IMIS-Migration: Integriertes Mess- und Informationssystem für Radioaktivität in der Umwelt

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1 EnviroInfo 2001: Sustainability in the Information Society IMIS-Migration: Integriertes Mess- und Informationssystem für Radioaktivität in der Umwelt Volkmar Triestram 1, Matthias Horn 1 und Hermann Leeb 2 Abstract IMIS ("Integrated Measuring and Information System") is a country wide measuring system, which constantly monitors the radioactivity in all important environmental media in the entire territory of Germany. The purpose of IMIS is to keep the radioactive exposure of humans and the radioactive contamination of the environment as small as possible by informing extensively about radioactive data. IMIS gathers data of more than 2000 stationary metering stations that monitor the radioactivity close to soil, in air and in water. Beyond that the radioactivity in food, feeds, drinking water and waste water is determined in laboratory samples. All measured values are stored in 24 country-wide distributed Oracle databases, which constantly adjust their contents by means of replication. With the help of the IMIS Client program users at 72 widely distributed institutions verify, aggregate, visualize and evaluate the measured values. For this purpose IMIS creates business charts, geographical maps and tables, which document the radioactive situation. Condat AG renews IMIS on behalf of the German Federal Office for Radiation Protection up to the end of the year Aufgaben des neuen IMIS Der Ausgangspunkt für die Funktionsfähigkeit eines Informationssystems ist die Verfügbarkeit von Informationen im Falle von IMIS also Messdaten. IMIS unterstützt den Im- und Export von unterschiedlichen nationalen und internationalen Datenaustauschformaten. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit mit Hilfe einer interaktiven Komponente manuell Daten zu erfassen. Den Informationsbedarf von Fachanwendern, deren Aufgabe in der Beurteilung der Lage sowie gegebenenfalls in der Empfehlung von Verhaltensmaßnahmen be- 1 Condat AG, Alt-Moabit 90 a, D Berlin, vt@condat.de 2 Bundesamt für Strahlenschutz, Ingolstädter Landstr. 1, D Oberschleißheim, hleeb@bfs.de

2 904 steht, unterstützt IMIS mittels umfangreicher Funktionen zur Aufbereitung der Messdaten sowie der Erzeugung frei definierbarer Darstellungen in Form von geografischen Karten, Diagrammen und Tabellen. In IMIS integriert ist die Steuerung eines externen Prognose-Systems (PARK), das Ausbreitungsrechnungen durchführt und dessen Ergebnisdaten von IMIS in die systemeigenen Datenbanken importiert werden und so dem Fachanwender wiederum für die Erzeugung entsprechender Darstellungen zur Verfügung stehen. Das angeschlossene Dokumentenverwaltungssystem hält für alle IMIS-Anwender neben individuell erzeugten Darstellungen auch von IMIS automatisch erzeugte Dokumente sowie von extern kommende Informationen bereit. Mit Hilfe hierfür vorgesehener IMIS-Funktionen werden der Öffentlichkeit regelmäßig aktuelle Lagedarstellungen über das Internet zugänglich gemacht werden. IMIS-Topologie Im derzeitigen IMIS sind an allen beteiligten Institutionen des IMIS UNIXbasierende RISC-Workstations installiert, deren Leistungsmerkmale gemäß den jeweiligen Anforderungen ausgelegt sind. Die Systeme sind in die LANs der jeweiligen Behörden integriert. Die WAN-Kopplung der Systeme untereinander erfolgt derzeit auf Basis eines DATEX-P-Netzes mit Datenübertragungsraten von 4,8 bis 64kBit/s, welches im neuen IMIS durch eine moderne Netzinfrastruktur abgelöst wird. Im neuen IMIS wird die Anzahl der Server-Standorte auf 24 reduziert. Zum Einsatz kommen Sun Enterprise Server sowie eine hochverfügbare Cluster-Lösung in der Zentralstelle des Bundes. Als Datenbank wird das Oracle RDBMS in der Version 9i (oder eine Folgeversion) eingesetzt. Die Anwender werden den in Java realisierten IMIS-Client voraussichtlich auf Windows 2000 (oder einem Nachfolgersystem) nutzen. Wobei die Plattformunabhängigkeit von Java die Voraussetzungen für einen Einsatz des IMIS-Clients auf anderen Betriebssystemen schafft. So wurde der Prototyp des neuen IMIS bereits erfolgreich unter Linux getestet. In der Abbildung 1 sind die in IMIS eingebundenen Rechner überblicksartig dargestellt. Sie gibt den derzeitigen Stand der Planung wieder

3 905 Abbildung 1 Standorte und Verteilung der IMIS-Rechner Grundsätzlich sind in IMIS zwei Typen von Rechnern zu unterscheiden: 1. Verschiedene Server stellen zentral Dienste bereit, die von anderen Servern oder Clients genutzt werden können. Der wichtigste Dienst ist dabei zweifellos die Bereitstellung der Datenbank. Die Server sind weiter danach unterscheidbar, ob sie unter Verantwortung des Bundes oder eines Landes stehen, bzw. welcher Institution sie zugeordnet sind.

4 Clients sind einzelne Arbeitsplatzrechner, die die Benutzerschnittstelle von IMIS bereitstellen. Sie sind jeweils einem Server zugeordnet, auf den sie hauptsächlich zurückgreifen. Es gibt zwei Typen von Clients. Client A stellt lediglich lesenden Zugriff auf das Dokumentensystem mit Hilfe eines Webbrowsers zur Verfügung. Client B stellt die gesamte IMIS-Funktionalität bereit. Architektur des neuen IMIS Das neue IMIS wird vollständig objektorientiert in Java realisiert. Alle in IMIS eingesetzten Komponenten (z.b. das GIS-Framework und die Diagramm-Komponente) sind ebenfalls in Java realisiert. Der bei Condat eingesetzte Entwicklungsprozeß zeichnet sich durch die Objektmodell-basierte Generierung von Quellcode (z.b. Datenbankzugriffsroutinen), Skripten zur Erzeugung von Datenbankschemen (DDL-scripts) und Dokumentation aus. Durch den Einsatz Template-gesteuerter Generatoren bleibt dfehler! Textmarke nicht definiert.as Modell und die daraus generierte Dokumentation konsistent zum realen System, spätere Änderungen an Modellstrukturen und damit am System sind mit geringem Aufwand durchführbar. Die Datenbasis bilden Oracle- Datenbanken, die ihre Inhalte mittels Replikationsmechanismen untereinander abgleichen. Darüber liegt eine Java- Schicht, in der die Messdaten für die Visualisierung an der Oberfläche (GUI) aufbereitet werden. Alle IMIS-Programme sind nach dem folgenden dreistufigen Schichtenmodell aufgebaut. 1. In der Basisschicht sind grundlegende Komponenten zusammengefaßt, die jedes IMIS-Programm benötigt.. 2. Die Applikationsschicht enthält die eigentliche Anwendungslogik, in der sich das gesamte Fachwissen, das IMIS besitzt, niederschlägt. 3. Die Interfaceschicht (GUI) existiert nur im Clientprogramm. Alle anderen Rechner haben keine Benutzeroberfläche. Die Kommunikation zwischen verschiedenen Rechnern wird in der Applikationsschicht mit Hilfe der entsprechenden Funktionen aus der Basisschicht realisiert Durch die Konzentration des gesamten Fachwissens in der Applikationsschicht entsteht eine starke Kopplung der in dieser Schicht enthaltenen Komponenten. Damit einher geht eine lose Kopplung zu den beiden darüber und darunter liegenden Schichten. Die sich daraus ergebenden schmalen Schnittstellen zwischen den Schichten erleichtern zum einen die Softwareentwicklung im Team und eröffnen andererseits das Potential, Änderungen an der GUI- oder Basisschicht vorzunehmen, ohne die Fachlogik anzutasten.

5 907 Neue Technologien neue Möglichkeiten Neue Interaktionsmöglichkeiten im migrierten IMIS bietet zum Beispiel das Selektionswerkzeug, das dem Anwender erlaubt, auf einer fachlichen Ebene DB- Abfragen zu formulieren, indem er beliebige strukturierte Selektionskriterien kombiniert und das Abfrageergebnis in einer Vorschautabelle verfeinert (siehe Abbildung 2). Abbildung 2 Selektionswerkzeug im neuen IMIS Durch die Verwendung von Oracle Spatial werden räumliche Recherchen möglich, die das derzeitige IMIS in dieser Form nicht erlaubt (z.b. innerhalb einer vom Benutzer grafisch eingegebenen Geometrie und Spezifikation eines Saums um beliebige Geometrien). Weitere neue Funktionen sind die direkte Erzeugung von PDF-Dokumenten aus IMIS heraus sowie die Auftragskomponente, deren frei definierbare Aufträge zeit-

6 908 oder ereignisgesteuert Daten im- und exportieren, Dokumente erzeugen, selbsterzeugte oder zugelieferte Dokumente automatisiert in das Intranet einstellen und Archivierungsaktivitäten steuern können. Durch den Einsatz moderner Technologien, wie sie durch die verwendeten Werkzeuge, Frameworks und die plattformunabhängige Programmiersprache Java gegeben sind, entsteht derzeit ein flexibles und zukunftssicheres IMIS, das den Anwendern einen intuitiven und effizienten Umgang mit dem System ermöglicht.