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- KonferenzbeitragQualitätsgesicherte Veröffentlichung von Umweltdaten am Beispiel von IMIS(Workshop des Arbeitskreises „Umweltdatenbanken“ der Fachgruppe „Informatik im Umweltschutz“, 2005) Schulz, VolkmarDas vom Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) betriebene „Integrierte Messund Informationssystem zur Überwachung der Umweltradioaktivität“ (IMIS) wurde durch Condat von Grund auf neu entwickelt und am 1. April 2005 in Betrieb genommen. Hauptaufgabe des IMIS ist die ständige Erfassung und zuverlässige Bewertung der Umweltradioaktivität. In dieser Rolle fungiert es als Frühwarnsystem und liefert den verantwortlichen Personen die notwendigen Entscheidungsgrundlagen für deren unverzügliches Handeln. Zu den von IMIS unterstützten Routineaufgaben zählt unter anderem, die Öffentlichkeit umfassend über die aktuelle Lage zu informieren. Auf Basis der im System verankerten mehrstufigen Qualitätssicherung und den zur Verfügung stehenden Workflow-Mechanismen hat Condat eine Lösung geschaffen mit deren Hilfe die Umweltdaten über die Schritte. Erfassung, Bewertung, Aufbereitung, Visualisierung, Veröffentlichung der Bevölkerung automatisiert und damit ständig aktuell im Internet zugänglich gemacht werden können. Nachfolgend werden die Kernelemente dieser flexibel einsetzbaren Lösung näher vorgestellt.
- KonferenzbeitragNaturpilot Schleswig-Holstein - Präsentation von Natur-Highlights im interaktiven, virtuellen Ballonflug(Workshop des Arbeitskreises „Umweltdatenbanken“ der Fachgruppe „Informatik im Umweltschutz“, 2005) Hosenfeld, Friedhelm; Reiche, Ernst-Walter; Rinker, Andreas; Bornhöft, Dirk; Schultz, GudrunDer Naturpilot Schleswig-Holstein präsentiert ausgewählte Natur-Attraktionen von Schleswig-Holstein im Web. Mit dem Naturpilot entstand nicht einfach eine weitere Portalseite, sondern eine interaktive Web-Anwendung mit einer Vielzahl von Optionen und Funktionen, die den Nutzenden angeboten werden. Im „StandardModus“ kann jeder Interessierte in einem virtuellen Ballon über Schleswig-Holstein schweben, während gleichzeitig dazu passende Fotos und erläuternde Texte präsentiert werden. Darüber hinaus können etwa 50 „Naturhighlights“ direkt angesteuert werden. Dort ist es möglich, den Ballon abzusenken, so dass sich das Naturhighlight in Form aufbereiteter Luftbilder präsentiert. Ausführliche Informationen zu den Highlights werden ebenfalls angeboten. Im Modus „Freies Fliegen“ kann der Ballon überall über der Schleswig-HolsteinKarte schweben und über sechs „Höhenstufen“ abgesenkt werden. Auf den beiden unteren Höhenstufen werden farbige Orthophotos des angesteuerten Bereiches angezeigt. Neben dieser Ballon-Navigation über Schleswig-Holstein wird eine Reihe weiterer Funktionen zur Verfügung gestellt, wie etwa die interaktive Präsentation von knapp 50 Kanu-, Fahrradund Wandertouren, eine Suche nach allen Gemeinden und Ortschaften Schleswig-Holsteins, virtuelle 3-D-Rundflügen ausgewählter Gebiete und einiges mehr. Eine wichtige Anforderung an den Naturpilot war die Kombination dieses breit gefächerten Funktionsumfangs mit einer einfachen, intuitiven Bedienungsphilosophie, die auch für Gelegenheitsnutzer rasch erfassbar ist. Technisch basiert die Anwendung auf einem modularen Software-Framework unter der Verwendung von PHP, JavaScript, dem Minnesota (UMN) MapServer und dem Datenbanksystem MySQL (wahlweise Oracle).
- KonferenzbeitragIntegration von heterogenen Umweltdaten(Workshop des Arbeitskreises „Umweltdatenbanken“ der Fachgruppe „Informatik im Umweltschutz“, 2005) Knetsch, Gerlinde; Bandholtz, ThomasDer Gedanke einer integrierten Umweltbeobachtung ist nicht neu. Im engeren Wortsinne geht er auf das Sondergutachten "Allgemeine ökologische Umweltbeobachtung" [SRU 1990] zurück. Integrative Datenauswertung bedarf der Datentransparenz und der Katalyse des Datenflusses. Vorhandene technische Instrumente bieten Unterstützung, sind jedoch (noch) nicht auf eine integrative Datenextraktion der Meta-, Methodenund Faktendaten ausgelegt. Verschiedene Sichten bezüglich des Datenzugriffs, des Datenflusses und der Datenaufbereitung für spezielle Nutzergruppen z.B. Fachexperten, allgemeine Öffentlichkeit können über geeignete innovative Technologien realisiert werden. Innerhalb dieser Überlegungen entstand die Idee einer Integrationsschicht für Informationsbestände des UBA. Die Machbarkeitsstudie Integrationsschicht Umweltbeobachtung (IS UB) hat eine spezialisierte Sicht. Sie untersucht die rechtlichen, dokumentarischen, technischen und operativen Aspekte für die Integration bzw. Kopplung von Daten und Informationen für eine integrierte Bewertung des Zustandes der Umwelt. Durch eine übergreifende Datenauswertung aus Datenerhebungen sektoraler bzw. medienbezogener Messund Beobachtungsprogramme stellt sie im Kern Bewertungswissen für die Umweltpolitik zur Verfügung.
- KonferenzbeitragZur Anwendung "intelligenter" Suchmaschinen zur Vermittlung von Umweltdaten(Workshop des Arbeitskreises „Umweltdatenbanken“ der Fachgruppe „Informatik im Umweltschutz“, 2005) Weihs, ErichDas novellierte Umweltinformationsgesetz verpflichtet zur passiven (Auskunftspflicht) und aktiven Information durch Behörden über die Umwelt. Es beruht auf der Erfüllung einer EU-Richtlinie zur Informationspflicht der Öffentlichkeit. Da sich die Definition „Umwelt“ der EU-Richtlinie nicht an vorgegebene Organisationsstrukturen der Verwaltungen „hält“ und auch Bereiche aus Kultur, Gesundheit und Verbraucherschutz umfasst, ist die querschnittsbezogene Erschließung einschlägiger Daten aus dem Intranet und Internet und aus Fachinformationssystemen unterschiedlicher Verwaltungen unabdinglich geworden. Die ganzheitliche Erschließung wird mittels weiter verweisenden Katalogen (so genannten Metainformationssystemen, WEIHS 1998, 2000, 2001) und/oder durch Recherche im Internet/Intranet in ausgewählten Domänen und Auswertung der Ergebnisse erfolgen. Während die im Schwerpunkt statischen Daten der Metainformationssysteme in Datenbanken gehalten werden, haben Rechercheergebnisse aus dem Internet nur wenig gemeinsame Strukturmerkmale wie wir sie in Datenbanken vorfinden. Gleichwohl muss eine Synthese dieser dynamischen und in Struktur und Sprache sehr unterschiedlichen Quellen versucht werden. „Intelligente“ Suchmaschinen (im Sinne transparenter Verfahren) können die ad hoc erstellten Ergebnislisten einer Recherche nach Strukturkriterien erschließen. Dabei können auch Daten von Fachinformationssystemen integriert werden. Verfolgt und bewertet werden zwei unterschiedliche Ansätze: spontanes Clustering, das heißt die Ergebnisliste wird erst nach der Recherche ausgewertet und nach Häufigkeitsverteilung der Begriffe gegliedert. Klassifizierung der durchsuchten Internetseiten nach mathematisch statistischen oder semantischen Verfahren oder Kombinationen davon mit Gliederung auf Grund ihrer Klassenzugehörigkeit( en). In dem Beitrag werden zuerst die Ansätze der o.a. Methoden mit Schwerpunkt semantische Verfahren versus mathematisch-statistischer Verfahren unter Berücksichtigung der Literatur diskutiert. Dann wird über konkrete Ergebnisse und Erfahrungen berichtet, die sehr stark von der verfahrenstechnischen Umsetzung und der Art des ausgewerteten Materials abhängen: Fachdatenbanken haben einen mit semantischen Klassifizierungsregeln beschreibbaren Inhalt, während sich für die Klassifizierung von Internetangeboten wegen des inhomogenen Inhalts tendenziell multivariate Klassifizierungsverfahren mehr zu eignen scheinen.
- KonferenzbeitragHarmonisierung heterogener Grundwasser-Informationsbestände auf Basis eines dynamischen Datenbank-Mappings(Workshop des Arbeitskreises „Umweltdatenbanken“ der Fachgruppe „Informatik im Umweltschutz“, 2005) Rüppel, Uwe; Gutzke, Thomas; Göbel, Peter; Seewald, Gerrit; Petersen, MichaelDie Verwaltung von sich über die Zeit akkumulierenden, großen Datenmengen ist substanzieller Bestandteil moderner Grundwasserbewirtschaftungssysteme und bildet die Grundlage für die analytische Beurteilung und Steuerung der wasserwirtschaftlichen Situation. Im Hinblick auf eine übergreifende Überwachung und Steuerung eines Monitoringgebietes ist die Übernahme hydrogeographisch zusammenhängender Informationsbestände unerlässlich, um auf einer einheitlichen Informationsgrundlage arbeiten zu können. Ein Abgleich der Rohdaten zwischen unterschiedlichen Bewirtschaftungssystemen ist jedoch grundsätzlich mit einem hohen Aufwand für den Export, die Datenaufbereitung und den anschließenden Import verbunden. Besondere Betrachtung erfordern dabei strukturelle Aspekte heterogener Datenhaltung (Datenhierarchien und –Beziehungen) sowie sprachlich-inhaltliche Gesichtspunkte (Synonyme). Das in diesem Beitrag vorgestellte Mapping-System bietet eine Lösung zur Harmonisierung heterogener Grundwasserbewirtschaftungsmodelle mit dem Ziel, unterschiedliche Datenquellenarten mit der Zieldatenbank “Grundwasser-Online“ abzugleichen, um somit eine vollständige Datengrundlage für eine großflächige Grundwasserbewirtschaftung zu erhalten. Getätigte Zuordnungen inhaltlicher Datenkonflikte (Synonyme) sowie das Mapping komplexer Datenstrukturen werden getrennt mittels XML-Schemata gespeichert und stehen – unabhängig voneinander und unabhängig von der Art der Datenquelle – für eine Wiederverwendung bzw. für Erweiterungen zur Verfügung. Durch dieses Verfahren kann die Übernahme und Aktualisierung verteilter Datenbestände gewährleistet, Informationsverluste vermieden und der Aufwand für die Datenaufbereitung minimiert werden. Darüber hinaus wurden Methoden entwickelt, die eine Veredlung der Daten ermöglichen. Über parametriesierbare Rechenoperationen wird dabei die Plausibilität der zu importierenden Daten überprüft und dem Fachanwender zur inhaltichen Korrektur angeboten.
- KonferenzbeitragErfahrungen mit der Anbindung externer Thesauri(Workshop des Arbeitskreises „Umweltdatenbanken“ der Fachgruppe „Informatik im Umweltschutz“, 2005) Ernst, Dominik; Scheichenzuber, JosefVon einem Informationssystem wird erwartet, dass man schnell und zielsicher die gesuchten Daten findet. Geowissenschaftliche Informationssysteme mit sehr umfangreichen, differenzierten Datenbeständen kommen in der Praxis daher ohne einen Thesaurus nicht aus. Im Rahmen des Bodeninformationssystem Bayern (BIS) [BIS1] wird derzeit erprobt, wie an ein proprietäres, komplexes Schlüssellistensystem erfolgreich externe Thesauri aus dem Geound Umweltbereich (GEMET [GEMET], UOK-Thesaurus [UOK], UMTHES® [UMTHES], SNS [SNS], etc.) angebunden werden können. Mittels der von dem Open Source Framework Apache Lucene [LUC] angebotenen Analysemöglichkeiten werden Crosskonkordanzen4 zwischen dem Fachvokabular des BIS (Schlüssellisten, Metadaten, Inhalte alphanumerischer Felder5) und den Thesauribegriffen ermittelt. Unter Zuhilfenahme eines geeigneten Datenmodells kann das Thesaurussystem über eine XML Schnittstelle mittels der modifizierten Open Source Software Touchgraph [TG] visualisiert werden.
- KonferenzbeitragNOKIS++ Informationsinfrastrukturen für Nord- und Ostseeküste(Workshop des Arbeitskreises „Umweltdatenbanken“ der Fachgruppe „Informatik im Umweltschutz“, 2005) Kazakos, Wassilios; Briesen, Marcus; Lehfeldt, Rainer; Reimers, Hans-Christian
- KonferenzbeitragEin wissensbasiertes System zum Risikomanagement für komplexe räumlich und zeitlich orientierte Umweltdaten(Workshop des Arbeitskreises „Umweltdatenbanken“ der Fachgruppe „Informatik im Umweltschutz“, 2005) Steinmetz, TillmannFür die Speicherung und Beurteilung der Wissensbasis im Projektraum einer regionalen Chemie-Altlast sind umfangreiche, räumlich und zeitlich referenzierte Messdaten sowie toxikologische Referenzwerte zu speichern. Vor dem Hintergrund der Landnutzung dargestellt, dienen sie als Werkzeug zur Risikoabschätzung und als Planungsunterstützungssystem. Das projektierte System vereinigt im Ontologieeditor Protégé [Protégé, 2005] unterschiedliche Open Source Projekte als wissensbasiertes System mit Raumund Zeitbezug. Die Fülle der bisher isoliert gehaltenen vorhandenen Daten soll auf diese Weise übersichtlicher repräsentiert und dem auswertenden Bearbeiter ein Teil der Last der Beurteilung abgenommen werden. Dazu sollen mit dem „Wissen“ des Systems (welches auf einfachen Regeln basiert, die auf die in Ontologien gespeicherten Fakten angewendet werden) eine Voraus‚Beurteilung’ verschiedener Fakten teilautomatisiert übernommen werden. Bezieht man die Zeitdimension mit ein, kann man Szenarien planen und unterstützt so Planer durch die Berechnung und Darstellung verschiedener Alternativen. Durch die Verwendung strikter Ontologien wird außerdem sichergestellt, dass die erforderlichen Daten vollständig und korrekt eingegeben werden, wenn man die Datenbanken ergänzt oder erweitert. Das System ist momentan noch im Planungsstadium, es findet eine Evaluierung der bestehenden Module statt und es wird geprüft, wie groß die Änderungen sein müssten, um Vorhandenes in ein kohärentes System zu integrieren. Die Implementation lehnt sich aber in Teilen eng an vorhandene gebrauchsfertige Lösungen an (OpenMapTab [OpenMapTab, 2004], [Popovich, 2005] FLUMAGIS [ifgi, 2005]).
- KonferenzbeitragAnbindung der Umweltprobenbank des Bundes (UPB) an ein Web GIS(Workshop des Arbeitskreises „Umweltdatenbanken“ der Fachgruppe „Informatik im Umweltschutz“, 2005) Stöcker, Martin; Merten, Stephan; Reiche, Lian; Brüders, Nina; Körner, AndreaIm Rahmen der Begleitforschung der Umweltprobenbank des Bundes (UPB) wurde vom 01. September 2003 bis 29. Februar 2004 am Institut für Geoinformatik der Universität Münster untersucht, wie eine integrative Nutzung der in der UPB enthaltenen Daten mit weiteren – auch externen – relevanten Geodatenbeständen zu realisieren ist. Der Schwerpunkt des hier vorgestellten Projektes lag in der Anbindung der Sachinformationen aus der Umweltprobenbank (UPB) an Geobasisund Geofachdaten auf Basis von modernen GISund WEB Technologien. Der Beitrag beleuchtet die Ausgangssituation am UBA hinsichtlich eingesetzter Technologien und beschreibt die Konzeption sowie Umsetzung des Entwicklungsvorhabens.
- KonferenzbeitragVom Luftbild zur FFH-Kartierung: Kartierung der Terrestrischen Bereiche des niedersächsischen Nationalpark Wattenmeer mit dem Freien Geoinformationssystem GRASS GIS(Workshop des Arbeitskreises „Umweltdatenbanken“ der Fachgruppe „Informatik im Umweltschutz“, 2005) Redslob, Manfred; Petersen, Jörg; Dassau, Otto; Dauck, Hans-PeterAuf Grundlage der FFH-Richtlinie sind die Mitgliedsstaaten verpflichtet, Arten und Lebensräume gemeinschaftlichen Interesses im Rahmen des NATURA 2000-Netzes auszuweisen und für diese einen günstigen Erhaltungszustand zu sichern und nachzuweisen. Für diesen Nachweis wurde 2004 eine flächendeckende Kartierung der terrestrischen Gebiete des Nationalparks Niedersächsisches Wattenmeer durchgeführt. Ein wichtiger Bestandteil der Vegetationserfassung waren die Analysemethoden der Fernerkundung, die im Wesentlichen mit dem freien GIS GRASS durchgeführt worden sind. Für die Klassifizierung wurde ein hierarchischer Ansatz gewählt. Im Vorfeld der Klassifizierung sind die nicht zu klassifizierenden Bereiche ausmaskiert und die verbleibenden Flächen in vegetationskundlich definierte Gruppen (Serien) aufgeteilt worden. Nach der Festlegung von Trainingsflächen erfolgte schließlich die eigentliche Klassifizierung. Hierbei wurde der SMAP-Algorithmus eingesetzt, da dieser auch Nachbarschaftsbeziehungen zwischen den Pixeln in die Klassenzuordnung einfließen lässt. Die Ergebnisse wurden zur Eliminierung der Kleinstflächen durch empirisch ermittelte Filterabläufe geglättet und abschließend vegetationskundlich überarbeitet. Auf der Grundlage der so entstandenen Feldkarten konnte der Nationalpark (ca. 25.500 ha) in nur drei Monaten Geländearbeit flächendeckend kartiert werden.