Umsetzungsphase

Sie werden innerhalb dieser Phase sehr oft mit
dem Beispiel "Bebauungsplaninformationssystem"
konfrontiert. Der Grund dafür ist einfach: Nur
durch greifbare und praxisnahe Beispiele kann
der Inhalt der Umsetzungsphase verständlich
transportiert werden.

Sie haben es geschafft. Die aufwändige Planungs- und Vorbereitungsphase hat sich gelohnt und das ausgewählte Fachthema kann anhand der getroffenen Festlegungen in die Tat umgesetzt werden.

In dieser Phase werden Sie merken, wofür sich die umfangreiche Vorbereitung gelohnt hat. Im Optimalfall ist die Umsetzung wesentlich schneller erledigt.

Allerdings ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass Sie erst in der Umsetzung merken, was Sie in der Planungs- und Vorbereitungsphase vergessen haben.

Zum Beispiel wurden der GDI-Südhessen viele mögliche Probleme erst bekannt, als diese tatsächlich
auftraten. In diesen Fällen konnten die Pflichtenhefte natürlich erst im Nachhinein angepasst werden,
was wiederum in notwendigen Nachbesserungsarbeiten der beteiligten Diensteanbieter resultierte.

Also lassen Sie sich nicht entmutigen, wenn es mal ein paar Schritte rückwärts geht. Auch Umwege können nötig sein, um dafür bis zum fertigen und voll funktionsfähigen GDI-Knoten zu gelangen.


Eine Checkliste zu den Themen dieser Phase sowie eine Übersicht über alle verfügbaren Downloads der dazugehörigen Themen finden Sie im Kapitel „Checkliste und Downloads.

Erfassung des Themas in einem Geoinformationssystem

Die Erfassung des Themas in einem GIS umfasst alle Arbeiten, die vor der Publizierung als Web Map Service notwendig sind. Dazu zählen vor allem zwei Schritte:

  • die eventuelle Aufbereitung von Datengrundlagen (es kann beispielsweise notwendig sein, analoge Pläne zunächst in eine digitale Form zu bringen) und
  • die Erstellung des Themas im GIS.

Beachten Sie jedoch, dass wir Ihnen keine allgemeingültige Abgrenzung zwischen der Erfassung im GIS und der Einrichtung des Dienstes liefern können. Diese Abgrenzung hängt sehr stark von der Kombination der eingesetzten Programme ab. Die GIS-Software und das Programm zum Aufsetzen des Dienstes können sowohl einem gemeinsamen Softwarepaket angehören als auch völlig unabhängig voneinander sein und von verschiedenen Anbietern kommen.
So ist es beispielsweise möglich, dass Sie bereits bei der Aufbereitung im Geoinformationssystem exakt auf die korrekte Namensvergabe für Attribute achten müssen. Andere Produkte erlauben hingegen, erst bei der Publizierung als WMS-Dienst Alias-Bezeichnungen für die Attribute zu vergeben.

Aufbereitung der Datengrundlage

Die Aufbereitung von Datengrundlagen ist nur dann notwendig, wenn Sie diese zunächst in eine geeignete Form bringen müssen, um sie dann in einem Geoinformationssystem weiterverarbeiten zu können.

Als Beispiel wollen wir Ihnen hier die digitale Aufbereitung auf Papier vorliegender Bebauungspläne und Begründungen (Zusatztexte) näher bringen.

Die zu treffenden Festlegungen sind natürlich meist bereits Bestandteil der Planungs- und Vorbereitungsphase.


1. Zusammenstellung der vorhandenen analogen Pläne und Begründungen

  • Anzahl der Pläne
  • Format der Pläne (z.B. DIN A3 bis Übergröße)
  • Qualität der Pläne
  • Seitenanzahl der Begründungen, Ergänzungen etc. je Plan
  • Format der Begründungen, Ergänzungen etc. (z.B. DIN A4)
  • Qualität der Begründungen, Ergänzungen etc.
  • Für das Bebauungsplaninformationssystem der GDI-Südhessen wurden lediglich die rechtskräftigen Bebauungspläne und deren gegebenenfalls vorliegenden Begründungen und Ergänzungen berücksichtigt.

2. Allgemeine Festlegungen für die analogen Pläne und Begründungen

  • Festlegung der Planinhalte (die GDI-Südhessen hat sich auf den Gesamtplan geeinigt)
  • Festlegung der Datenformate der Pläne (z.B. unkomprimiertes TIF-Format oder PDF-Format, welches im Bebauungsplaninformationssystem genutzt wurde)
  • Festlegung der Datenformate der Begründungen (z.B. PDF-Format oder TXT-Format - auch hier entschied sich die GDI-Südhessen für das PDF-Format)
  • Festlegung der Auflösung (z.B. 200 dpi)
  • Festlegung des Farbmodus (z.B. Farbe, 8 BIT / 256 Farben)
  • Festlegung der Dokumentgröße (z.B. DIN A 4 bis Übergröße)
  • Festlegung für übergroße Pläne (z.B. nahtloses Zusammenfügen zu einer Datei)
  • Festlegung der Dateigröße [z.B. 0,8 MB]

3. Dateiname und Speicherort der gescannten Pläne und Begründungen

Dieser Punkt wirkt zwar relativ trivial, ist aber keinesfalls zu unterschätzen, da eine spätere Änderung oftmals weitreichende Folgen nach sich zieht.

  • Festlegung der Ordnerstruktur,
    Beispiele:
  • Festlegung der Dateinamen,
    Beispiel:

    11-01_G_Dorfmitte_1_AE.pdf
    Syntax: 11 = Gemarkungsnummer
    01 = fortlaufende Nummer Bebauungsplan
    G = Kürzel für Gesamtplan
    Dorfmitte = Name des Bebauungsplanes
    1_AE = 1. Änderung

4. Scannen der analogen Pläne und Begründungen

Die unter Punkt 1 bis 3 getroffenen Festlegungen sind hierbei zu berücksichtigen. Dies gilt insbesondere auch bei der Vergabe an externe Dienstleister.


Durch diese Arbeitsschritte konnten dann die Umringe der Pläne in einem GIS erfasst und die PDF-Dokumente über Hyperlinks in Attributwerten verknüpft werden.

 

Erstellen des Themas

Nun wollen wir Ihnen erläutern, welche Maßnahmen notwendig sind, um ein ausgewähltes Thema in einem Geoinformationssystem darzustellen. Dieser Schritt ist die Grundlage für die anschließende Veröffentlichung als WMS-Dienst.

Unabdingbare Voraussetzung hierfür ist die Beachtung einzuhaltender Standards. Welche dies sind, haben Sie optimalerweise bereits in der Planungs- und Vorbereitungsphase geklärt (siehe Kapitel Fachliche Abstimmung und inhaltliche Festlegungen).


1. Erstellen eines Vektor-Layers (Objektklasse)

  • Festlegung Geometrietyp (z. B. Polygon/Fläche)
  • Festlegung Layer-Bezeichnung (z.B. "Bebauungsplaene")
  • Festlegung Raumbezug (z.B. UTM Zone 32N mit ETRS89 oder Gauß-Krüger Zone 3 mit DHDN)

2. Erstellen der Attribut-Tabelle (Hinzufügen der Felder)

  • Attributname (individuelle Eingabe von Feldbezeichnungen)
  • Attributtyp (z.B. Text, Datum, Integer, Float, Double, etc.)
  • Attributeigenschaften (z.B. Genauigkeit, Dezimalstellen, Länge, etc.)

3. Erfassung von Geo-Objekten

Bei der Aufbereitung der rechtskräftigen Bebauungspläne war dies die Digitalisierung der räumlichen Geltungsbereiche.

4. Erfassung von Attributwerten zu den Geo-Objekten

Nun gilt es, die unter 2. erstellten Felder für alle erfassten Geo-Objekte zu füllen.

Die Sachdaten zu den einzelnen Bebauungsplänen wurden in die dafür angelegten Felder eingetragen, unter anderem auch die Verlinkungen zu den Gesamtplänen sowie zu deren Begründungen und Ergänzungen.

5. Festlegen der Layer-Symbolik (Darstellung)

Im Fall der Bebauungspläne mussten an dieser Stelle die Darstellung der Umringe und deren Füllung gemäß Pflichtenheft definiert werden.

Bedingt durch die Möglichkeiten der eingesetzten Software kann man hier durchaus auf Einschränkungen stoßen, welche in der Planungs- und Vorbereitungsphase noch nicht bekannt waren. Beispiele für solche Einschränkungen sind die Begrenzung der Länge von Attributnamen oder die Beschränkung der maximalen Anzahl erlaubter Zeichen in Attributwerten.

Für detailliertere Beschreibungen können Sie sich softwarespezifische Anleitungen herunterladen. Darin werden die Arbeitsschritte im jeweiligen Geoinformationssystem dargestellt.

Anleitungen

Nachfolgend haben wir Ihnen einige Dokumente zusammengetragen, mit deren Hilfe Sie erfahren, wie das Thema Bebauungspläne mit Hilfe verschiedener GIS-Produkte erstellt werden kann.

 

Einrichtung eines WMS-Dienstes

Das allgemeine Vorgehen bei der Erstellung eines Dienstes kann in diesem Kapitel nur sehr grob beschrieben werden, da sich die Vorgehensweisen von Software zu Software teilweise sehr stark unterscheiden. Allein die Art der Konfiguration kann große Unterschiede aufweisen: während einige Programme grafische Benutzeroberflächen anbieten, sind bei anderen Lösungen Dateien (zum Beispiel im XML-Format) zu editieren.

 

Aus diesem Grund stellen wir Ihnen zusätzlich softwarespezifische Anleitungen zur Verfügung, in denen Sie die jeweilige Vorgehensweise zum Aufsetzen eines Web Map Service anhand des Themas Bebauungspläne herausfinden können.

 

Installation der Software

Auch die Installation der Software kann sich sehr heterogen gestalten. Einige Produkte bieten hierfür einfach zu bedienende Installationsprogramme an, andere erfordern das manuelle Kopieren und Konfigurieren der benötigten Dateien.

Eines benötigen Sie zur Installation jedoch auf jeden Fall: einen Webserver. Durch diesen machen Sie Ihren Dienst über das Internet nutzbar. Weitere Informationen zu technischen Voraussetzungen zur Installation des WMS erhalten Sie unter "Erzeugung eines WMS-Dienstes" in der Planungs- und Vorbereitungsphase.

Oft ist zusätzlich die Konfiguration des Webservers notwendig, beispielsweise um Ihren Dienst unter einer möglichst einfachen URL verfügbar zu machen.

 

 

Konfiguration des Dienstes

Bei der Konfiguration nehmen Sie unter anderem folgende Definitionen vor:

  • Metadaten des Dienstes: Name und Titel des Dienstes, Ansprechpartner, etc.
  • angebotene Layer des Dienstes
  • Zugriff auf den Datenbestand: Der Datenbestand kann in verschiedenen Formaten (z.B. in Shapefiles, GIS-Projekten oder Geodatenbanken) vorliegen. Bei einer Anfrage muss der Dienst wissen, wie er auf diese Daten zugreifen kann, um dem Client dann ein daraus generiertes Bild zurückzuliefern.
  • unterstützte Koordinatenreferenzsysteme: Der WMS transformiert den Datenbestand dann bei einer entsprechenden Anfrage aus dem Ursprungssystem in die angeforderte Projektion.
  • räumliche Ausdehnung des Datenbestandes: Diese Angabe wird als Bounding Box bezeichnet
  • Darstellung der Geodaten: kann mittels SLD-Dateien (ein OGC-Standard), Symboldateien oder direkt im GIS definiert werden
  • unterstützte Rückgabeformate: z.B. PNG, JPG oder TIFF bei GetMap-Requests beziehungsweise XML, TXT oder HTML bei GetFeatureInfo-Anfragen
  • etc.

Anhand Ihrer Konfiguration wird der Dienst bei einer GetCapabilites-Anfrage eines Clients die entsprechenden Informationen im XML-Format zur Verfügung stellen.

Für eine korrekte Implementierung Ihres Dienstes ist es hilfreich, sich die aktuelle WMS-Spezifikation auf der Webseite des OGC herunterzuladen und durchzulesen.

Testen des Dienstes

Bevor Sie Ihren Dienst auch öffentlich bekannt machen, sollten Sie bereits erste Tests durchführen. Dazu gehört zumindest die Eingabe einiger Testanfragen an den WMS in einem Browser.

Erläuterungen zu einer umfangreicheren Überprüfung finden Sie im Thema "Durchführung von Funktionstests".

Anleitungen

An dieser Stelle bieten wir Ihnen Anleitungen zum Aufsetzen von WMS-Diensten mit unterschiedlichen Programmen an. Im Laufe der Zeit werden hier nach und nach weitere Dokumente hinzugefügt.

Als Beispiel kommt dabei einmal mehr das Thema Bebauungspläne zum Einsatz.

Wenn Sie die Anleitungen selbst praktisch nachvollziehen wollen, können Sie sich den innerhalb der Zusammenstellungen verwendeten Geodatensatz herunterladen:

In diesem Archiv finden Sie ein sogenanntes Shapefile, ein Dateiformat für die Speicherung von Geodaten (ein Shapefile besteht immer aus mehreren Einzeldateien).
In diesem Fall enthält die Shape-Datei lediglich einen einzigen Test-Datensatz. Dabei handelt es sich um den räumlichen Geltungsbereich (Umring) des Bebauungsplans „Gewerbegebiet westlich der Tiergartenstrasse“ der Gemeinde Heppenheim mitsamt Attributen.

Übrigens: Der Standort der Geschäftsstelle der GDI-Südhessen wird sich voraussichtlich ab Oktober 2012 im Gebiet dieses Bebauungsplans befinden.

 

Anleitungen

An dieser Stelle bieten wir Ihnen Anleitungen zum Aufsetzen von WMS-Diensten mit unterschiedlichen Programmen an. Im Laufe der Zeit werden hier nach und nach weitere Dokumente hinzugefügt.

Als Beispiel kommt dabei einmal mehr das Thema Bebauungspläne zum Einsatz.

Wenn Sie die Anleitungen selbst praktisch nachvollziehen wollen, können Sie sich den innerhalb der Zusammenstellungen verwendeten Geodatensatz herunterladen:

In diesem Archiv finden Sie ein sogenanntes Shapefile, ein Dateiformat für die Speicherung von Geodaten (ein Shapefile besteht immer aus mehreren Einzeldateien).
In diesem Fall enthält die Shape-Datei lediglich einen einzigen Test-Datensatz. Dabei handelt es sich um den räumlichen Geltungsbereich (Umring) des Bebauungsplans „Gewerbegebiet westlich der Tiergartenstrasse“ der Gemeinde Heppenheim mitsamt Attributen.

Übrigens: Der Standort der Geschäftsstelle der GDI-Südhessen wird sich voraussichtlich ab Oktober 2012 im Gebiet dieses Bebauungsplans befinden.

Veröffentlichen des Dienstes

Haben Sie einen funktionsfähigen WMS-Dienst aufgesetzt? Dann sollten Sie diesen auch bekannt machen. Mit "Veröffentlichen" ist hier nicht die technische Publizierung auf einem Webserver gemeint, sondern die Verbreitung der Metadaten zum Dienst. Darunter zählt auch die URL des WMS, ohne deren Kenntnis eine Nutzung ausgeschlossen ist.

In diesem Kapitel erläutern wir Ihnen zum einen die Veröffentlichung in einem Metadateninformationssystem (MIS) und zum anderen die Einbindung in bestehende Anwendungen.

Metadateneingabe in einem MIS

Wie Sie bereits in den vorangegangenen Info-Modulen gelernt haben, erfolgt diese Veröffentlichung in einem öffentlichen Katalog - einem Metadateninformationssystem (MIS). So haben alle potentiellen Anwender die Möglichkeit, die Metadaten zu Ihrem Dienst mittels entsprechender Suchbegriffe zu finden und Ihn dadurch auch nutzen zu können.

Außerdem kann ein Datensuchender anhand der Metadaten erkennen, ob die ihm dargebotenen Geodaten ihren Zweck erfüllen und was er bei dem Umgang mit dem Dienst zu beachten hat.

Für Datenanbieter und Erfasser von Metadaten ist in der Regel eine Registrierung notwendig, um Metadatensätze veröffentlichen zu können.

Die GDI-Südhessen nutzt den
Geodatenkatalog Hessen als
Metadateninformationssystem.

Mit dem Geodatenkatalog Hessen haben wir Ihnen im Info-Modul „Komponenten einer GDI“ bereits ein Beispiel für ein Metadateninformationssystem näher vorgestellt. Hier haben wir allerdings in erster Linie die Nutzersicht beleuchtet.

Als hessischer Datenanbieter kann man sich beim Hessischen Landesamt für Bodenmanagement und Geoinformation für den Geodatenkatalog Hessen registrieren. Dort wird ein Account eingerichtet, unter dem man seine Metadaten einstellen kann.

Das Befüllen der Metadaten kann auf unterschiedlichen Wegen erfolgen:

  • die Metadaten können durch die direkte Eingabe im Geodatenkatalog erfasst werden,
  • die URL des zu veröffentlichenden Dienstes kann eingegeben werden, wodurch dann dessen Capabilities eingelesen werden und zumindest ein Teil der Metadatenfelder gefüllt wird

oder

Wie Sie diese Struktur INSPIRE-konform aufbauen, steht
exemplarisch im Annex A der Umsetzungsanleitungen
(Technical Guidelines) der Metadaten-Durchführungsbestimmung.
Das Dokument kann auf der INSPIRE-Webseite oder auf der
Homepage der GDI-DE heruntergeladen werden.
  • es kann eine XML-Datei importiert werden, welche gemäß der Norm ISO 19139 (Geographic information - Metadata - XML schema implementation) strukturiert sein muss. Dieser XML-Standard ISO 19139 dient dem Austausch von Metadaten zwischen verschiedenen Systemen.

Sie können einen Metadatensatz auch nur beschränkt (z.B. für eine bestimmte Gruppe) veröffentlichen. Zuvor wird Ihnen aber noch die Möglichkeit geboten, die eingegebenen Metadaten gegen einen auswählbaren Standard zu validieren.

Sie können Ihren Metadatensatz beispielsweise auf Konformität zur entsprechenden INSPIRE-Durchführungsbestimmung prüfen lassen.

Alternativ ist es natürlich auch möglich, seine Metadaten oder alle Metadaten einer gemeinsamen Organisation auf einem eigenen Server zu veröffentlichen. Dazu muss eine entsprechende Applikation (Metadateninformationssystem) installiert werden, welche auf einen eigenen CSW-Dienst zugreift (der meist im Komplettpaket inbegriffen ist).

Zu guter Letzt wollen wir Ihnen noch drei Beispiele für solche Katalog-Applikationen liefern:

  • GeoNetwork opensource
  • terraCatalog (con terra sdi.suite)
  • MapInfo Manager (Pitney Bowes)

Übrigens wurde von der INTEND Geoinformatik GmbH in Kooperation mit dem in der GDI-Südhessen vertretenen Regionalverband FrankfurtRheinMain ein Editiertool für Metadaten in ArcGIS realisiert. Dieser Editor, der die Metadaten direkt bei den Geodaten speichert und bezüglich der XML-Struktur frei konfigurierbar ist, nennt sich INTEND MetaEdit.

Einbindung in bestehende Anwendungen

Zusätzlich zur Veröffentlichung in einem Metadateninformationssystem kann es sein, dass Sie Ihren Dienst in andere bestehende Anwendungen einbinden wollen.

Nachfolgend einige mögliche Anforderungen in diesem Zusammenhang:

  • In einem Geoportal gibt es eine Auflistung prominenter Dienste. Damit auch die Nutzer, die womöglich nicht nach Ihrem Fachthema suchen, über die Existenz des Dienstes informiert werden können, wollen Sie auch ihren WMS in diese Auflistung integrieren. Sofern sie nicht selbst Betreiber des Geoportals sind, müssen Sie sich an diesen wenden.
  • Sie wollen Ihren Dienst in der Standard-Ansicht eines Online-Viewers eingebunden wissen. Auch hier gilt: nur der Betreiber des Viewers kann so etwas veranlassen. Eine Ausnahme gibt es jedoch: oft kann beim Öffnen eines externe Viewers ein sogenanntes WMC-Dokument (Web Map Context - siehe Info-Modul "Voraussetzungen einer GDI") mit übergeben werden, in dem alle standardmäßig eingebundenen Dienste definiert sind.
  • Ihr Dienst soll Teil einer Dienste-Kette sein? Wie dabei eine Einbindung möglich ist, hängt stark von der Konzeption der Prozesskette selbst ab. Auch hier kann eine Kontaktaufnahme zum Betreiber erforderlich sein.

Sobald ein Kooperationspartner der GDI-Südhessen einen Pflichtenheft-konformen Dienst zum Thema Bebauungspläne aufsetzt und im Geodatenkatalog Hessen veröffentlicht, ist dieser automatisch in das Leitprojekt "Bebauungsplaninformationssystem" eingebunden.

Wie Sie bereits in den vorangegangenen Info-Modulen gelernt haben, erfolgt diese Veröffentlichung in einem öffentlichen Katalog - einem Metadateninformationssystem (MIS). So haben alle potentiellen Anwender die Möglichkeit, die Metadaten zu Ihrem Dienst mittels entsprechender Suchbegriffe zu finden und Ihn dadurch auch nutzen zu können.

Durchführung von Funktionstests

Trotz der Vorgaben eingehaltener Standards variieren die Art und die Qualität der Umsetzung mit verschiedenen Softwarelösungen. Das liegt zum einen an der Unterstützung unterschiedlicher Versionen der Standards und zum anderen werden die Festlegungen teilweise unterschiedlich interpretiert. Darüber hinaus verhalten sich auch Kartenviewer aufgrund dieser Interpretationsspielräume manchmal nicht so, wie Sie es erwarten würden.

Deshalb sollten Sie unbedingt umfangreiche Funktionstests durchführen. Nur so kann ein ordnungsgemäßer Betrieb des WMS-Dienstes gewährleistet werden.

Dazu sollten Sie Ihren Dienst sowohl manuell per Eingabe einiger Test-Anfragen in einem Browser als auch per Einbindung in Online-Kartenviewer und Desktop-Geoinformationssysteme prüfen.

Darüber hinaus sollte auch die Suche in einem Metadateninformationssystem oder die Sachdatenabfrage (GetFeatureInfo) in einem Viewer getestet werden.

Beim manuellen Testen im Browser sollten für einen WMS-Dienst zumindest die drei Operationen GetCapabilities, GetMap und GetFeatureInfo geprüft werden. Es empfiehlt sich, das zurückgegebene XML-Dokument nach der GetCapabilities-Anfrage genauer anzuschauen - da dort alle Eigenschaften des Dienstes aufgeführt werden, können dadurch unter anderem die Richtigkeit angegebener Ausdehnungen (BoundingBox), unterstützter Koordinatenreferenzsysteme und verfügbarer Layer eingehend kontrolliert werden.

Wenn Sie dabei auf Fehler stoßen, sollten Sie diese unbedingt beheben. Aber beachten Sie bei der Prüfung in Anwendungen, dass bei Anzeigeproblemen der Fehler nicht zwangsläufig bei ihrem WMS-Dienst zu suchen ist, sondern dass auch ein eingesetzter Kartenviewer seine Schwächen haben kann. Es kann daher sinnvoll sein, auch Tests mit unabhängigen Anwendungen und nicht nur mit den hausinternen Lösungen durchzuführen.

Eine der schwierigsten Aufgaben ist hierbei das Aufspüren von Fehlerursachen. Oft kommt man nur mithilfe einer Support-Hotline oder einer Online-Community zur Lösung des Problems.

Alles in allem sollte der hier entstehende Aufwand nicht unterschätzt werden.

Checkliste und Downloads

Zur Hilfestellung bei Ihren Vorhaben stellen wir Ihnen für jede Phase dieses Info-Moduls eine Checkliste zur Verfügung, welche Sie sich gerne ausdrucken können. Beachten Sie jedoch, dass nicht alle Punkte für Sie von Interesse sein müssen. Umgekehrt können auf dieser Liste natürlich auch Aspekte fehlen, die für die Realisierung Ihres eigenen GDI-Knotens aber unverzichtbar sind. Darüber hinaus finden Sie unter den Checklisten noch einmal alle Dateien, die Ihnen innerhalb dieser Phase zum Download angeboten wurden, auf einen Blick.

Checkliste_Gesamt.pdf

Checkliste_Planungs-_und_Vorbereitungsphase.pdf

Checkliste_Umsetzungsphase.pdf

Checkliste_Nachhaltigkeitsphase.pdf