seit 2007● Interoperable Geobasis- und Geofachdaten● Gilt nur für schon digital vorliegende Daten● Schwerpunkt Umwelt
INSPIRE
Infrastructure for Spatial Information in the European Community
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 19
19
Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Herausforderung
● INSPIRE soll den grenzüberschreitende Austausch von Geodaten ermöglichen
● Identifizierte Problemfelder
– Verfügbarkeit (availability)
– Qualität (quality)
– Organisation (organisation)
– Zugänglichkeit (accesibility)
– Mehrfachnutzung (sharing)
Die im Rahmen der INSPIRE-Richtlinie identifizierten Problemfelder stehen
stellvertretend auch für die Probleme für den Informationsaustausch auch
innerhalb der Archäologie
Eine Lösung muss sich an diesen Begriffen messen lassen.
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 20
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Herausforderung
● INSPIRE● Daten sollen da gespeichert und vorgehalten werden, wo sie entstehen
– wenn Voraussetzungen vorhanden
– einmalig und nicht mehrfach
● Behördliche Geodaten sollen frei auffindbar und zugänglich werden
– Einschränkungen möglich
● Geodaten sollen verknüpfbar werden
● Geodaten sollen für unterschiedliche Anwendungen und durch unterschiedliche Anwender nutzbar und damit interoperabel werden
In der Umsetzung werden einige Schwerpunkte gesetzt. Interessant auch für die
Archäologie vor allem die Vorgabe, Daten dort vorzuhalten, wo sie entstehen und
gepflegt werden.
Für die folgenden Forderungen vor allem nach der Interoperabilität muss bei
Lösungsansätzen im Vordergrund stehen
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 21
21
Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Herausforderung
● INSPIRE aus Sicht des Nutzers
Idee zur Umsetzung der INSPIRE-Richtlinie
Über ein Geoportal greift der Nutzer auf Suchdienste zu, um sich die Ergebnisse ggf.
online darstellen zu lassen und/oder herunterzuladen
Für den Austausch von Geodaten (vor allem länderübergreifend) entscheidend ist
der Koordinatentransformationsdienst, der die Ergebnisse in unterschiedlichen
Bezugssystemen ausliefert
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 22
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Herausforderung
● INSPIRE Data Specification on Protected Sites – Guidelines
● ProtectedSite http://inspire-twg.jrc.ec.europa.eu/inspire-model/EARoot/EA2/EA10/EA7516.html
Relevanz von INSPIRE für die Archäologie v.a. auf amtlicher Ebene
Data Specification on Protected Sites → Bodendenkmäler
Abgebildet hier ein Ausschnitt des betreffenden UML-Klassendiagramms
http://inspire-twg.jrc.ec.europa.eu/inspire-model/EARoot/EA2/EA10/EA7516.html
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 23
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Herausforderung
Brief des Präsidenten des Landesamt für Denkmalpflege Hessen an MdL Clemens Reif (29.1.2010)
● http://starweb.hessen.de/cache/AV/18/WVA/WVA-AV-011-T1.pdf
Schriftliche Anhörung: Gesetz zur Änderung zur Änderung des Hessischen Vermessungs-und Geoinformationsgesetzes und des Denkmalschutzgesetzes-Drucksache 18/1154
„Durch die föderale Struktur der Bundesrepublik Deutschland ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch nicht klar, in welcher Art und Weise in den Anhängen I zur Richtlinie der nicht klar, in welcher Art und Weise in den Anhängen I zur Richtlinie der nicht klar, in welcher Art und Weise in den Anhängen I zur Richtlinie der nicht klar, in welcher Art und Weise in den Anhängen I zur Richtlinie der Begriff der „protected sites“ auszulegen istBegriff der „protected sites“ auszulegen istBegriff der „protected sites“ auszulegen istBegriff der „protected sites“ auszulegen ist. Die Begrifflichkeit im Englischen wird unter Ziff. 9 der Anlage 1 zu § 31 Abs. 1 Nr. 4 als „Schutzgebiet“ beschrieben. Diese werden in Abs. 1 Nr. 4 des § 31 als Geodaten neben anderen definiert. Sollten – was durch Rechtsverordnung erst noch herauszustellen sein wird – Kulturdenkmäler oder Teilmengen davon (Gesamtanlagen) – als Schutzgebiete („protected sites“) und damit als Geodaten definiert werden, wird das Landesamt für Denkmalpflege eine Stelle sein, die Geodatendienste zur wird das Landesamt für Denkmalpflege eine Stelle sein, die Geodatendienste zur wird das Landesamt für Denkmalpflege eine Stelle sein, die Geodatendienste zur wird das Landesamt für Denkmalpflege eine Stelle sein, die Geodatendienste zur Verfügung stelltVerfügung stelltVerfügung stelltVerfügung stellt.
Dabei, und das wird den großen Unterschied zum jetzigen Ausbau des „DenkXweb“ sein, wird die Folge die Verpflichtung nach § 34 sein, die dort näher beschriebenen Geodatendienste zur Verfügung zu stellen. Diese Pflicht wird weit darüber hinaus gehen, Diese Pflicht wird weit darüber hinaus gehen, Diese Pflicht wird weit darüber hinaus gehen, Diese Pflicht wird weit darüber hinaus gehen, was das Landesamt für Denkmalpflege gegenwärtig und zukünftig zu leisten in der Lage was das Landesamt für Denkmalpflege gegenwärtig und zukünftig zu leisten in der Lage was das Landesamt für Denkmalpflege gegenwärtig und zukünftig zu leisten in der Lage was das Landesamt für Denkmalpflege gegenwärtig und zukünftig zu leisten in der Lage ist.“ist.“ist.“ist.“
Umsetzung in der föderal zergliederten Bodendenkmalpflege Deutschlands.
Exemplarisch ein Brief des Präsidenten des hessischen Landesamtes für
Denkmalpflege, Prof. Dr. Gerd Weiß
http://starweb.hessen.de/cache/AV/18/WVA/WVA-AV-011-T1.pdf
Die Probleme werden deutlich angesprochen. Entscheidend: Das Landesamt wird
eine Stelle sein, die Geodatendienste zur Verfügung stellt
Problematisch: Weiß sieht das Landesamt AUCH ZUKÜNFTIG nicht in der Lage,
entsprechende Dienste zur Verfügung zu stellen
Hier ist abzuwarten, ob die Ergebnisse der Arbeit der Kommission Archäologie und
Informationssysteme - AG Rechtliche Aspekte zugänglich werden:
LINK
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 24
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Institutionelle Daten
Neben den amtlichen Daten, die auf Grundlage rechtlicher Bestimungen
„austauschbar“ (interoperabel) gemacht werden müssen bleibt die Frage, wie es
um die Daten von Forschungsprojekten bestellt ist:
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 25
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Herausforderung
● Initiative Digitale Information● 5 Aktionsfelder, darunter Forschungsdaten:
http://www.allianzinitiative.de/de/handlungsfelder/forschungsdaten/
„Der Aufwand für das Gewinnen von Daten als Grundlage wissenschaftlicher Erkenntnis […] liegt allein in Deutschland in der Größenordnung von mehreren Milliarden Euro pro Jahr.
Es ist unbestreitbar, dass viele dieser Daten nach einer relativ kurzen Phase viele dieser Daten nach einer relativ kurzen Phase viele dieser Daten nach einer relativ kurzen Phase viele dieser Daten nach einer relativ kurzen Phase der Auswertung durch Einzelne oder kleine Gruppen dem Vergessen oder der Auswertung durch Einzelne oder kleine Gruppen dem Vergessen oder der Auswertung durch Einzelne oder kleine Gruppen dem Vergessen oder der Auswertung durch Einzelne oder kleine Gruppen dem Vergessen oder gar dem Verfall ausgesetzt sindgar dem Verfall ausgesetzt sindgar dem Verfall ausgesetzt sindgar dem Verfall ausgesetzt sind.
Hier sehen alle Wissenschaftseinrichtungen einen dringenden Handlungsbedarf hinsichtlich der systematischen Sicherung, Archivierung systematischen Sicherung, Archivierung systematischen Sicherung, Archivierung systematischen Sicherung, Archivierung und Bereitstellungund Bereitstellungund Bereitstellungund Bereitstellung dieser Daten für die Nachnutzung durch Dritte."
Initiative Digitale Information
http://www.allianzinitiative.de/de/handlungsfelder/forschungsdaten/
Alexander von Humboldt-Stiftung, Deutsche Akademie der Naturforscher
Leopoldina, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Deutscher Akademischer
Austausch Dienst (DAAD), Fraunhofer-Gesellschaft, Helmholtz-Gemeinschaft,
Hochschulrektorenkonferenz (HRK), Leibniz-Gemeinschaft. Max-Planck-
Gesellschaft. Wissenschaftsrat
Deutliche Bennenung der Probleme, die auch für die Archäologie zutreffen
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 26
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Herausforderung
● „EUROHORCs and ESF Vision on a Globally Competitive era and their Road Map for Actions“
● European Science Foundation (ESF)
● European Heads of Research Councils (EUROHORCS)
http://www.eurohorcs.org/SiteCollectionDocuments/ESF_Road%20Map_long_0907.pdf
8. Open access to the output of publicly fundedresearch and permanent access to primaryquality-assuredquality-assuredquality-assuredquality-assured research data;
European Sc ience Foundation und European Heads of Research Councils
Erweiterung der Forderung nach qualitätsgeprüften Forschungsdaten
Dazu fehlt es in der Archäologie schon an den Grundlagen
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 27
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Vorhandene Ansätze
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 28
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Vorhandene Ansätze
● ADeX● Kommission Archäologie und Informationssysteme beim Verband der Landesarchäologen
● Ziel war die Entwicklung eines bundesweiten Standards für den Datenaustausch zwischen den archäologischen Landesämtern und anderen Fachinstitutionen
– Zwei csv-Dateien mit 27 bzw. 4 Spalten
– Objekt- und Metainformation
Zu Adex vgl.
Landesarchaeologen.de
A. Posluschny, Über alle Grenzen - Datenaustausch zu archäologischen Fundstellen
in Deutschland (pdf: http://www.ag-caa.de/pdfs_bonn/posluschny.pdf)
Hoher Konvertierungsaufwand
Kein gängiges Geodatenmodell berücksichtigt
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 29
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Vorhandene Ansätze
● Denkmaldaten als Teil der Geodateninfrastruktur der Länder
● Bayern, Hessen, Sachsen, Nordrhein-Westfalen
● Unterschiedlich weit, unterschiedlich eingebunden in die GDI
● Weitere Initiativen● Museen
– DigiCult Saarland● http://saarland.digicult-museen.net/objekte/index.php?site=Home
– DigiCult Verbund eG● Schleswig-Holstein und Hamburg● http://www.museen-sh.de/ml/
Einige Denkmalämter stellen ihre Daten bereits über Geoportale zur Verfügung:
Bayern:
http://www.mapmatters.org/server/2880
Mecklenburg-Vorpommern:
http://www.mapmatters.org/server/3158
Einen anderen Weg gehen das Saarland, Hamburg und Schleswig Holstein, deren
DigiCult-Initiative
K. Mertens, Auf dem Weg zu einer digitalen Erfassung der archäologischen
Sammlung am Helmsmuseum, Folie 10
http://www.ub.rub.de/Projekte/Dateien/Workshop_Mertens.pdf
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 30
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Vorhandene Ansätze
● OpenContext● UC Berkeley School of Information
– OpenAccess/OpenData
– Ansatz der Linked Data
● ArcheoInf● Universitäten Göttingen/Bochum/Dortmund
– OpenAccess/OpenData
– Integration heterogener Bestände
– Ansatz Linked Data
Vorhandene Ansätze für Forschungsdaten.
Exemplarisch:
OpenContext: http://opencontext.org
Archeoinf: http://www.archeoinf.de/
OpenAccess (auch in Forderungen der Wissenschaftsallianz enthalten)
Linked Open Data (LOD) (http://linkeddata.org/)
Frei verfügbare Daten, die mit einheitlichem http-Aufruf direkt verlinkt werden
können
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 31
31
Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Lösung?
Komplexität raumbezogener Daten und diegroße Anzahl der Anbieter verhindern einen funktionierenden, dateibasiertendateibasiertendateibasiertendateibasierten Austausch.
Ebenso ist der direkte Zugriff auf Datenbanken nur über aufwändige Datenkonvertierungen möglich
Technologien des Semantic Web und der Ansatz „OpenData“ wird einigen Belangen zur Zeit nicht gerecht
Reichen die Ansätze?
Was steht einer einfachen Lösung im Wege?
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 32
32
Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Lösung?
Ansatz des
Open Geospatial Consortium
Die Problematik wurde schon vor 20 Jahren erkannt und im Bezug auf Geodaten
eine funktionable Lösung entwickelt, die alle Anforderungen erfüllt.
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 33
33
Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Lösung?
● Open Geospatial Consortium● 1994 gegründet, gemeinnützig
● über 400 Mitglieder
– Regierungsorganisationen, Industrie, Universitäten
● Zentrale Aufgabe
– Entwicklung raumbezogener Schnittstellen, die weltweit frei verfügbar sind und unentgeltlich genutzt werden können
– Interoperabilität auf Basis offener und freier Standards
http://www.opengeospatial.org/
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 34
34
Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Lösung?
● Ansatz des OGC● Standardisierung der Funktionen, die raumbezogene Information bereitstellen
● Implementierungsspezifikationen
– Definition von Zugriffsschnittstellen auf Geoinformationsdienste● Ähnlich dem Verfahren zum Austausch von emails:
– POP (Empfangen) und SMTP (Senden) ermöglichen den Austausch der Daten unabhängig von Email-Programm oder Betriebssystem
Nicht Datentypen oder Softwarelösungen werden standardisiert, sondern die
Schnittstellen zum Austausch. Ähnlich ist der Austausch von emails unabhängig von
Datenformaten und Anwendungen realisiert
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 35
35
Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Lösung?
● Anforderungen an Standardisierung● Erarbeitung und Verabschiedung in transparentem, offenen Verfahren
● Nutzung ist kostenfrei auch in kommerzieller Umgebung
● Standard steht öffentlich zur Verfügung und kann kostenfrei verbreitet werden
● Nicht diskriminierend und herstellerunabhängig
● Zertifizierung durch festgelegte Testszenarien
Wichtige Unterscheidung im Unterschied zu Pseudo-Standards (dxf, shapefile etc.)
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 36
36
Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Lösung?
● Aufbau einer Dateninfrastruktur auf der Basis von Diensten
● Verteiltes System über ein Netzwerk
● Besteht aus lose miteinander gekoppelten Komponenten
● Hat Anbieter, Vermittler und Nutzer
Wie kann aus Schnittstellen eine Infrastruktur entstehen?
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 37
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Lösung?
● Service-Oriented-Architecture (SOA)● Merkmale
– Dynamische Lokalisierung und Bindung
– Eigenständige Module
– Lose Kopplung
– Netzwerkadressierbarkeit
– Interoperabilität
– Servicekomposition
● Rollen
– Anbieter
– Nutzer
– Verzeichnis
Realisierung über vernetzte Dienste
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 38
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Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Die Lösung?
● Wichtige Spezifikationen des OGC
– Simple Feature Access● Speicherung und Zugriff auf Geometrien● verschiedene räumliche Operatoren
– WMS● Web Mapping Service (Karten)
– WCS● Web Coverage Service (Rasterdaten)
– WFS● Web Feature Service (Vektordaten)
– CSW/WCAS● Catalogue Service for the Web/Web Catalogue Service
– WPS● Web Processing Service (Datenprozessierung)
Trotz des aufwändigen Spezifikationsverfahrens sind zentrale und für die
Archäologie wichtige Standards fertig entwickelt
An zwei Beispielen wird die Idee und Funktion dieser Dienste gezeigt
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 39
39
Kai-Christian Bruhn, Archäologische Dateninfrastrukturen, 2. Workshop der AG CAA, Mainz 4. Februar 2011
Beispiel WMS
● Web Mapping Service● GetCapabilities
● GetMap
– layer gsg_p● Übersicht der Grabungsschutzgebiete der Stadt Mainz
https://extranet.mainz.de/gint-cgi/mapserv?map=/data/mapbender2-int/umn-wwwclient/a61/a61-satzungen.map&SERVICE=WMS&REQUEST=GetCapabilities
Beispiel Grabungsschutzgebiete der Stadt Mainz
Über einen eindeutigen http-Aufruf wird der Dienst mit der getCapabilities-Anfrage
nach seinen Inhalten befragt. Der Dienst Antwortet in Form einer XML-Datei. Mit
dem Parameter getMap können Daten vom Dienst angefordert werden.
Der WMS kann abfragbare Rasterkarten liefern, erlaubt aber keinen Zugriff auf
einzelne Geodaten
Archäologische Dateninfrastrukturen 4. Februar 2011
2. Workshop der AG CAA 40
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Beispiel WMS
● Choreographie von Diensten● Grabungsschutzgebiete
● Gemarkungen
– http://www.geoportal.rlp.de/mapbender/x_geoportal/wms.php?layer_id=29307&REQUEST=GetCapabilities&VERSION=1.1.1&SERVICE=WMS
Choreographie von Diensten
Auf einem anderen Server wird der Dienst zur Anzeige von Gemarkungen
angefordert.
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2. Workshop der AG CAA 41
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Beispiel WMS
● Choreographie von Diensten● Grabungsschutzgebiete, Gemarkungen, DTK25v
Und schließlich die Digitale Topographische Karte 1:25.000
Der Raumbezug komplexer Geodaten bleibt erhalten
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2. Workshop der AG CAA 42
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Beispiel WFS
● Web Feature Service● Internetgestützter Zugriff auf Vektordaten
– GetCapabilities
– DescribeFeatureType
– GetFeature
– GetGmlObject
– Transaction
– LockFeature
Häufiger in der Archäologie benötigt:
Vektordaten (Punkte, Linien, Flächen)
Heutzutage überwiegend in CAD-Umfeld realisiert (3D)
WFS ermöglicht den direkten Zugriff auf die Daten
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2. Workshop der AG CAA 43
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Beispiel WFS
http://www.beispiel.org/geoserver/wfs?request=GetCapabilities
Beispiel einer getCapabilities-Anfrage an einen WFS-Server
Die Antwort enthält Angaben zum Anbieter und den zur Verfügung stehenden
Ausgabeformaten (dxf, gml, shape etc.)
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2. Workshop der AG CAA 44
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Beispiel WFS
http://www.beispiel.org/geoserver/wfs?request=GetCapabilities
Zusätzlich werden die Feature-Types (Arten der Geodaten) beschrieben. Hier im
Beispiel Festpunkte einer Vermessungskampagne in Oberägypten
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2. Workshop der AG CAA 45
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Beispiel WFShttp://www.beispiel.org/geoserver/wfs?request=GetFeature&version=1.1.0&srsName=urn:x-ogc:def:crs:EPSG:32636&typeName=beispiel:festpunkte&outputformat=csv
WGS 84/UTM zone 36N
Egypt 1907/Red Belt...srsName=urn:x-ogc:def:crs:EPSG:22992&...
Aufgrund dieser Informationen können unterschiedliche getFeature-Anfragen
formuliert werden
Dabei können auch unterschiedliche Bezugssysteme und Ausgabeformate
angefordert werden
Im Beispiel zweimal die Ausgabe als csv-Datei, einmal in UTM-Projektion und
einmal im Bezugssystem Egypt1907/Red Belt
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2. Workshop der AG CAA 46
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Beispiel WFShttp://www.beispiel.org/geoserver/wfs?request=GetFeature&version=1.1.0&typeName=beispiel:festpunkte&outputformat=excel
http://www.beispiel.org/geoserver/wfs?request=GetFeature&version=1.1.0&typeName=beispiel:festpunkte&outputformat=dxf
Der gleiche Server, die gleichen Daten
Ausgabe als Excel-Tabelle und als dxf-Datei
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2. Workshop der AG CAA 47
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Beispiel WFS
Umsetzbar:http://www.beispiel.org/geoserver/wfs?request=GetFeature&version=1.1.0&typeName=beispiel:festpunkte&outputformat=aDexoutputformat=aDexoutputformat=aDexoutputformat=aDex
WFSWFSWFSWFS
Entsprechend wäre auch ein outputformat=adex möglich
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2. Workshop der AG CAA 48
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Beispiel WMS-KMLhttp://www.beispiel.org/geoserver/wms/kml?layers=beispiel:control_point
Der gleiche Datensatz als kml-Datei für google Earth unter einer eindeutigen html-
Adresse
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2. Workshop der AG CAA 49
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Der Weg
● Digitale Daten Teil von Publikationen begreifen● Datensätze beschreiben (Metadaten)
● Prozessierung dokumentieren
● Datenmodelle mitliefern (UML)
● Interdisziplinär Arbeiten● Viele Disziplinen stehen vor gleichen Herausforderungen
● Geoinformatik in fast allen Hochschulen vorhanden
– Geodäsie, Informatik, Geographie
● Reflektieren● Archäologische Arbeiten modellieren
Die Lösungen über eine Dienstarchitektur mit archäologischen Fachdaten sind
vielversprechend.
Was muss in der archäologischen Forschung beachtet werden?
Mindestens genausoviel Sorgfalt auf die Daten verwenden wie auf die Publikation.
Sonst fehlt das Fleisch!
Keine Archäologie-internen Lösungen fabrizieren, sondern Kontakt zu anderen
Disziplinen suchen und deren Erfahrungen mit einbeziehen.
Wenn eines Tages eine Qualitätssicherung vorgenommen werden soll, das
Zustandekommen der Daten auch in Modellen abbilden
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2. Workshop der AG CAA 50
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Der Weg
● OGC-konforme Dienste bereitstellen● Bedienerfreundliche und robuste Lösungen vorhanden
– Auch OpenSource (PostGIS, Geoserver, Mapserver etc.)● http://www.osgeo.org/
● Anpassbar auf Umfeld
– „Insellösungen“ unproblematisch, solange die Schnittstellen bedient werden
– Abstimmung mit anderen Ämtern/Institutionen (häufig CAD-lastig)
– Zukunfssicher
● GDI-DE● >15 Jahre Bearbeitung ähnlich gelagerter Probleme
● Gleiche Fehler nicht zweimal machen – Kontakte aufbauen!
OGC-Dienste sind keine Hexerei. Vieles ist OpenSource in robusten Lösungen
vorhanden
Die reichen Publikationen zum ähnlich gelagerten Themenfeld GDI-DE lesen!
Größte Vorteile:
Vor Ort, wo die Daten entstehen und vorgehalten werden, kann auf spezifische
Umstände Rücksicht genommen werden. Entscheidend ist, dass die Schnittstelle als
Dienst existiert
Rechteverwaltung vielschichtig zu implementieren
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2. Workshop der AG CAA 51
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Besten Dank!
Fragen?
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2. Workshop der AG CAA 52
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Zusätzliche Hinweise
● Geodaten und Raumbezug● Bill, Ralf. Grundlagen der Geo-Informationssysteme. 5. Aufl. Wichmann, 2010
● http://www.geoinformation.net/
● OGC● http://www.ogcnetwork.net/learn