Eine der großen internationalen Herausforderungen in der Geoinformatik besteht gegenwärtig im Bereich der anwendungsspezifischen, nutzerorientierten Vernetzung bestehender, heterogener Geoinformations-Ressourcen (Daten, Systeme). Die vorliegende Arbeit stellt sich dieser Herausforderung und setzt sich zum Ziel, ein Konzept für die interoperable Nutzung verteilter, heterogener Geodatenbanken zu entwickeln und prototypisch zu realisieren. Damit soll ein Beitrag zur besseren Ausschöpfung des Potenzials vorhandener Geodaten geleistet werden. Die Ausgangssituation für die Arbeit ist geprägt durch aktuelle Entwicklungstendenzen am Markt für Geoinformation. Die Ersterfassung digitaler Geodaten ist bei den verschiedensten Stellen in Verwaltung und Wirt- schaft mittlerweile abgeschlossen. Immer mehr flächendeckende, verteilte, heterogene Geodatenbestände stehen so zur Verfügung. Diese werden meist mit großem Aufwand und unter erheblichem Einsatz finanzieller Mittel erfasst und aktuell gehalten. Das Potenzial dieser Daten wird jedoch bislang nur teilweise ausgeschöpft. Parallel hierzu tritt eine Sättigung des Marktes für Geoinformation in den klassischen Marktsegmenten ein. Um vorhandene Geodaten und Geoinformationssysteme (GIS) für neue Nutzergruppen zu erschließen und so das Marktvolumen zu vergrößern, wird auf innovative Auskunfts-Lösungen gesetzt. Charakteristisch für derartige Lösungen ist die anwendungsspezifische Kombination vorhandener, verteilt vorliegender Geodatenbestände mit dem Ziel, Informationen abzuleiten, die speziell auf die Bedürfnisse einer Nutzergruppe zugeschnitten sind. Sollen neue Nutzergruppen erreicht werden, so ist es von großer Bedeutung, die technischen und finanziellen Einstiegshürden sowohl beim Anbieter innovativer Lösungen als auch beim potenziellen Nutzer möglichst gering zu halten. Der klassische Lösungsansatz zur kombinierten Nutzung verteilter, heterogener Geodatenbanken - die Geodatenintegration - ist im Hinblick auf die technischen und finanziellen Einstiegshürden nur bedingt für die Erschließung neuer Nutzergruppen geeignet. Das Zielsystem ist bei der Datenintegration immer ein Geoinformationssystem bzw. dessen Datenhaltungskomponente. Der Einsatz weniger komplexer, für die Erschließung neuer Nutzergruppen geeigneter Clients für das Zielsystem - z.B. eine Benutzerschnittstelle auf Basis eines Web-Browsers - ist erst nach erfolgter Datenintegration möglich. Eine neue, erfolgversprechende Möglichkeit zur losen oder sogar spontanen Kopplung unabhängiger, heterogener Systeme eröffnet sich durch die Web-Services-Technologie - eine aktuelle Entwicklung aus der Kern-Informatik. Diese Technologie ermöglicht es, Interoperabilität zwischen Systemen herzustellen, indem diese ihre Daten und Funktionalität in Form von Diensten (Services) zur Verfügung stellen. Das in der Arbeit aufgestellte Konzept zur interoperablen Nutzung verteilter, heterogener Geodatenbanken bedient sich dieser Technologie. In der konzipierten und prototypisch realisierten dienstorientierten Geodateninfrastruktur (GDI) erfolgt die kombinierte Nutzung verteilter, heterogener Geodatenbanken im Unterschied zur Geodatenintegration nicht auf der Ebene des Transfers und der Integration von Geodaten aus n Quellsystemen in ein Zielsystem, sondern auf Ebene von Anfragen an n Geo Web Services. Durch die Kapselung der beliebig komplexen internen Strukturen der Quellsysteme mittels der relativ einfach gehaltenen Schnittstellen von Geo Web Services werden nicht nur die Geodaten der Quellsysteme sondern auch die FunktionalitÄat zur Analyse, Präsentation und Manipulation der Daten für externe Systeme nutzbar. Ein System zur Nutzung dieser Dienste muss damit weder Datenkopien aus den Quellsystemen vorhalten, noch GIS-FunktionalitÄat zur Nutzung der Daten anbieten, sondern lediglich in der Lage sein, Anfragen an Geo Web Services zu formulieren und die Antworten der Dienste zu verarbeiten. So können innovative Auskunftsanwendungen im stationären und mobilen Internet auf Basis verteilter Geodatenbanken unter Verzicht auf den mitunter teuren und aufwändigen Integrationsprozess sowie auf eine Sekundärdatenhaltung im Zielsystem erstellt werden. Voraussetzung für die Gewährleistung der Interoperabilität von Geo Web Services sind geeignete Standards. Die Arbeit gibt eine Übersicht über relevante international gültige de facto (W3C, ITEF, OGC) und de jure (ISO TC 211) Standards der Kern- und der Geoinformatik und bewertet diese. Auf Grundlage dieser Standards wird ein Konzept für eine dienstorientierte GDI erstellt. Die einzelnen Komponenten werden identifiziert, Anforderungen an die Funktionalität, Qualität und Sicherheit der Komponenten werden formuliert. Ein konzeptionelles Modell für eine dienstorientierte GDI beziehungsweise für ein GeoPortal als zentralem Baustein zeigt schließlich das Zusammenwirken der Komponenten. Plausibilität und Nutzen des Konzepts werden anhand der Realisierung ausgewählter Anwendungsbeispiele für Geo Web Services und Dienstebündel (Aggregation einzelner Geo Web Services zu höherwertigen Diensten) verifiziert. Die Anwendungsszenarien befassen sich mit raumbezogenen Fragestellungen bei Kommunen und im Forstbereich. Jedes Anwendungsbeispiel ist Gegenstand spezifischer Untersuchungen zur Kombination von GeoWeb Services, zur Eignung des dienstbasierten Ansatzes in Abhängigkeit von Nutzerprofil und Einsatzzweck sowie zu Möglichkeiten und Grenzen der verwendeten Standards. Einen Schwerpunkt der Untersuchungen bilden raumzeitliche Zugriffe auf Geodaten mittels Geo Web Services sowie Interoperabilitätsprobleme und Lösungsansätze. Der wissenschaftliche Beitrag der Arbeit ist vor allem in den konzeptionellen Betrachtungen zum Aufbau einer dienstorientierten GDI mittels Geo Web Services zu sehen. Neben den Untersuchungen zur Erstellung von Dienstebündeln stellt die Neukonzeption eines Web Service zur analytischen Verschneidung von Geodaten auf Basis der Geography Markup Language (GML) eine Innovation dar.
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Eine der großen internationalen Herausforderungen in der Geoinformatik besteht gegenwärtig im Bereich der anwendungsspezifischen, nutzerorientierten Vernetzung bestehender, heterogener Geoinformations-Ressourcen (Daten, Systeme). Die vorliegende Arbeit stellt sich dieser Herausforderung und setzt sich zum Ziel, ein Konzept für die interoperable Nutzung verteilter, heterogener Geodatenbanken zu entwickeln und prototypisch zu realisieren. Damit soll ein Beitrag zur besseren Ausschöpfung des Potenz...
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