Datenharmonisierung INSPIRE-Informationsveranstaltung , München Markus Seifert Geschäftsstelle GDI-Bayern

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1 Datenharmonisierung INSPIRE-Informationsveranstaltung , München Markus Seifert Geschäftsstelle GDI-Bayern 1

2 Was ist mit Harmonisierung gemeint? Der Ausgangspunkt... Austausch kompletter Geodatenbestände (Medien oder Download) Nutzer muss heterogene Daten in verschiedenen Formaten und Referenzsystemen interpretieren, um an benötigte Informationen zu gelangen 2

3 INSPIRE Schritt für f r Schritt 1.Identifizierung von Geodatensätzen und -diensten, die eines oder mehrere der Themen der INSPIRE-Anhänge betreffen 2. Erfassung konformer Metadaten zu den identifizierten Geodatensätzen und -diensten 3. Bereitstellung der Metadaten und der identifizierten Geodatensätze über konforme Netzdienste 4. Bereitstellung der identifizierten Geodatensätze in einer konformen Datenstruktur (harmoniserte Daten) 3

4 Vorgaben der Richtlinie zur Harmonisierung Artikel 7(1) Durchführungsbestimmungen, mit denen technische Modalitäten für die Interoperabilität und, wenn durchführbar, die Harmonisierung von Geodatensätzen und -diensten festgelegt werden... sind... zu erlassen. Bei der Ausarbeitung der Durchführungsbestimmungen sind die einschlägigen Nutzeranforderungen, bestehende Initiativen und die internationalen Normen zur Harmonisierung von Geodatensätzen sowie Durchführbarkeits- und Kosten-Nutzen-Erwägungen zu berücksichtigen.... Erkenntis: Harmonisierung der Daten allein reicht nicht für Interoperabilität 4

5 Vorgaben der Richtlinie zur Harmonisierung Konsistenz von Geodaten Artikel 8(4)... ist sicherzustellen, dass Informationen aus verschiedenen Geodatensätzen... vergleichbar sind. Artikel 10(2) Um die Kohärenz von Geodaten über geografische Objekte sicherzustellen, deren Lage sich über die Grenze von zwei oder mehr Mitgliedstaaten erstreckt, einigen sich die Mitgliedstaaten im gegenseitigen Einvernehmen auf die Darstellung und Position dieser gemeinsamen Objekte. Erkenntis: Harmonisierung hat verschiedene Aspekte (semantisch und geometrisch) 5

6 INSPIRE-Architektur Erkenntis: Datenspezifikationen definieren ein harmonisiertes Modell zur Veröffentlichung von Daten über Netzdienste 6

7 Interoperabilität t von Geodaten Modellierungsrahmen Erkenntnis: Entwicklung der Durchführungsbestimmungen für Geodaten in einem dreistufigen Prozess 7

8 Interoperabilität t von Geodaten Data Interoperability Components Aspekte, die bei allen Geodatenspezifikationen zu berücksichtigen sind 8

9 Abgedeckte Geodatenthemen 9

10 Wie werden Daten harmonisiert? Anforderungen an die konforme Bereitstellung von Geodaten (Zusammenfassung) Bereitstellung von Geodaten für 34 Themen in interoperabler Art und Weise Auf der Grundlage einheitlicher Datenspezifikationen Abgestimmte Georeferenzierung - übergreifend über Grenzen,Themen, Maßstäbe Für Themen in Annex I & II insbesondere auch Vorgaben zu: Identifikatoren für Geo-Objekte Schlüsselmerkmale, zeitliche Dimension, Objektbeziehungen Datenaktualisierung Durchführbarkeit und Verhältnismäßigkeit (Kosten/Nutzen) müssen beachtet werden Geodaten stehen ab (Annex I) bzw. etwa (Annex II/III) zur Verfügung 10

11 Was INSPIRE anstrebt... Vereinbarung harmonisierter Geodatenspezifikationen, um Interoperabilität zwischen bestehenden Datenbeständen zu ermöglichen Transformation zwischen eigenen Datenmodellen und Geodatenspezifikationen (ist Aufgabe der Datenanbieter) Sowohl der Zugriff auf ganze Datenbestände oder die gezielte Selektion von Daten sollen unterstützt werden Datenanbieter können zukünftig ihre internen Datenmodelle und nationalen Geodatenstandards mit den Geodatenspezifikationen abstimmen 11

12 Umsetzungsoptionen für f r Datentransformation Nutzer INSPIREkonforme Daten transforming INSPIRE download service INSPIRE download service INSPIRE transformation service transformation process download service Daten konform zu anderen Datenmodellen (1) On-the-fly Transformation (2) Offline Transformation, redundante Datenenhaltung (3) Externe Transformation durch einen separaten Netzdienst 12

13 Wie geht man die Transformation praktisch an? Es gibt kein Rezept dafür, hängt stark von den Ausgangsdaten ab Beispiel: Zuordnungstabellen (mapping tables) für die sematische Überführung der eigenen Daten in das INSPIRE-Datenmodell Schematransformationen (hierfür gab es beim Annex I Review noch keine Tools, heute schon) Beispiel: XSLT-Skript zur Ableitung von GML-Daten aus der NAS Anforderungen (requirements) und Empfehlungen (recommendations) unbedingt beachten, oft auch textliche Hinweise (z.b. was ist out of scope ) Erkenntnis: Ableitung eines harmonisierten Datenmodells aus bestehenden Daten. Originärdaten werden nicht verändert! 13

14 Harmonisierung Vision Einheitliche Beschreibung (Metadaten) Bereitstellung der identifizierten Geodatensätze in einer einheitlichen Datenstruktur und Semantik für spezifizierte Fachbereiche An den Grenzen angepasste Daten (Topologie) Unabhängig von der Genauigkeit/Auflösung/Maßstab Interoperabilität der Daten Einheitliche Erweiterung der Datenmodelle; Verwendung der selben Methodik Originäre Datenbestände bleiben wie sie sind, Ableitung der Zielmodelle durch Schematransformation Konsolidierung der Datenbestände ( es kann nur einen geben ); keine unnötigen Redundanzen mehr Erkenntnis: INSPIRE ist mehr als die Erfüllung einer gesetzlichen Pflicht! 14

15 Harmonisierung von Daten verschiedener Anbieter Verteilung der Geodatensätze auf die INSPIRE Themen des Anhang I Quelle: GDI-DE Monitoring

16 Harmonisierung verschiedener Daten eines Anbieters Meldung von ALK/ALKIS-Datenbeständen Quelle: GDI-DE Monitoring

17 Datenspezifikationen Annex II und III Ergebnisse Beispiel Gebäude Enthält Datenmodelle ( Profile ) zu 2D und 3D, jeweils Minimal- und Maximalumfang (Kernmodell und voller Umfang). Datenspezifikation Version 2.0 muss nun kommentiert werden. 17

18 Balancieren der Komplexität Was ist das richtige Harmonisierungsniveau? Too simple: identified requirements cannot be supported insufficient harmonisation few benefits Too complex: difficult to implement substantial benefits available only to few users high cost Erkenntnis: Eine gute Orientierung bieten die Nutzeranforderungen! 18

19 Kategorien der Verpflichtung zu Objekten und Eigenschaften Drei Kategorien werden unterschieden: 1. Information muss in jedem INSPIE-konformen Datenbestand enthalten sein 2. Wenn die Geodatensätze der Mitgliedstaaten keine entsprechenden Informationen enthalten, oder sie nicht zu tragbaren Kosten aus bestehenden Werten abgeleitet werden können, dann darf die Information leer bleiben 3. Objektarten und Eigenschaften, die nicht in den Durchführungsbestimmungen enthalten sind (kommt im Annex I nur bei den Schutzgebieten vor) keine Verpflichtung Erkenntnis: Es gibt Freiräume in den Datenspezifikationen; verpflichtend sind im Grunde nur wenige Elemente 19

20 Datenspezifikationen, Durchführungsbestimmungen, hrungsbestimmungen, Leitfäden Thematische Arbeitsgruppen (TWG) Richtlinie Konkretisierung WIE WAS Verordnung oder Entscheidung Durchführungsbestimmungen Umsetzungsanleitung EU-Recht 20

21 Kapitel einer INSPIRE Geodatenspezifikation 1. Scope 2. Overview 3. Specification scopes 4. Data product identification 5. Data content and structure 6. Reference systems 7. Data quality 8. Metadata 9. Delivery 10. Data Capture 11. Portrayal 12. Additional information Struktur gemäß einer ISO- Norm (ISO 19131) für Datenspezifikationen Erkenntnis: Das Anwendungsschema (UML-Modelle) alleine ist nicht ausreichend für Geodatenspezifikationen 21

22 Inhalte einer INSPIRE Geodatenspezifikation Foreword Executive Summary 1. Scope 2. Overview 3. Specification scopes 4. Data product identification 5. Data content and structure 6. Reference systems 7. Data quality 8. Metadata 9. Delivery 10. Data Capture 11. Portrayal 12. Additional information Generelle, in der Regel themenübergreifende Vorbemerkungen 22

23 Inhalte einer INSPIRE Geodatenspezifikation Foreword Executive Summary 1. Scope 2. Overview 3. Specification scopes 4. Data product identification 5. Data content and structure 6. Reference systems 7. Data quality 8. Metadata 9. Delivery 10. Data Capture 11. Portrayal 12. Additional information Übersicht über die Geodatenspezifikation Nutzeranforderungen Anwendungsfälle europäische oder internationale Vorgaben wesentliche Begriffsbestimmungen und Entscheidungen usw. 23

24 Inhalte einer INSPIRE Geodatenspezifikation Foreword Executive Summary 1. Scope 2. Overview 3. Specification scopes 4. Data product identification 5. Data content and structure 6. Reference systems 7. Data quality 8. Metadata 9. Delivery 10. Data Capture 11. Portrayal 12. Additional information Definition des Anwendungsbereichs der Geodatenspezifikation 24

25 Inhalte einer INSPIRE Geodatenspezifikation Foreword Executive Summary 1. Scope 2. Overview 3. Specification scopes 4. Data product identification 5. Data content and structure 6. Reference systems 7. Data quality 8. Metadata 9. Delivery 10. Data Capture 11. Portrayal 12. Additional information Definition (aus der Richtlinie) Beschreibung Identifikation Normative Referenzen Begriffe und deren Definition Abkürzungen Notation Konformität 25

26 Inhalte einer INSPIRE Geodatenspezifikation Foreword Executive Summary 1. Scope 2. Overview 3. Specification scopes 4. Data product identification 5. Data content and structure 6. Reference systems 7. Data quality 8. Metadata 9. Delivery 10. Data Capture 11. Portrayal 12. Additional information Nicht relevant für Annex I INSPIRE Geodatenspezifikationen; bei Annex II und III? 26

27 Inhalte einer INSPIRE Geodatenspezifikation Foreword Executive Summary 1. Scope 2. Overview 3. Specification scopes 4. Data product identification 5. Data content and structure 6. Reference systems 7. Data quality 8. Metadata 9. Delivery 10. Data Capture 11. Portrayal 12. Additional information Metadaten zur Spezifikation: Titel Kurzbeschreibung Themenkategorien Zweck Geographische Beschreibung Art des Raumbezugs Maßstab Ggf. ergänzende Informationen Kapitel 4 wird in der endgültigen Version 3.0 nicht mehr enthalten sein 27

28 Inhalte einer INSPIRE Geodatenspezifikation Foreword Executive Summary 1. Scope 2. Overview 3. Specification scopes 4. Data product identification 5. Data content and structure 6. Reference systems 7. Data quality 8. Metadata 9. Delivery 10. Data Capture 11. Portrayal 12. Additional information Anwendungsschema(ta) (UMLModell mit Erläuterungen) Übersicht Konsistenzbedingungen Identifikatoren Objektverweise Vorgaben zur Beschreibung des Raum- und Zeitbezugs (Geometrie und/oder Topologie) Objektartenkatalog(e) (ähnlich zu AAA-Objektartenkatalogen) Objektarten Datentypen Enumerationen / Codelisten 28

29 Wie liest man UML-Modelle? Modelle? Voraussetzungen: Sprachkenntnis Grundlagendokumente (z.b. INSPIRE Generic Conceptual Model) Kontext beachten: Inhalt und Struktur der Datenspezifikation Zur Einführung helfen sog. Steckbriefe der GDI-DE 29

30 Inhalte einer INSPIRE Geodatenspezifikation Foreword Executive Summary 1. Scope 2. Overview 3. Specification scopes 4. Data product identification 5. Data content and structure 6. Reference systems 7. Data quality 8. Metadata 9. Delivery 10. Data Capture 11. Portrayal 12. Additional information Vorgaben zu Koordinatenreferenzsystemen für den Raum- und Zeitbezug Lage Höhe Zeit Im Wesentlichen identisch für alle Annex I Themen 30

31 Inhalte einer INSPIRE Geodatenspezifikation Foreword Executive Summary 1. Scope 2. Overview 3. Specification scopes 4. Data product identification 5. Data content and structure 6. Reference systems 7. Data quality 8. Metadata 9. Delivery 10. Data Capture 11. Portrayal 12. Additional information Zu berichtende Qualitätsmaße für Daten Verpflichtende Soweit vorhanden / ableitbar Keine Mindestqualitätsanforderungen! 31

32 Inhalte einer INSPIRE Geodatenspezifikation Foreword Executive Summary 1. Scope 2. Overview 3. Specification scopes 4. Data product identification 5. Data content and structure 6. Reference systems 7. Data quality 8. Metadata 9. Delivery 10. Data Capture 11. Portrayal 12. Additional information Zu berichtende Metadatenelemente für Datensätze (über die Durchführungsbestimmungen für Metadaten hinaus) Verpflichtende Soweit vorhanden / ableitbar 32

33 Inhalte einer INSPIRE Geodatenspezifikation Foreword Executive Summary 1. Scope 2. Overview 3. Specification scopes 4. Data product identification 5. Data content and structure 6. Reference systems 7. Data quality 8. Metadata 9. Delivery 10. Data Capture 11. Portrayal 12. Additional information Beschreibung, wie Daten verfügbar gemacht werden Zugriff über Download-Dienste Kodierung Im Wesentlichen identisch für alle Annex I Themen, bei Annex II und III zusätzliche Optionen 33

34 Inhalte einer INSPIRE Geodatenspezifikation Foreword Executive Summary 1. Scope 2. Overview 3. Specification scopes 4. Data product identification 5. Data content and structure 6. Reference systems 7. Data quality 8. Metadata 9. Delivery 10. Data Capture 11. Portrayal 12. Additional information Ggf. Vorgaben, welche Sachverhalte der realen Welt zu erfassen sind 34

35 Inhalte einer INSPIRE Geodatenspezifikation Foreword Executive Summary 1. Scope 2. Overview 3. Specification scopes 4. Data product identification 5. Data content and structure 6. Reference systems 7. Data quality 8. Metadata 9. Delivery 10. Data Capture 11. Portrayal 12. Additional information Signaturierung im Darstellungs- Dienst (Layer und Styles) Format OGC SLD/SE 35

36 Inhalte einer INSPIRE Geodatenspezifikation Foreword Executive Summary 1. Scope 2. Overview 3. Specification scopes 4. Data product identification 5. Data content and structure 6. Reference systems 7. Data quality 8. Metadata 9. Delivery 10. Data Capture 11. Portrayal 12. Additional information Bibliographie Abstract Test Suite Zusätzliche (informative) Erläuterungen 36

37 Weitere Informationen zu INSPIRE und den Datenspezifikationen: 37