Entwicklung einer Maßnahmendatenbank für die Aufstellung von Bewirtschaftungsplänen und Maßnahmenprogrammen zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie
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1 Entwicklung einer Maßnahmendatenbank für die Aufstellung von Bewirtschaftungsplänen und Maßnahmenprogrammen zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie Friedhelm Hosenfeld 1, Dirk Behrens 2, Marcus Lempert 3, Andreas Rinker 1, Michael Trepel 4 und Angelika Steingräber 4 1: Institut für Digitale Systemanalyse & Landschaftsdiagnose (DigSyLand) 2: Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein (MLUR) 3: KISTERS AG 4: Landesamt für Natur und Umwelt des Landes Schleswig-Holstein (LANU)
2 Überblick Einführung Anforderungen der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) Voraussetzungen und Rahmenbedingungen Konzeption Softwareumgebung Sicherheitsmanagement Grundfunktionalität Datenmodell Implementierung Datenübernahme und Datenerfassung Wasserkörperinformationen Workflow Auswertungen und Berichte Zusammenfassung & Ausblick
3 Einführung Wasserrahmenrichtlinie (WRRL), seit 2000: Neue Anforderungen an die Gewässerüberwachung und Bewirtschaftung. Berichterstattung an die EU: Maßnahmen zur Verminderung von Defiziten an Gewässern. Transparenz der Zustandsbewertung und Maßnahmenplanung. Water Information System for Europe (WISE). Bewirtschaftungspläne und Maßnahmenprogramme: Bewirtschaftungsplan listet die Zielsetzungen bezüglich Wasserqualität und -quantität für 2015 auf. Maßnahmenprogramm definiert für jede Flussgebietseinheit die zu treffenden Vorkehrungen. Entwicklung einer zentralen Maßnahmendatenbank für Schleswig-Holstein Auftraggeber: Umweltministerium (MLUR) und Landesamt für Natur und Umwelt (LANU). Auftragnehmer: Kisters AG und DigSyLand.
4 Einführung Grundlagen Gewässerkategorien: Fließgewässer, Seen, Küstengewässer, Grundwasser, Übergangsgewässer. Aufteilung der Gewässer in Wasserkörper. Maßnahmen zur Verbesserung der Gewässerqualität, Verminderung von Defiziten. Zusammenfassung im Maßnahmenprogramm. Biologische und chemische Qualitätskomponenten. Aufgaben für Maßnahmendatenbank: Zusammenstellung aller Informationen über jeden Wasserkörper. Wasserkörper: kleinste relevante Raumeinheit. Verknüpfung der Maßnahmen mit lokalen, regionalen und überregionalen Zielen, sowie mit geschätzten Kosten und Auswirkungen. Auswertungen auf unterschiedlichen räumlichen Ebenen: Z.B. Wasserkörper, Flusseinzugsgebiet, Schleswig-Holstein.
5 Voraussetzungen und Rahmenbedingungen Enger Zeitplan Projektstart: Juni Erste Produktivversion: August Aufgrund langfristiger umfassender Managementaufgaben: Zweistufiges Vorgehen. Erste Ausbaustufe 2007 im Produktivbetrieb mit laufenden Erweiterungen zur Erfüllung aller Berichtsanforderungen im Frühjahr Zweite Ausbaustufe geplant als Modul in der KISTERS-Softwareumgebung K3-Umwelt mit längerfristigem Realisierungsziel. Integration aller relevanten existierenden Daten über Maßnahmen Fließgewässer: Zusammenstellung von Maßnahmenplanungen durch über 30 dezentral organisierte Arbeitsgruppen in GIS-Karten (ArcView). Übernahme weiterer zentral und dezentral vorhandener Wasserkörper- und Maßnahmeninformationen.
6 Voraussetzungen und Rahmenbedingungen Bedienbarkeit der Anwendung Bequeme, einfache Bedienbarkeit. Kurze Einarbeitungszeit, wenig Schulungsaufwand zum produktiven Arbeiten erforderlich. Gewährleistung von Datenschutz- und Datensicherheitsaspekten (Zugriffsrechtemanagement). Kontextmenü für einige Bereiche Hauptmenü Startseite mit den wichtigsten Funktionen
7 Konzeption: Softwareumgebung 1. Ausbaustufe: Web-Applikation Module aus anderen Projekten für produktiven Einsatz verwendbar. Zugriff vom internen Landesnetz bedarfsgerecht auf Internet erweiterbar. Migration vom LANU-Intranet auf Internetserver. Komponenten der Software-Umgebung: Apache httpd-server, Oracle 9 (optional Oracle 10) Datenbankmanagementsystem, PHP 4, PclZip Library (
8 Konzeption: Sicherheitsmanagement Rollenkonzept Zuordnung von Wasserkörpern / Bearbeitungsgebieten. Bearbeitung eigener Wasserkörper. Lesender Zugriff auf weitere Wasserkörper. Administration im LANU: Vergabe von Rechten und Rollen. Einrichtung, Verwaltung neuer User-Kennungen. Sitzungsverwaltung, Sperrmechanismus Während der Bearbeitung eines Wasserkörpers sind für andere Nutzende nur Lesezugriffe möglich. Nur ein Login zur Zeit pro Nutzer/Nutzerin möglich.
9 Konzeption: Grundfunktionalität Bestehende Wasserkörper-Daten Über 600 Fließgewässer. 34 Bearbeitungsgebiete in Schleswig-Holstein. Planung und Diskussion in den Bearbeitungsgebieten anhand von ArcView-GIS-Karten und digitalen Bearbeitungsbögen (Microsoft Access-Anwendung). Zentrale Datenübernahme dezentral vorliegender Daten Hochladen der GIS-Dateien. Übernahme und Zusammenführung der maßnahmenrelevanten Daten. Verwaltung zusätzlicher Dokumente und Informationen.
10 Konzeption: Datenmodell Datenmodell gliedert sich in drei Bereiche: Systemmanagement, Steuerungsinformationen, Wasserkörper-Informationen, Maßnahmen-Informationen. Gewässerkategorien: Weitgehend einheitliche Struktur, ergänzt um Kategorie-spezifische Besonderheiten (z.b. GIS-Angaben nur für Fließgewässer). Maßnahmenkatalog Zuordnung aller Maßnahmen zu einem festgelegten Maßnahmenkatalog. Maßnahmenkatalog beschreibt technische und fachliche Eigenschaften und Bezüge zu weiteren Klassifikationen: Auswirkungen, signifikante Belastungen, Berichtsschablonen, Water Information System for Europe (WISE).
11 Implementierung: Hochladen von Daten Hochladen von ArcView-GIS-Dateien Zusammengehörende Dateien in Zip-Archiv (auch für mehrere WK). Versionierung. Hierarchische Struktur. Herunterladbar gemäß Zugriffsrechten.
12 Implementierung: Maßnahmen eines Wasserkörpers Daten aus Originalsystem zum Teil verfremdet.
13 Implementierung: Maßnahmen-Informationen Automatisiert übernommene und ergänzte Maßnahmeninformationen Grauer Bereich: Maßnahmen, die aktuell noch nicht realisierbar sind Geschätzte Kosten jeder Maßnahme
14 Implementierung: Hochladen von Daten Hochladen weiterer Dokumente Ebenfalls: Versionierung. Nur für jeweils einen Wasserkörper. Halbautomatische Zuordnung.
15 Implementierung: Wasserkörper-Informationen Zusätzliche Wasserkörper-Informationen Bewertung und Zustandsdaten (Qualitätskomponenten). Natura Badegewässer-Qualität.
16 Implementierung: Workflow Fließgewässer Hochladen der GIS-Dateien. Hochladen weiterer Dokumente (PDF-/PNG-Karten, digitale Beurteilungsbögen als PDF). Vervollständigung der Maßnahmeninformationen: Zuordnung zu Maßnahmengruppe aus dem Maßnahmenkatalog (halbautomatisch). Kostenschätzung. Einschätzung der Zielerreichung. Weitere optionale Angaben (Bemerkungen, Bezeichnungen, Flächen- /Längenangaben). Vollständigkeitsmarkierung, symbolisiert durch Ampel-Darstellung. Seen Transfer aus zentral verwalteter Microsoft Access-Datenbank. Interaktive Vervollständigung, Übernahme von Daten zur Natura-2000-Verträglichkeit. Küstengewässer, Grundwasser Interaktive Erfassung der Maßnahmen über Maßnahmendatenbank-Applikation.
17 Implementierung: Datenfluss GIS Karten einschließlich Maßnahmendaten Hochladen von GIS-Dateien Extrahieren der Maßnahmendaten Vervollständigen und Abrufen der Maßnahmeninformationen Auswertungen und Berichte Hochladen zusätzlicher Dokumente Dateiverwaltung Datenbank Maßnahmendatenbank
18 Implementierung: Vollständigkeitskontrolle
19 Implementierung: Auswertungen und Berichte Auswertungen Sortier- und filterbare Listen. Priorisierung. Steuerung der Maßnahmenplanung. Basis für übrige Berichte und Auswertungen. Kritierienbasierte Auswertung. Berichte Berichtsschablone (PoM - Programme of Measures). Maßnahmenplanungsstand gemäß EU-Vorgaben und Klassifikation. Ausnahmen und deren Begründung.
20 Implementierung: Auswertungen und Berichte Kostengrenze Grüner Bereich: Wasserkörper hoher Priorität Kosten unterhalb der Grenze... Roter Bereich: Maßnahmenkosten jenseits der Grenze Gelber Bereich: keine Kosten eingeplant Grauer Bereich: Angaben unvollständig Prioritätsfaktoren Maßnahmenkosten für jeden Wasserkörper Laufende Summe aller Wasserkörper
21 Implementierung: Auswertungen und Berichte
22 Implementierung: Auswertungen und Berichte Berichtsschablone für Maßnahmenprogramm (PoM) Berichtsschablone für Ausnahmen: Wasserkörper, bei denen das Ziel nicht erreicht wird.
23 Zusammenfassung Ziele konnten erreicht werden. Produktivbetrieb nach kurzer Entwicklungszeit. Verwaltung von über 2700 Maßnahmen. Web-Applikation bietet Zugang für alle Verantwortlichen und ermöglicht Unterstützung durch Behörden-externe Fachleute. Geringer Schulungsaufwand (ca. 0.5 Tage). Sehr gute Akzeptanz der Anwendung. Nachteil der aktuellen Lösung: Gewässerkategorie Anzahl Wasserkörper Anzahl Maßnahmen Flüsse / Übergangsgewässer Seen Küstengewässer Grundwasser Ungefähre Angaben, Mai 2008 Keine GIS-Funktionen, kein Management geographischer Informationen, Entkopplung räumlicher und fachlicher Informationen.
24 Zusammenfassung Erfolg aus administrativer Sicht Wichtiger Fortschritt zur Umsetzung der WRRL in Schleswig-Holstein. Maßnahmendatenbank bietet zum ersten Mal für alle beteiligten Partner den Zugriff auf den Status und die geplanten Maßnahmen aller Wasserkörper. Verbesserung der Transparenz der Berichtsinhalte und Entscheidungen. Verminderung von Missverständnissen und Diskussionsbedarf aufgrund von Informationsdefiziten. Verwaltung von Auswertungen für nationale Berichtspflichten und dadurch signifikante Aufwandseinsparungen.
25 Ausblick Entwicklung der 2. Ausbaustufe Ist-Analyse: Gespräche mit den relevanten Beteiligten (Untere Wasserbehörden, Wasser- und Bodenverbände, Landesamt, Ministerium). Grobkonzeption beginnt Geplant: Feinkonzeption und Realisierung. Anforderungen an 2. Ausbaustufe GIS-Kopplung, GIS-Funktionalität: Verknüpfung mit Digitalem Anlagenverzeichnis (DAV). Modul in K3-Umwelt: K3-Umwelt wird in den Kreisen verstärkt eingesetzt. Weitere Aspekte Bewertungsdatenbank für biologische und chemische Qualitätskomponenten Nutzung von Komponenten der 1. Ausbaustufe der Maßnahmendatenbank.
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