EMaRT Export Reporting and Monitoring Tool

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1 635 EMaRT Export Reporting and Monitoring Tool Elisabeth WEINKE, Stefan LANG, Christian RAGGER, Judith DRAPELA DHIFLAOUI, Susanne GEWOLF, Oliver STÖHR, Franziska MILLER AICHHOLZ und Gregory EGGER 1 Einleitung und Ziele Ein wesentliches Ziel der Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie (FFH-RL, Richtlinie 92/43/EWG) ist die Erhaltung und Wiederherstellung der biologischen Vielfalt. Dieses Ziel soll u. a. mit dem Aufbau des europäischen Schutzgebietsnetzes Natura 2000 erreicht werden. Die laufende Überwachung der Umsetzung der Richtlinie im Allgemeinen und die Dokumentation des Erhaltungszustands von ausgewählten Lebensräumen und Arten im Speziellen ist ein wichtiger Baustein der Richtlinie. Im Abstand von sechs Jahren werden im sogenannten Artikel 17 Bericht von allem Mitgliedstaaten der Europäischen Union die Ergebnisse dieses Monitorings an die Europäische Kommission übermittelt. Zum Aufbau dieses Monitorings gemäß Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie in Österreich wurde im Jahr 2010 das Projekt Basiserhebung von Lebensraumtypen und Arten von gemeinschaftlicher Bedeutung in Österreich mit einer Laufzeit von zwei Jahren von den neun Bundesländern ausgeschrieben. Gegenstand der Untersuchungen sind 40 ausgewählte Arten und Lebensräume der Fauna-Flora-Habitat Richtlinie. Auftragnehmer ist die ARGE Basiserhebung bestehend aus drei Landschaftsplanungsbüros (Revital ZT GmbH, freiland Umweltconsulting ZT sowie Umweltbüro GmbH) und dem Zentrum für Geoinformatik der Universität Salzburg unterstützt durch weitere Fachexperten. Das Hauptziel des Projektes ist es den Grundstein für das langfristige Monitoring von Lebensraumtypen und Arten von gemeinschaftlicher Bedeutung (nach Artikel 11) zu setzen. Im Zuge der sogenannten Basiserhebung wird die österreichweite Verbreitung der ausgewählten Lebensräume und Arten untersucht. Darauf aufbauend werden Probe- und Untersuchungsflächen ausgewählt und abgegrenzt. Um die Basis für ein langfristiges Monitoring zu schaffen, wird im Zuge des Projektes ein WebGIS-Tool mit der Bezeichnung EMaRT (Expert Monitoring and Reporting Tool) entwickelt. Der Zweck des Tools liegt darin, alle Projektbeteiligten während der Projektlaufzeit und darüber hinaus in den unterschiedlichen Phasen, also von der Basiserhebung über das Monitoring bis hin zum Reporting (das von den Bundesländern im Jahr 2013 an die Europäische Kommission erfolgen wird), zu unterstützen. Das Projekt baut auf dem Monitoringkonzept, das von den Bundesländern gemeinsam mit dem Umweltbundesamt entwickelt, wurde MOSER & ELLMAUER (2009) auf. Eine bestehende ACCESS Artikel 17- Datenbank, die für den Bericht an die Kommission 2007 programmiert wurde, wird in die neue Datenbank EMaRT überführt. In diesem Beitrag wird die erste Version des im Projekt zu entwickelnden Tools EMaRT vorgestellt. Das Tool EMaRT wird im Rahmen des Projektes zu mehreren Modulen ausgebaut. In der ersten Version unterstützt das Tool die Basiserhebung. Im Folgenden werden Strobl, J., Blaschke, T. & Griesebner, G. (Hrsg.) (2011): Angewandte Geoinformatik Herbert Wichmann Verlag, VDE VERLAG GMBH, Berlin/Offenbach. ISBN Dieser Beitrag ist ein Open-Access-Beitrag, der unter den Bedingungen und unter den Auflagen der Creative Commons Attribution Lizenz verteilt wird (

2 636 E. Weinke, S. Lang, C. Ragger et al. die wesentlichen Komponenten erläutert und die Funktionalitäten zur Durchführung der Basiserhebung vorgestellt. 2 Basiserhebung Die Basiserhebung, d. h. die Eruierung der möglichst genauen, aktuellen Verbreitung des jeweiligen Schutzgutes in den beiden biogeographischen Regionen Österreichs auf Quadrantenbasis, ist der erste und zugleich wichtigste Schritt für die nachfolgenden Bearbeitungen bis hin zum Monitoring. Die zu untersuchenden Quadranten entsprechen dem Raster der floristischen Kartierung und haben eine Größe von ca. 36 km². Die Basiserhebung umfasst ebenso die Modellierung von raumbasierten Wahrscheinlichkeiten für das Vorkommen eines Schutzgutes und die Vorselektion von nicht bis kaum geeigneten Flächen. Für jene Schutzgüter, für die noch deutliche Lücken in der Verbreitungskarte erkennbar sind, werden ergänzende Erhebungen zur Vervollständigung des Verbreitungsbildes durchgeführt. Als Basis dienen die Datensets aus der bestehenden Artikel-17 Datenbank (Datenstand: 2007). Diese werden im Zuge der Basiserhebung durch Expertenwissen und Angaben aus der neueren Literatur ergänzt. Weiters werden die Ergebnisse aus den Modellierungen herangezogen und darauf aufbauend gezielt mögliche Vorkommen überprüft. Mittels und der für die Basiserhebung implementierten Funktionalitäten des Tools EMaRT hat der Anwender die Möglichkeit bestehende schutzgutsspezifische Verbreitungsdaten als Einzelfund oder auf Quadrantenbasis anzusehen und Informationen abzufragen. Hintergrundkarten (siehe Kapitel 3) können ein- und ausgeschaltet werden, um zusätzliche Information zu den Funden zu erhalten. Ebenso können der bestehende Datenbestand via Eingabemasken aktualisiert und neue Daten hinzugefügt werden. Eine weitere wichtige Grundlage für die Basiserhebung ist die Einbindung von Expertenwissen und Literatur. Zum Teil sind auch Geländekartierungen erforderlich, um Schutzgutvorkommen innerhalb eines Quadranten zu verifizieren. Die im Gelände aufgenommenen Daten werden im EMaRT Viewer eingegeben und vor der Speicherung in der Datenbank vom System EMaRT auf Korrektheit überprüft. 3 Datengrundlage Eine wesentliche Datengrundlage bieten die bestehenden schutzgutspezifischen Verbreitungsdaten aus der Artikel 17 Datenbank des Umweltbundesamtes. Diese Daten wurden ursprünglich in eine Access Datenbank eingepflegt und wurden am Anfang des Projektes komplett in eine relationale und räumliche PostgreSQL/PostGIS-Datenbank überführt. Die modifizierte Artikel-17-Datenbank wird im Laufe des Projektes sowohl mit neuen Datenbeständen erweitert als auch bei neuen Anforderungen modifiziert. Die Verbreitungsdaten werden für jedes Schutzgut in einem eigenen Kartenviewer visualisiert. Als Hintergrundkarten und Zusatzinformation werden wesentliche Datenschichten in den Katenviewern visualisiert. Dargestellte Hintergrundkarten sind zum Beispiel die OpenStreetMap, ÖK-50 und der Orthofotodienst von Geoimage Austria (12,5-25 cm Bodenauflösung), Modellierungsergebnisse für mögliche Verbreitungsgebiete der einzelnen Schutzgüter (siehe auch Kapitel 2). Weiters werden die Gebiete der Vogelschutzrichtlinie und die FFH-Gebiete,

3 EMaRT Export Reporting and Monitoring Tool 637 sowie die biogeographischen Regionen und der Quadrantenraster der floristischen Kartierung eingebunden. Zusätzlich werden je nach Schutzgut weitere Daten z. B. von Biotopkartierungen der Bundesländer und ausgewählte Artensets der floristischen Kartierung Österreichs in EMaRT dargestellt. 4 Web-GIS 4.1 Allgemeines EMaRT ist in einen öffentlichen und einen internen Bereich untergliedert. Der öffentliche Bereich von EMaRT liefert derzeit den interessierten Besuchern eine kurze Erläuterung über das Tool. Von der Einstiegsseite aus kann vom öffentlichen Bereich in den internen Bereich gewechselt werden. Für den internen Bereich gibt es sechs parallel vorhandene Benutzergruppen (1. Administrator, 2. Koordinator, 3. Schutzgutverantwortlicher, 4. Kartierer, 5. externer Experte, 6. Auftraggeber) mit spezifischer Rechteverwaltung. Davon abhängig werden den Benutzergruppen unterschiedliche Datengrundlagen und Funktionalitäten sowie Formulare zur Dateneingabe und Datenabfrage zur Verfügung gestellt. So besitzen die Gruppen Koordinator, Auftraggeber und Administrator Leserechte für alle Schutzgüter, können jedoch keine neuen Daten hinzufügen, ändern oder löschen. Alle Benutzer der Benutzergruppen Schutzgutverantwortlicher, Kartierer und externe Experten sehen nur jene Schutzgüter, die auch in ihren Aufgaben und Verantwortungsbereich fallen. 4.2 Kartenviewer und Abfragen Für jedes Schutzgut gibt es einen eigenen Kartenviewer, in dem allgemeine Hintergrundkarten (siehe Kapitel 3) und schutzgutspezifische Daten dargestellt sind. Verbreitungsdaten werden auf Basis von Quadranten und Einzelfunden visualisiert. Flächen und linienförmige Einzelfunde, werden im Falle der Datenverfügbarkeit in dem Kartenviewer integriert. Der Viewer verfügt über die wesentlichen Navigations-, Abfragetools und Maßstabsangaben. Darüber hinaus werden im rechten Seitenbereich die Informationsschichten dargestellt, die je nach Belieben ein und ausgeschaltet werden können (siehe Abbildung 1). Einzelfunde werden als Punkte dargestellt, wenn diese mit Koordinaten erfasst wurden. Einzelfunde, die keine konkrete Angabe zum Fundort aufweisen werden aggregiert dargestellt. Aggregierte Einzelfunde werden in Form eines Quadranten auf der Karte visualisiert. Klickt der Nutzer auf einen Quadranten oder einen Fund in der Karte, dann öffnet sich ein Informationsfenster, in dem alle Einzelfunde des ausgewählten Quadranten aufgelistet werden. 4.3 Modifizierung des Datenbestandes Für jeden Lebensraum und jede Art werden Schutzgutverantwortliche festgelegt. Diese haben im Tool EMaRT die Funktion der Kontrollinstanz. Alle bestehenden Verbreitungsdaten, die im System von Kartierern oder externen Experten abgeändert oder Daten, die neu eingetragen wurden, werden vom jeweiligen Schutzgutverantwortlichen kontrolliert. Stuft

4 638 E. Weinke, S. Lang, C. Ragger et al. der Schutzgutverantwortliche die neuen oder modifizierten Daten als plausibel ein, dann werden diese freigegeben und dem bestehenden Verbreitungsdatenbestand zugefügt. Handelt es sich um nicht schlüssige Daten, wird der Datensatz an den jeweiligen Kartierer oder Experten mit einem Kommentar zurückgesandt. Nach dem der Datensatz erneut überarbeitet wurde, wird dieser nochmals vom Schutzgutverantwortlichen geprüft. Schließlich werden die korrekten Daten freigegeben und in das System integriert. Für Schutzgutverantwortliche, Kartierer und Experten sind jeweils eigene Kartenviewer mit unterschiedlichen Funktionen und Formularen implementiert (siehe Abbildung 2). Abb. 1: EMaRT-Kartenviewer mit Editier- und Kontrollfunktionen, Navigations-, Abfragetools und Maßstabsangaben Abb. 2: EMaRT-Kartenviewer mit Bearbeitungsformular für einen Fundpunkt

5 EMaRT Export Reporting and Monitoring Tool Technische Umsetzung EMaRT ist in seiner derzeitigen Version eine OpenSource Lösung. Aus programmtechnischer Sicht wurde die Userverwaltung mittels Java Server Pages umgesetzt. Die statischen Komponenten der grafischen Benutzerschnittstelle der Kartenviewer wurden mittels HTML und CSS erstellt und die dynamischen Funktionalitäten mittels JavaScript implementiert. Zur Entwicklung der web-basierten Kartenviewer mit den Kontrollfunktionen des Anwenders und der Darstellung der Daten mit den Karteninhalten wurde die JavaScript- Programmierschnittstelle von OpenLayers verwendet. Die Formulare zur Änderung der bestehenden Daten als auch zur Eingabe von neuen Daten wurden mittels Java Server Pages in Kombination mit Java Script umgesetzt. Letzteres wurde für die Prüfung der Datenqualität verwendet, um sicherzustellen, dass Pflichtfelder vom Anwender ausgefüllt und die Daten vor dem Absenden an die Datenbank überprüft werden. Sowohl die Daten der Benutzerverwaltung als auch alle bestehenden und neu aufgenommenen Daten werden in dem relationalen Datenbank-Managementsystem PostgreSQL mit seiner räumlichen Erweiterung PostGIS verwaltet. Die in EMaRT integrierten Hintergrundkarten liegen zum Teil im Raster- als auch Vektorformat vor und werden mithilfe des Geoservers als standardisierte WMS-Schnittstellen in die Kartenviewer integriert. 6 Fazit und Ausblick Das Projekt Basiserhebung von Lebensraumtypen und Arten von gemeinschaftlicher Bedeutung ist noch in Bearbeitung und wird Ende 2012 abgeschlossen. In diesem Beitrag wurde EMaRT in seiner ersten Version vorgestellt. EMaRT besitzt derzeit wesentliche Funktionen zur Durchführung der Basiserhebung. Das Tool wird im Zuge des Projektes weiter ausgebaut, um ebenso das Monitoring nach Artikel 11 als auch das Reporting nach Artikel 17 zu unterstützen. Weitere für die Zukunft geplante Erweiterungen sind zum Beispiel: Foto-Upload für den Fotobeleg und Erweiterung zur Aufnahme von Beifunden in das System. Die Integration eines öffentlichen Kartenviewers, würde interessierten Bürger die Dateneingabe ermöglichen und für den Naturschutz sensibilisieren. EMaRT ermöglicht nun erstmals die Visualisierung und die Eingabe von punktgenauen Funddaten der Lebensräume und Arten von gemeinschaftlichem Interesse via Internet. Damit ist sichergestellt, dass eine große Anzahl an Experten zeitgleich auf alle aktuellen Datensätze zugreifen können, und damit langfristig einen wichtigen Beitrag zur Dokumentation der Verbreitung und des Erhaltungszustands dieser besonderen Arten und Lebensräumen leisten können.

6 640 E. Weinke, S. Lang, C. Ragger et al. Literatur Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie (FFH-Richtlinie; Richtlinie 92/43/ EWG des Rates vom 21. März 1992 zur Erhaltung der natürlichen Lebensräume sowie der wildlebenden Tiere und Pflanzen. MOSER, D. & ELLMAUER, T. (2009): Konzept zu einem Monitoring nach Artikel 11 der Fauna Flora Habitat Richtlinie in Österreich. Endbericht. Im Auftrag der Verbindungsstelle der Bundesländer stellvertretend für die Bundesländer Burgenland, Kärnten, Niederösterreich, Oberösterreich, Salzburg, Steiermark, Tirol, Vorarlberg und Wien. Unveröffentlichter Projektbericht. Umweltbundesamt. Wien. 131 S. RAGGER, C., DRAPELA DHIFLAOUI, J. GEWOLF, S., STÖHR, O., MILLER AICHHOLZ, F., WEINKE, E., LANG, S. & EGGER, G. (2011): Basiserhebung von Lebensraumtypen und Arten von gemeinschaftlicher Bedeutung in Österreich Kartieranleitung Stand Im Auftrag der Bundesländer Burgenland, Kärnten, Niederösterreich, Oberösterreich, Salzburg, Steiermark, Tirol, Vorarlberg und Wien. Unveröffentlichter Projektbericht. Unveröffentlicht. 263 S.