State-of-the-art und Potenziale in der Geoinformatik

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1 State-of-the-art und Potenziale in der Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill Universität Rostock Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Professur für Geodäsie und Geoinformatik 2018 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 5 treibende Kräfte in einer digitalen Welt der Zukunft 2018 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 2 GiStatePotential 1

2 5 treibende Kräfte in einer digitalen Welt der Zukunft Mobile Sensors Location Big Data Social Media 2018 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 3 Geoinformation ist allgegenwärtig Geoinformation ist allgegenwärtig. Jedermann nutzt diese. Aber die Nutzer verbinden Google oder ihr Navigationsgerät mit der GIS-Welt und viel weniger die umfangreichen GI-Aktivitäten auf europäischer, nationaler oder kommunaler Ebene. Eigentlich nur nette Visualisierung! 2018 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 4 GiStatePotential 2

3 Geodaten Es mangelt nicht an Geodaten. Geodaten sind vielfach flächendeckend, in 2D oder 3D und für die unterschiedlichsten Themen verfügbar. Aber die Inwertsetzung steht noch am Anfang UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 5 Inwertsetzung 3D-Planung 2018 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 6 GiStatePotential 3

4 Inwertsetzung 4D-Planung 2018 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 7 Interoperable GIS-Welt Die Geoinformationswelt ist standardisiert und interoperabel: Aspekte der Normung (ISO) und der Interoperabilität (OGC) stellen seit über zwei Jahrzehnten eine wesentliche Triebkraft in der Geoinformatik dar und binden die GIS-Welt in die Standard-IT ein. Aber die Modelle sind komplex und nicht so einfach in neue und leichte Anwendungen (z.b. im Tourismus oder der Landwirtschaft für den Endkunden) umsetzbar UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 8 GiStatePotential 4

5 Geodateninfrastrukturen Geodateninfrastrukturen setzen öffentliche Geoinformationen in Wert. Gesetze regeln den Zugang zu Geoinformationen. Aber die Nutzungsbedingungen sind in vielen Fällen noch zu einschränkend. Auch hier primär eine nette Visualisierung und Beauskunftung UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 9 INSPIRE Mit der Richtlinie INSPIRE kommt europaweit Bewegung in die öffentlichen Geoinformationsangebote. Bis 2020 stehen harmonisierte, europaweite dienstebasierte Daten und Dienste europaweit bereit. Im Jahr 2015 wurden allein aus Deutschland weit mehr als Daten und Dienste an INSPIRE gemeldet. Aber wichtige Geodaten- und Geodiensteanbieter wie die Kommunen oder die Wirtschaft fehlen UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 10 GiStatePotential 5

6 Open Gov Data Open Data ändert die Nutzungsmöglichkeiten an Geodaten und bringt umfangreiche bisher nicht verfügbare Geodaten in einfacher nutzbaren Formaten und offenen Lizenzen in die Mehrwertschöpfung. Aber wir brauchen dies in allen Bundesländern und Kommunen UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 11 Portal der Open Data Portale (OpenGeoEdu) Aktuell etwa 250 Datenangebote im deutschsprachigen Bereich UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 12 GiStatePotential 6

7 Sensorik Ausgereifte Datenerfassungsmethoden stehen zur Verfügung. Vom klassischen GNSS über mobiles Laserscanning bis zu Smartphone als Erfassungsgerät. Aber die Auswertealgorithmik für die oftmals gigantischen Datenmengen hält noch nicht mit UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 13 Sensorik Eine Vielfalt an neuen miniaturisierten low-cost-sensoren erlaubt die Beobachtungen von Prozessen in nahe Echtzeit. Mehr und mehr online-sensorik wird verfügbar. Photo: Hitachi 2018 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 14 GiStatePotential 7

8 Sensorik Projekt Rain cars Ziel: Verbesserung der räumlichen Niederschlagsschätzung Leibniz Universität Hannover Autos als Geosensornetzwerk Scheibenwischer als Sensoren Wischerfrequenz als Maß für Regenmenge Abb. 3 montiert aus Messungen stationärer Regensensoren Messungen durch Autos Wetterradar als Referenzniederschlag Abb. 2 aus UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 15 Sensorik Internet-of-things Low-cost-Sensorik und das Internet-of-things werden die GIS-Welt dynamisieren. Aber das Thema Zeit steht noch gar nicht im Fokus unserer heutigen GIS- Anwendungen UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 16 GiStatePotential 8

9 Fernerkundung Die Fernerkundung nimmt an Bedeutung zu (Copernicus Sentinel). Das Spektrum reicht dabei vom Satelliten über UAVs bis zum Traktor/Pkw. Standardprodukte werden auf Knopfdruck abgeleitet (Orthophotos, Geländemodelle, 3D-Punktwolken). Services werden sich etablieren UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 17 Satellitenfernerkundung 30m bis zu 0,5m Seit 1973 multitemporal 2018 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 18 GiStatePotential 9

10 UAV-Fernerkundung (cm-auflösung) Pflanzengesellschaften Regenrückhaltevolumen von Mikrosenken 2018 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 19 Social media Social media bringt ganz neue Daten und ermöglicht eine andere Form des Engagements, z.b. im Rahmen der Bürgerbeteiligung oder Citizen-Science. Aber die Grenze zwischen Erzeugern und Nutzern von Geodaten verschwimmen. Und neue Fragen des Schutzes personenbezogener Daten sowie zur Datenqualität treten auf UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 20 GiStatePotential 10

11 Visualisierung Die allgemeine IT-Entwicklung schafft neue Interaktions- und Visualisierungsformen. Aber diese müssen erst noch in der Geoinformatik ankommen UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 21 Mobile Unsere mobilen Endgeräte (Smartphone/Tablett) werden zur klassischen Benutzungsoberfläche. Aber wie gehen wir mit den Grenzen des Human Interfaces, verfügbarer Netzbandweiten und beschränkter Visualisierungsoberflächen um? 2018 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 22 GiStatePotential 11

12 Big data In der Kombination von Sensordaten und Social Media mit klassischen Geodaten entstehen gigantische 2D-/3D-/4D-Datenmengen, die es zu analysieren gilt. Kollektives Datensammeln Smart city Daten Nationale Monitoringdaten Erdbeobachtungsdaten Erfassungsstrategien Gute Datenqualität Big data Individuelles Volumen Datensammeln Vielfalt Geschwindigkeit Vertrauenswürdigkeit Wert Elektronische Geschäftsdaten Social media Daten Crowdsouring Daten mehr Freiheiten Geringe Nutzbarkeit Hong Shu (2016) Big data analytics: six techniques, Geo-spatial Information Science, 19:2, , DOI: / UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 23 Big data Aber wir stehen hier erst noch ganz am Anfang UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 24 GiStatePotential 12

13 Fazit 2018 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 25 Fazit Formale Rahmenbedingungen stimulieren die Entwicklungen in der Geoinformatik. Normung (ISO..), Spezifikationen/Schnittstellen (OGC/W3C..) Politik und Gesetzgebung Technologische Entwicklungen in der IT führen zu neuen Konzepten, mehr Harmonisierungen und deutlich mehr Sichtbarkeit der Geoinformatik Serviceorientierung/Webinterfaces (OGC WxS) Geodateninfrastrukturen/Geodatenverfügbarkeit/OpenData Smartphones/Apps Sensorik Social Media Im letzten Jahrzehnt hat sich hier ein Wandel vollzogen, der zu keiner Zeit vorher derart große Auswirkungen hatte UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 26 GiStatePotential 13

14 2018 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 27 GiStatePotential 14