KIS-INFO. Basisinformation zur Auswahl eines Kommunalen Informationssystems (KIS)

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1 GEOGRAPHISCHES INFORMATIONS SYSTEM STEIERMARK G I S - S T M K KIS-INFO KIS-INFO Basisinformation zur Auswahl eines Kommunalen Informationssystems (KIS) Amt der Steiermärkischen Landesregierung, Landesbaudirektion, Referat für Informations- und Kommunikationstechnik, 8010 G r a z, Stempfergasse 7,

2 KIS-INFO 2 INHALTSVERZEICHNIS INTENTION DER UNTERLAGE...3 WAS IST EIN GIS? WAS IST EIN KIS?...3 WAS BRINGT EIN KIS-EINSATZ EINER GEMEINDE...4 DIE INTEGRATION MIT DER VORHANDENEN EDV...5 DIE INTEGRATION MIT VORHANDENEN RAUMBEZOGENEN DATEN SCHNITTSTELLEN...6 WELCHE HARDWARE-AUSSTATTUNG WIRD BENÖTIGT?...7 WELCHE SOFTWARE SOLL GEWÄHLT WERDEN?...8 PERSONALBEDARF...9 DER EINFÜHRUNGSPROZESS EINES KIS...10 BEILAGE: CHECKLISTE ANFORDERUNGEN AN EIN KIS Erstellt von: Dipl.-Ing. Rudolf Aschauer Dipl.-Ing. Oswald Mörth Im Internet unter Medieninhaber: Hersteller: Herstellungsort: Kontakt: Land Steiermark Landesbaudirektion, Referat für Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) Stempfergasse 7, A-8010 Graz Dipl.-Ing. Rudolf Aschauer Tel.: ++43/316/ FAX: ++43/316/ od rudolf.aschauer@stmk.gv.at G:\gis\wwdat\kis_info.doc

3 KIS-INFO 3 Intention der Unterlage Anstoß für das Erstellen der Unterlage waren Anfragen von Gemeindebediensteten, denen von verschiedenen Herstellern KIS-Produkte angeboten wurden, die sich aber bei einer Entscheidung überfordert fühlen. Die vorliegende KIS-Unterlage ist als grundlegende und neutrale Information für all jene in einer Gemeinde gedacht, die von einem Einsatz eines Kommunalen Informationssystems (KIS) möglicherweise betroffen sind. Es soll wesentliche Begriffe klären, wichtige Komponenten eines derartigen Systems darstellen und auf Voraussetzungen sowie Auswirkungen aufmerksam machen. Die Unterlage gibt keine Produktempfehlungen. Sie ist als Begleitinformation für die Phase der Erstinformation, der Vorgespräche und Produktdemonstrationen gedacht. Was ist ein GIS? Was ist ein KIS? Informationssysteme sind ganz allgemein Datensammlungen, wobei die Erfassung, Speicherung, Verwaltung, Bearbeitung und Analyse dieser Daten computerunterstützt erfolgt. Schränkt man die Art der Daten auf jene ein, die einen Ortsbezug aufweisen, so spricht man von einem ortsbezogenen Informationssystem. Beispiele dafür sind: RIS: Raumbezogenes Informationssystem, LIS: Landinformationssystem, UIS: Umweltinformationssystem, KIS: Kommunales Informationssystem. Als allgemeiner übergeordneter Begriff für all diese Ausprägungen von ortsbezogenen Informationssystemen setzte sich im Lauf der Zeit Geographisches Informationssystem (GIS) durch. Im Kürzel GIS ist eine vereinfachte Definition schon enthalten - nämlich "geographisch" also "erdbeschreibend". Ein GIS ist somit ein Computersystem, das den Bearbeiter in die Lage versetzt, alle über, auf und unter der Erdoberfläche existierenden Objekte in ein digitales Modell abzubilden, dieses zu speichern und zu analysieren. Der eigentliche Schatz eines GIS liegt in den GIS-Daten, da diese Datenbestände im Verlaufe vieler Jahre aufgebaut und durch regelmäßige Aktualisierungen ihren Wert erhalten. "Computer und Software kommen und gehen - GIS-Daten bleiben bestehn." Abb. 1: Komponenten eines GIS (nach ESRI) Eine spezielle Ausprägung eines GIS ist das Kommunale Informationssystem KIS. Es beinhaltet jene ortsbezogenen Daten, die für eine Gemeinde (Kommune) von Bedeutung sind wie etwa Digitale Katastermappe, Flächenwidmungsplan, Leitungen usw.

4 KIS-INFO 4 Was bringt ein KIS-Einsatz einer Gemeinde Die Anschaffung und der Betrieb eines Geographischen Informationssystems stellt eine erhebliche Investition dar. Dem gegenüber stehen Vereinfachungen im Verwaltungsapparat der Gemeinde, schnellere Bürgerinformation und ein besseres Service, wie auch verbesserte Grundlagen zur Entscheidungsfindung. Ein GIS kann überall dort die Arbeit in den Gemeinden sinnvoll ergänzen wo räumliche Informationen benötigt werden. Dieses Wissen steht auf Knopfdruck bereit und es bedarf keiner langwierigen Nachforschungen und großer Planarchive. Folgende Möglichkeiten stehen bereit: Abb. 2: GIS führt graphische Gemeindeinformation zusammen Ein GIS leistet die Darstellung von Plänen (Flächenwidmungspläne, Katasterpläne, Leitungen,...) sowohl am Bildschirm als auch in Form von Ausgaben dieser Pläne auf Papier. Das wird als Mapping bezeichnet. Ein Verknüpfen verschiedener Daten ist problemlos möglich. So können etwa Kanal und Kataster unabhängig voneinander erfasst werden. In der Folge kann aber mit einem Mausklick die Information darüber gewonnen werden, durch welche Grundstücke ein bestimmter Kanalstrang führt. Digitale Daten sind im Gegensatz zu Plänen blattschnittfrei. Es ist also nicht mehr notwendig Pläne nebeneinander zu montieren sondern man kann am Bildschirm das Planwerk der gesamten Gemeinde in beliebiger Vergrößerung betrachten. Geometrische Eigenschaften wie Entfernungen oder Flächen können angezeigt werden. Klickt man etwa auf eine Leitung und auf eine Anschlussstelle am Haus, wird die Entfernung zur Leitung ausgegeben. Durch einen einfachen Mausklick auf eine am Bildschirm dargestellte Karte wird die Sachinformation zu einem graphischen Objekt angezeigt. Sie klicken etwa auf ein Grundstück des Katasters und der Bauakt wird angezeigt. Das geht natürlich auch umgekehrt. Man spricht auch von der wechselseitigen Integration von nicht graphischen Datenbanken mit graphischen Daten. Ein GIS kann geographische Analysen durchführen. Eine geographische Analyse wäre etwa die Ermittlung aller Grundstücke, die im 100 Meter Bereich eines Kanalstranges, einer Stromleitung etc. liegen. Diese Möglichkeiten stehen entweder auf einem oder mehreren Arbeitsplätzen zur Verfügung. Im zweiten Fall ist ein Netzwerk notwendig, damit die Gemeindebediensteten mit gemeinsamen Daten arbeiten. Es gibt auch Systeme die es Erlauben diese Informationen in vereinfachter Form ins weltweite Internet einzubringen.

5 KIS-INFO 5 Die Integration mit der vorhandenen EDV In Ihrem Gemeindeamt liegen wahrscheinlich viele in Datenbanken abgelegte Informationen auf. Das kann der digitale Bauakt, das Bürgerverzeichnis mit Ihren Wohnadressen oder die Liste der Grundsteuerpflichtigen sein. Diese Daten werden aus der Sicht des GIS als Sachdaten oder Attributdaten bezeichnet. Abb. 3: Verbindung von Graphik und Sachdaten (nach ESRI) Diesen Daten fehlt vorerst der Bezug zur Karte. Es ist beispielsweise ohne GIS nicht möglich, eine Liste aller Bewohner im Umkreis von 500 Metern um eine Baustelle zu erstellen. Das Geographische Informations-system ist nun in der Lage, Ihre mühsam gesammelten Daten mit dem digitalen Kartenwerk zu verbinden. In der Regel sollten die vorhandenen Datenbanken ohne wesentliche Änderungen mit dem GIS verknüpft werden können. Um eine eindeutige Zuordnung zu erreichen muß jeder Datensatz eine eindeutige Kennung (Schlüssel) aufweisen, die auch beim geographischen Objekt (Punkt, Linie, Fläche) verspeichert wird. Wird etwa in einer Datenbank der Bauvorhaben die Grundstücksnummer geführt, kann eben über diese eindeutige Grundstücksnummer die Verknüpfung mit der digitalen Katastermappe erfolgen. Vor der Beschaffung eines GIS sollten Sie auf jeden Fall mit der Lieferfirma abklären, wie ihre vorhandenen Sachdaten integriert werden. Ganz besonders ist darauf zu achten, dass Sachdaten nicht mehrfach gespeichert werden (z.b. Datenbank im GIS und bisherige Datenbank). Es würde dabei neben dem Mehraufwand der doppelten Datenführung die Gefahr bestehen, daß diese Datenbanken sich widersprechen. Ein klares Datenhaltungskonzept ist insbesondere dann notwendig, wenn mehrere Computer über ein lokales Netzwerk miteinander verbunden sind. Es könnten beispielsweise auf einem GIS-Arbeitsplatz Kanal-Informationen abgefragt werden, während auf einem anderen Arbeitsplatz der digitale Flächenwidmungsplan dargestellt wird. An beiden GIS-Arbeitsplätzen werden die Daten des Grundstückskatasters benötigt. Es ist nicht sinnvoll, wenn an jedem Arbeitsplatz Kopien dieser Datenbestände angelegt werden. Ein Mitarbeiter erfährt dann nämlich nichts von Änderungen, die ein anderer durchgeführt hat.

6 KIS-INFO 6 Die Integration mit vorhandenen raumbezogenen Daten Schnittstellen Die Erfassung raumbezogener Daten kann aufwendig und teuer sein. Es ist daher sinnvoll, raumbezogene Daten falls diese bereits vorhanden sind - zu kaufen, beziehungsweise wie z.b. bei der DKM - die kostenfreien Angebote des Landes zu nutzen. Einige Daten sind soweit in ihrer Struktur genormt, dass Hersteller Module entwickeln, die eine Übernahme dieser Daten auf Knopfdruck ermöglichen. Bei vielen Produkten kann auf diese Weise z.b. der digitale Grundstückskataster übernommen werden. Auch für den steirischen Flächenwidmungsplan existiert eine solche Norm. Abb.4: Datenaustausch über Systemschnittstellen (nach J. Albrecht, Produktbezeichnungen beispielhaft) Andere geographische Daten sind nicht bis in die letzte Kleinigkeit genormt. Sie setzen auf eine Grundstruktur auf, die davon abhängt mit welchem Produkt sie erstellt wurden. Es ist notwendig, dass Ihr geographisches Informationssystem die Grundstruktur (Format) Ihrer Datenlieferungen lesen kann. Ansonsten ist es nicht möglich diese Daten in Ihr GIS einzubringen. Datenproduzenten sind häufig in der Lage verschiedene Formate zu liefern und ein Geographische Informationssystem kann im allgemeinen mehrere Formate lesen. Somit läßt sich meist ein gemeinsamer Weg in Form einer Datenschnittstelle finden. Es sollte jedenfalls bei der Beauftragung zur Erstellung digitaler ortsbezogener Daten sichergestellt werden, dass diese ohne besonderen Aufwand und ohne Informationsverlust in Ihr KIS übernommen werden können. Abb. 5: Vektor- und Rasterdaten (nach ESRI) Grundsätzlich gibt es Vektor- und Rasterdaten. Vektordaten bestehen aus Punkten, Linien, Flächen und Texten. Diese Elemente sind durch ihre Koordinaten gespeichert. Beispiele für Vektordaten sind der Flächen-widmungsplan, der Bebauungsplan und die Katastermappe. Rasterdaten hingegen sind Bilddaten. Eine Karte oder ein Bild wird dabei in ein regelmäßiges Gitter (Raster) zerlegt und jeder Zelle dieses Gitters wird ein Farbwert zugeordnet. Beispiele für Rasterdaten sind Satellitenbilder, Luftbilder und die Österreichische Karte 1:50000 (ÖK-50). Die meisten GIS können sowohl Rasterals auch Vektordaten verarbeiten und sie überlagert darstellen. Beliebt sind etwa Karten des Grundstückskatasters mit hinterlegten Orthofotos (Luftbildern). Einige wenige GIS sind jedoch nur auf Vektor oder nur auf Rasterdaten festgelegt. Für den Gemeindebedarf scheint es den Autoren notwendig zu sein, daß ihr GIS Vektor- und Rasterdaten verarbeiten kann. Ein Beispiel für eine Vektordaten-Schnittstelle ist DXF. Fast alle Systeme, die Vektordaten verarbeiten können, sind in der Lage das systemeigene Datenformat in DXF umzuwandeln und auch umgekehrt zu lesen. Das Problem dabei liegt meist darin, dass die Sachdateninformation nicht einfach

7 KIS-INFO 7 und verlustfrei konvertiert werden kann. Beim GIS-Steiermark werden die ESRI-Formate E00, Cover und Shape verwendet. Produktunabhängige Normen wie z.b. die ÖNORM haben bisher kaum praktische Bedeutung erlangt. Raster- bzw. Bilddaten werden sehr oft im TIFF-Format gespeichert und ausgetauscht. Welche Hardware-Ausstattung wird benötigt? In dieser Unterlage kann nicht auf spezielle Voraussetzungen für eine KIS-Hardware-Auswahl in einer Gemeindeverwaltung wie etwa das vorhandenes Hardware-System, Anzahl der vorgesehenen Bearbeiter oder Eigenschaften der einzusetzenden KIS-Software eingegangen werden. Auch ist klar, dass die unten angeführten Spezifikationen in einem halben Jahr voraussichtlich bereits überholt sind. Dennoch wollten wir nicht darauf verzichten, in dieser Unterlage wesentliche Komponenten einer KIS-Hardware anzuführen: PC (auch Workstation): Es sollte ein Gerät verwendet werden, das sich von einem üblichen Standard-Textverarbeitungs-PC doch abhebt: - Z.B. Pentium II 400 MHz, - mind. 64 MB RAM, besser 256, - 4 GByte System-Festplatte, 8 GByte Daten-Festplatte, - 21 Zoll Farbbildschirm, - Datensicherungslaufwerk etc. - Windows-NT Betriebssystem (wegen der besseren Stabilität). Drucker/Plotter: Für kleine Systeme kann mit einem Tintenstrahldrucker für Ausgaben im Format DIN A3 mit einer Auflösung von 300 dpi (Dots per inch = Punkte pro Zoll bzw. Punkte pro 2,54 cm) das Auslangen gefunden werden. Für häufige Planausgaben mit guter Qualität ist ein Plotter mit Ausgabeformat DIN A0 und 600 dpi Auflösung in Erwägung zu ziehen. Digitizer: Ein Digitizer war früher fixer Bestandteil eines GIS-(KIS-)Systems, da das Digitalisieren von analogen Papier-Plänen oft notwendig war. Inzwischen wird das Neuerstellen von Geo-Daten häufig auf der Basis vorhandener Geo-Daten durchgeführt, z.b. auf Basis des vorhandenen Katasters oder bereits eingemessenen Naturbestandes. Damit ist ein Digitalisierbrett nicht mehr unbedingt notwendig. Im Falle einer Gemeinde wird die Datenerstellung ja auch oft vergeben werden. Trotzdem sollte - wenn nicht eindeutige Gründe dagegensprechen - die Möglichkeit der eigenen manuellen Datenerfassung offengehalten und ein Digitzer angeschafft werden.

8 KIS-INFO 8 Welche Software soll gewählt werden? GIS-Grund-Funktionen: Folgende Funktionen sollte die Ihnen angebotenen KIS-Software als Mindestanforderung bieten: 1. Auswahl graphischer Objekte durch Anklicken, Angabe von Umgrenzungslinien, Kreisen o.ä. und Ausgabe sämtlicher beschreibender Daten (z.b. Anklicken eines Grundstückes und Anzeigen der Grundstücksnummer, des Besitzers usw.) 2. Auswahl graphischer Objekte mittels logischer Ausdrücke (z.b. alle Sanierungsgebiete schraffieren) 3. Auswahl graphischer Objekte durch Überlagerung (alle Grundstücke, durch die ein bestimmter Kanal führt) 4. Auswahl graphischer Objekte aufgrund von Nachbarschaftsbeziehungen (alle Nachbarn eines Bauwerbers) 5. Klassifikationen (z.b. Einfärben von Grundstücken nach Bebauungsdichteklassen) 6. Statistik (z.b. durchschnittlicher Wasserverbrauch in einem Gebiet) 7. Hinzufügen von Planüberschrift, Maßstabsleiste, Nordpfeil u.ä., um eine Karte oder einen Plan mit ansprechendem Layout ausgeben zu können 8. Geo-Daten über Bildschirm und/oder Digitizer selbst eingegeben 9. Bilddaten (z.b. Luftbilder bzw. Orthofotos) mit Vektordaten (Punkten, Linien, Flächen) überlagert darstellen 10. Beschreibende Daten aus den in der Gemeinde verwendeten und anderen gängigen Datenbanksystemen wie MS-Access, FoxPro usw. verknüpfen 11. Datenschnittstellen: Die Möglichkeit, Geo-Daten anderer Systeme zu übernehmen und die eigenen Daten an andere System zu übergeben. Abb. 6: Analyse mit GIS (nach ESRI)

9 KIS-INFO 9 KIS-Anwendungs-Funktionen: Folgende Anwendungen sollten mit der Ihnen angebotenen KIS-Software zumindest möglich sein: 12. Darstellen und Abfragen der Digitalen Katastermappe und der Grundstücksdatenbank 13. Darstellen und Abfragen des Digitalen Flächenwidmungsplanes 14. Erfassen und Bearbeiten des Leitungsnetzes (Wasser, Kanal, Gas, Strom...) 15. Erfassen und Bearbeiten von Naturbestandsdaten 16. Freie Definition von eigenen Inhalten (z.b. Baumkataster, Sammelstellen usw.) Produkte: Das Auflisten von Produkten ist in einer neutral verstandenen Unterlage kritisch. Es wäre aber der Wert in Frage zu stellen, würden gar keine Produkte genannt. Wir haben uns daher entschieden, in der Internet-Variante dieser Information eine Liste von Produkten zu führen. Eine derartige Liste ist leicht zu aktualisieren. Sollte uns ein Produkt zum Zeitpunkt des Drucks dieser Unterlage nicht bekannt sein, ersuchen wir um Kontaktaufnahme und sichern die sofortige Aktualisierung der Produktliste zu. Jenen Gemeinden, die über keinen Internetanschluss verfügen, senden wir die Produktliste auf Anforderung gerne zu. Bitte sehen Sie also unter nach, um eine Produktübersicht zu erhalten. Welche Daten sind relevant? Um ein GIS sinnvoll zu betreiben, ist eine gute Datenbasis notwendig. Nachstehende Informations- Ebenen werden als Grundstock vorgeschlagen: Informations-Ebene Digitaler Grundstückskataster GDB Flächenwidmungsplan Leitungen Beschreibung Der rechtsgültige Digitale Grundstückskataster des Bundesamts für Eich.- u. Vermessungswesen Die GDB (Grundstücksdatenbank) listet die Besitzer der Grundstücke und die Hypotheken der Liegenschaften auf. Der Flächenwidmungsplan legt die Nutzung des Gemeindegebietes fest Kanal, Wasser, Strom, Telephon, Straßenbeleuchtung, Ferngas, Fernwärme Personalbedarf Aufgrund der unterschiedlichen Größe der steirischen Gemeinden kann hier schwer eine exakte Zahl für den Personalbedarf angegeben werden. Wesentlich scheint uns, dass den Verantwortlichen für eine KIS-Beschaffung klar ist, dass Personalressourcen benötigt werden. Es muss jemand geben, der sich um das System annimmt. Speziell in der Einführungsphase wird ein wesentlicher Teil der Zeit von zumindest einer Mitarbeiterin / einem Mitarbeiter der Gemeindeverwaltung für das Kennenlernen und den Aufbau des KIS benötigt werden.

10 KIS-INFO 10 Der Einführungsprozess eines KIS 1. Gespräche, Demos Es sollten nach Möglichkeit mit mehreren Anbietern Gespräche geführt und von deren Systemen eine Vorführung in Anspruch genommen werden. Vorbereitete Fragen auf der Basis der eigenen Vorstellungen bzw. des eigenen Bedarfs sind von Vorteil. 2. Ausschreibung Wenn auch Arbeitsaufwand und das Gefühl, den richtigen Partner schon zu kennen dagegensprechen, sollte dennoch eine Ausschreibung durchgeführt werden. Das System sollte als Gesamtsystem (Hardund Software) ausgeschrieben werden. Im Falle einer Beschaffung von Daten ist darauf zu achten, dass nicht nur die Nutzungsrechte, sondern auch die Eigentumsrechte erworben werden. 3. Test Es empfiehlt sich, die angebotenen Systeme mit selbstgewählten Fragestellungen und Daten unter Beisein der zukünftigen Anwender zu testen. 4. Installation Zusätzlich zu Installation von Hard- und Software ist eventuell das Einbringen bereits vorhandener Daten wie DKM oder Flächenwidmungsplan sowie das Einbinden vorhandener Sachdaten durch die Lieferfirma in Erwägung zu ziehen. 5. Schulung Jene Mitarbeiter, die das System bedienen werden, benötigen natürlich eine Einschulung. Ein Blick des Amtsvorstandes oder des Bürgermeisters über die Schultern erhöht das Verständnis für spätere Probleme. Auf eine Dokumentation des Systems sollte nicht vergessen werden. 6. Betrieb Endlich ist es soweit. Die Arbeit kann laufen. 7. Wartung Für Hardwareausfälle, Softwareneuerungen und Fragen während des Betriebs ist ein Wartungsvertrag in Erwägung zu ziehen.