Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill

Transkript

1 Offene Internet-GIS-Entwicklungsplattform für Kommunen und Landkreise wie Verwaltungen selbst aktiv werden können Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill Universität Rostock Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Professur für Geodäsie und Geoinformatik und Steinbeis Transferzentrum Geoinformatik Rostock Public10 Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 1 Inhalt Kommunale Verwaltung und Internet-GIS-Technologien Freie Software/Open Source kvwmap als offene Internet-GIS-Entwicklungsplattform t t l ttf Partizipation statt Nutzung Fazit 2 Public10 1

2 Neue Anforderungen für die öffentliche Verwaltung Umfangreiche marktgerechte Informations-, Beratungs- und Serviceangebote werden zum wichtigen Standortfaktor Nach außen Dienstleister e ste Nach innen effiziente Verwaltung Schaffung einer transparenteren Verwaltung Neue Form der Bürgerinformation und Bürgerbeteiligung Entlastung der einzelnen Ämter und somit der gesamten Verwaltung Horizontale und vertikale Vernetzung Zusammenführung und Vereinheitlichung der Datenbestände Interkommunale Kooperation Vermarktung der Daten... 3 Zielstellungen internetbasierter GIS in Kommunen Gemeinsame Plattform für viele Nutzer: durch die Nutzung von Internet-Browsern als Benutzeroberfläche und Ablaufplattform wird ein weites Nutzerspektrum erreicht, somit auch gelegentliche g Nutzer, ohne dass diese kostspielige und spezielle Software besitzen müssen Weltweiter Zugriff: ein Informationssystem im Internet ist von jedem Rechner mit Internetzugang zu erreichen. Jeder Service soll möglichst vielen Nutzern gleichzeitig zur Verfügung stehen. Schneller Zugriff, kostengünstigere Datenhaltung: auf Informationen kann an ihrer Quelle zugegriffen werden, dadurch Vermeidung redundanter Datenhaltung und Mehrfacherfassung Imagepflege durch Nutzung moderner Techniken Erreichen neuer Nutzerschichten durch zur Verfügungstellung der Daten für eine breite Öffentlichkeit 4 Public10 2

3 Intranet Extranet Internet: eine Technologie Intranet Rein verwaltungsintern - Bürgermeister - Zentrale/Hauptamt t t - Melde-/Katasterwesen - Planungsamt - Umweltamt - Bürgerbüro Extranet Partner auch außerhalb der Verwaltung z.b. - Ing.- und Planungsbüros - Banken - Träger öffentlicher Belange - Zweckverbände - Stadtwerke Internet Allgemeinheit (Bürger, Wirtschaft) Extranet Internet Intranet 5 GIS-Produktkomponenten Internet als Basis verteilter GIS-Architekturen Unterschiedliche Intelligenz am Arbeitsplatz (mobil bis stationär) Unterschiedlicher Leistungsgrad (von Auskunft bis zur Fachschale, vom thin-client zum thick-client) Server Server-GIS Lie efern Da aten Internet Rufen Daten ab Desktop-GIS GIS-Viewer Mobile GIS GIS-Dienste GIS-Fachschalen Client 6 Public10 3

4 Internet-GIS-Technologie je nach Funktionalität unterschiedliche Technologieanforderung breite Auswahl von proprietären und freien Datenformaten und Anwendungsprogrammen zur Erstellung und Darstellung auf Basis der Client-Server-Technologie Client-Statisch (Thin client) Client-Dynamisch (Thick client) Server-Dynamisch Web-Client Web-Client Plug-In Viewer JavaScript Andere Internet Web-Client Internet Internet Web-Server Web-Server Internet CGI Servlets Server-API Andere Middleware Web-Server DB-/Map-Server DB-Server Geo- DBMS Geo- DBMS 7 GIS-Produkteinsatz im kommunalen Umfeld 1 Erfasser Aufwandsfaktor Nutzerfaktor Funktionalität 10 Nutzer 100 Betrachter 10 Einarbeitungszeit bzw. Kosten Passive Nutzer Aktive Nutzer 10 1 High end GIS =====> Desktop GIS =====> InternetGIS Quelle: generalisiert nach Mörth, Zeit 8 Public10 4

5 Vorteile von GIS im Internet Gemeinsame Nutzung der vorhandenen Ressourcen Last der Datenverarbeitung lässt sich auf Client und Server verteilen Multi-User-Fähigkeit Weniger Administrationsaufwand Hohe Zuverlässigkeit durch Redundanz und Skalierung Daten bleiben dort wo sie gepflegt werden Zentrale Aktualisierung der Daten - sofortiger Zugriff für alle Nutzer Bessere Aktualität Reduzierte Kosten, geringer Einrichtungsaufwand auf Nutzerseite Anerkanntes Kommunikationsmedium Möglichkeit it der Verknüpfung und Zugang zu bisher verschlossenen Informationen Zugänglich für breite Öffentlichkeit Interoperabilität durch OGC-Standard Wert des Netzes steigt mit der Zahl der angeschlossenen Rechner und Nutzer [R. Metcalfe] 9 Nachteile von GIS im Internet Beschränkter Funktionsumfang durch spezialisierte Ausrichtung Erhöhter Programmieraufwand Verzögerte Serverreaktionen durch aufwändige serverseitige Prozesse. Sicherheitsrisiken durch Haltung der Daten auf Servern Geschwindigkeit abhängig von Menge der zu transportierenden Daten Menge der Daten wiederum abhängig vom Datentyp 10 Public10 5

6 Open-Source-Software Open Source = Palette von Lizenzen für Software, deren Quelltext öffentlich zugänglich ist und durch die Lizenz Weiterentwicklungen fördert. Promoter ist die Open-Source-Initiative (OSI) fast deckungsgleich mit der Definition iti Freier Software (Free Software Foundation) Open-Source-Eigenschaften ( freie Weitergabe durch Kopie, auch in Produktform, d.h. keine Kosten für die Software. Quellcode vorhanden und mit offen gelegt, Funktionsweise transparent für jedermann. Modifikation durch jeden, der sich an diese Regeln hält und das modifizierte Produkt diesen Regeln wieder unterwirft. Schutz der Integrität des Programmcodes des Erstautoren. keine Diskriminierung von Personen, Gruppen sowie von Anwendungsgebieten. Auch hier gibt es Lizenzeinschränkungen (Rechteweitergabe, nicht produktabhängig, technologieneutral), z.b. GNU General Public License (GPL) 11 Open-Source-Software und GIS Linux und FreeBSD als Betriebssystem Apache als Webserver Samba oder ZOPE als Serveranwendungen MSQLb MySQL bzw. PostGreSQL als Datenbanken StarOffice als Desktop-Software Open-Source-Initiative der Bundesregierung: Open-Source-Software für die Verwaltung". GIS Open Source Geospatial Foundation ( non-profit- Organisation, die sich für die Förderung von Freier und Open Source Software in der räumlichen Datenverarbeitung einsetzt. FOSSGIS e.v. ( eingetragener und gemeinnütziger Verein mit dem Ziel der Förderung und Verbreitung freier Geo- Informationssysteme (GIS) im Sinne Freier Software und Freier Geodaten. GIS-Software siehe mit ca. 340 Open-Source- Softwarelösungen 12 Public10 6

7 Vorteile Freier Software für die öffentliche Verwaltung Gemeinsame Nutzung von Software Gute Grundlage für maßgeschneiderte Anpassung Wiederverwendbarkeit Investitionsschutz fördert lokale Infrastruktur von Dienstleistungen Bessere Stabilität, schnellere Fehlerbehebung Nachvollziehbarkeit, gläserne Verwaltung Unterstützung von offenen Standards Selbstregulierung der Softwareentwicklung ersetzt Verwaltungsaufwand Gilt nur für weit verbreitete freie Software 13 Open-Source-Software Zwei Fehlmeinungen am Markt: Open Source verursacht keine Kosten! Open Source ist für jeden geeignet! 14 Public10 7

8 kvwmap Open Source WebGIS, basiert auf MapServer, PostGIS, PHP, SVG speziell für kommunale Verwaltungen und Landkreise entwickelt Einbindung von Geobasisdaten und Fachdaten in verschiedensten Formaten benutzerspezifische Oberflächen (Menüs, Layer, Rechte und Karteneinstellungen in Datenbank konfigurierbar) generische Editor- und Suchfunktionen: Sachdateneditor Geometrieeditor Suchformular Fachschalen: Nachweisverwaltung Bodenrichtwerte Flächenversiegelung Festpunktverwaltung Jagdkataster Raumordnungskataster Public10 Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 15 MapServer ein Kartenserver HTML- Vorlage Vektordaten Rasterkarten Sachdaten (Tabellen) Legende Maßstabsleiste Fonts Symbole Projektion Übersichtsgrafik Funktionsschaltflächen Navigationsschaltflächen 16 Public10 8

9 MapServer OpenSource-Software mit vergleichbarem Funktionsumfang kommerzieller Produkte Entwickelt an der University of Minnesota (UMN) in Kooperation mit der NASA und dem Minnesota Department of Natural Ressources (MNDNR) Läuft unter Linux und Windows MapScript zur Funktionserweiterung in Kombination mit serverseitiger Scriptsprache (z.b. PHP, Perl) Echtzeitprojektionen von Karten Template-Funktion für Legenden OpenGIS-konforme WebServices MapServer it ist und dblibt bleibt ein Kartenserver! 17 kvwmap - Systemarchitektur Ausgabe Browser SVG HTML Javascript WMS- Client WFS- Client HTML Bild GML MySQL-DB Anwendungs- parameter Webserver kvwmap Karte MapObject MapServer Datenquellen Shape- Datei PostGIS-DB WMS- Server Rasterdaten WFS- Server 18 Public10 9

10 kvwmap - Oberfläche 19 Generisches Layerkonzept Für jeden beliebigen PostGIS-Layer stehen folgende generische Funktionalitäten zur Verfügung: Datenerfassung, Datenanzeige, Datenbearbeitung, Datenrecherche Konzept: Generierung der Funktionen auf Basis der Datendefinition. Datendefinition Layerdefinition i i Datenschema automatische Generierung Geometrie-Editor Sachdaten-Editor Suchformular 20 Public10 10

11 Beispiel: Naturschutzgebiete - Datendefinition Generisches Layerkonzept Layerdefinition Layer: Naturschutz- gebiete Tabelle: schutzgebiete Datenschema 21 Beispiel: Naturschutzgebiete - Kartendarstellung - Sachdaten-Editor Generisches Layerkonzept 22 Public10 11

12 Beispiel: Naturschutzgebiete - Geometrie-Editor Generisches Layerkonzept 23 Beispiel: Naturschutzgebiete - Suchformular Generisches Layerkonzept 24 Public10 12

13 Nutzer- und Rechteverwaltung Rollenbasiertes Nutzerkonzept alle Nutzer können auf den selben Daten arbeiten, besitzen aber, je nach Zugriffsrecht, verschiedene Sichten auf die Daten jeder Nutzergruppe (Stelle) lassen sich layerbezogene Rechte zuweisen, die genau definieren, welche Layerattribute unsichtbar, welche sichtbar und welche editierbar sind 25 Nutzer- und Rechteverwaltung Optimale Anpassung an die Organisationsstrukturen öffentlicher Verwaltungen zentrale, redundanzfreie Datenhaltung verteilte Datenerfassung und Datenpflege je nach Zuständigkeit verteilte Datenanzeige und -Abfrage je nach Zugriffsrecht Beispiel: Layer Naturschutzgebiete: Bauamt Flurstücke Gebäude Administration Datenanzeige Naturschutzgebiete Datenerfassung & Pflege Umweltamt t Katasteramt B-Pläne Luftbilder Jagdbezirke Jagdbehörde 26 Public10 13

14 kvwmap - Nutzer In Mecklenburg-Vorpommern: 10 Landkreise und 3 Städte (Web-GIS im Intranet) mehrere Ämter und Gemeinden (über Geoportale der Landkreise) Ministerium für Verkehr, Bau und Landesentwicklung (Führung des digitalen Raumordnungskatasters) In anderen Regionen: Landwirtschaftsportal für AgroSat Baasdorf Sachsen-Anhalt Druckservice und Proxy für Landesamt NMLR in Niedersachsen Denkmal-GIS für Landesamt BLDAM in Brandenburg Internet-GIS für Remote Sensing Center of Vietnam in Hanoi kvwmap - Nutzergemeinschaft MV Nutzer in MV haben sich zur WebGIS-Initiative Mecklenburg- Vorpommern zusammengeschlossen Weiterentwicklung der Software auf Grundlage gemeinsamer Interessen gegenseitige Hilfestellung und Erfahrungsaustausch Kommunikation über ein Wiki ( und eine Mailingliste regelmäßig stattfindende Anwendertreffen (wechselnd in jedem Landkreis, Diskussion über Entwicklungswünsche, Vorstellung der aktuellen kvwmap- Version, Präsentation des hauseigenen Systems des jeweiligen LK) Bad Doberan Nordvorpommern Ludwigslust/Schwerin Demmin Mecklenburg-Strelitz Uecker-Randow Müritz Rügen Parchim Güstrow 28 Public10 14

15 Partizipationsansätze Entwicklungsprozess: Entwicklungswünsche werden im Wiki in einer Wunschliste gesammelt auf regelmäßig g stattfindenden Anwendertreffen e e werden die Wünsche diskutiert und bei allgemeinem Konsens in ToDo-Liste aufgenommen Funktionalitäten in der ToDo-Liste werden von den Entwicklern in die Software integriert und stehen bei der nächsten Version allen Nutzern zur Verfügung kvwmap-release Softwareentwicklung Anwendertreffen Wunschliste ToDo-Liste 29 Partizipationsansätze Aktive Beteiligung der Nutzer (weitere Funktionen des Wikis): Fortführung der Dokumentation der Software Bug-Report: Nutzer können Bugs melden => Bugfixes bereitgestellt Sammlung von Anwenderhinweisen und HowTos 30 Public10 15

16 kvwmap - Externe Nutzer Kreisverwaltungen setzen kvwmap nicht nur als Web-GIS im Intranet ein, sondern auch als Geoportal im Internet für externe Nutzer (Ämter, Gemeinden, ÖBVIs, ). Geodatenportal LK Ludwigslust Geodatenportal LK Nordvorpommern Geodatenportal LK Parchim Geodatenportal LK Müritz 31 Fazit Open-Source-GIS ist eine Alternative zu kommerziellen GIS-Produkten Interessante Option für Geodaten-Provider (z.b. Katasteramt, EVU) für kleinere und mittlere Kommunen/Landkreise aus Kostengründen Deutliche Reduktion auf der Kostenseite der Nutzer Keine zusätzliche Hard- und Software bei Nutzern Keine Installation, Schulung und Wartung Stets aktuellste amtliche Informationen (ALK/ALB) Kosten nur anteilig für Nutzung (ALK/ALB) Vorteile auf Seiten der Betreiber Investitionen in Hardware, Software und Datenpflege nur an einer Stelle Größere Nutzergemeinde und Geobasisdatenakzeptanz Einnahmen Verändertes Rollenverständnis, Imagegewinn Es gibt eine wachsende Open-Source-GIS-Community Kommerzielle GIS-Produkte haben weiterhin ihre Daseinsberechtigung Technologie ausgereift, verschiedenste Lösungen am Markt Mit Freier Software Investition in die Lösung eigener Probleme. Die Technik ist nicht das Problem! Die Organisation ist das Problem! 32 Public10 16

17 Dr. Peter Korduan Tel Stefan Rahn Tel Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill Rostock University Rostock Public10 Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 33 Public10 17