Migration einer landesweiten Geodatenbank nach Oracle Spatial am Beispiel des räumlichen Informations- und Planungssystems Baden-Württemberg (RIPS)

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1 dialog Migration einer landesweiten Geodatenbank nach Oracle Spatial am Beispiel des räumlichen Informations- und Planungssystems Baden-Württemberg (RIPS) Vortrag: Dr. Wassilios Kazakos daten Beitrag von: Marcus Briesen, Dr. Gergely Lukacs, Andreas Bartels dimensionen disy Informationssysteme GmbH,

2 Was Sie heute mitnehmen sollten Räumliche und Fachliche Daten gehören in die selbe Datenbank Hoher Mehrwert rechtfertigt Aufwand der Migration zu offenen Standards Mehrwert erhöht sich durch durchgängiges Konzept von der Datenbank bis zu den Kunden 2

3 Agenda Über disy Informationssysteme GmbH Hintergründe zum Projekt Datenmigration Datennutzung Diskussion 3

4 Kurzprofil disy Informationssysteme: Software und Beratung GmbH, private Gesellschafter Standort: Karlsruhe Gründung: 1997 Mitarbeiter: 50 Informatiker und Mathematiker mit Branchenerfahrung Innovative Entwicklungsmethoden Telefon- und Webkonferenzen Application Sharing Rückrufsysteme Systeme für Virtuelle Call Center CTI und Sprachlösungen Berichte, Auswertungen und GIS Geodateninfrastrukturen und Spatial Reporting Datenbankintegration und Data-Warehouse-Lösungen GIS-Lösungen Metadatenkataloge 4

5 Produkte und Themen disy Preludio disy GISterm disy Cadenza Metadaten & GDI Desktop & Web GIS Spatial Reporting Beratung und Umsetzung von Sach- und Geodateninfrastrukturen Umwelt und andere Fach- und Anwendungsgebiete 5

6 Spatial Reporting Geo- und Sachdaten gleichberechtigt und übergreifend suchen analysieren visualisieren berichten 6

7 Geo- und Sachdateninfrastruktur Desktop- oder Web-Anwendungen von disy Experten-Anwendungen Portale Fachanwendungen disy Preludio disy Cadenza disy GISterm Professional GIS Externe Anwendungen Sicherheitsdienste Web Services (z.b. OGC) Schwerpunkt des Vortrags Cadenza Server offene SQL und Geo-SQL-Anfragen Proprietäre Geo-Anfragen Externe Geodatenquellen Metadaten über Daten und Dienste Intern offene Sach- und Geodatenhaltung ETL Interne Quell- Datenbestände Interne Datenhaltung Direkter Zugriff Datensynchronisation bzw. -aktualisierung 7 Zugriff über Dienste (proprietäre) Spezialfunktionalität

8 dialog Hintergrund + Projektziele daten dimensionen disy Informationssysteme GmbH,

9 Hintergrund: RIPS Daten GISELa FOGIS Straßenbau Flurneuordnung Regelung über WAABIS-OK Flurneuordnung Vermessung Landwirtschaft Straßwesen, Verkehr Geologie UIS-WAABIS Raumplanung Wasser Abfall UIS / WAABIS Arbeitsplätze bei UM, LUBW, RP, LRÄ 9

10 Hintergrund: RIPS Daten Flurneuordnung FOGIS GISELa Straßenbau Mengengerüst Regelung über WAABIS-OK Flurneuordnung Vektordaten: Landwirtschaft 61 Straßwesen, GBVerkehr Vermessung Indices: UIS-WAABIS 15 GB Geologie Raumplanung Wasser Web-Dienste für Kommunen Geo-Themen: ca. 220 Abfall Kommunale Daten UIS / WAABIS Arbeitsplätze bei UM, LUBW, RP, LRÄ 10

11 UIS-Fachobjektbeziehungen 11

12 Technische Metadaten Technische Metadaten Präsentation/ Legende Themenbaum Sachdaten 12

13 Hintergrund: RIPS-Nutzer externe GIS-Anwender z.b. Ingenieurbüros GIS-Web-Anwender z.b. Gemeinden, Bürger (GIS-)Nutzer im LRA, RP lokaler GIS-Einsatz im LRA,RP RIPS- Geodatenkiosk Geodatenserver Vektordaten Datendownload Geo-Basisund Fachdaten RIPS-Pool Rasterdaten Internet-GIS, Umweltdatenbanken- und Karten Online Web- Anwendung Webdienste Web-Services Web-Map- Service u.a. online- Daten- Zugriff zentrale Referenz DB mit ORACLE Locator Berichtssystem (BRS) mit GISterm als Dienst Rücklauf monatlich Metadaten lokale Oracle-DB bei RP/LRA Datenaustausch- Dienst (DAD) Jährlich Sachdaten DB-ÜKO GISterm/ ArcView lokal Fachdaten Geo- und Sachdaten 13

14 RIPS-Nutzer externe GIS-Anwender z.b. Ingenieurbüros GIS-Web-Anwender z.b. Gemeinden, Bürger (GIS-)Nutzer im LRA, RP lokaler GIS-Einsatz im LRA,RP Datenaustausch- Dienst (DAD) Jährlich RIPS- Geodatenkiosk Geodatenserver Vektordaten Datendownload Geo-Basisund Fachdaten Rasterdaten Internet-GIS, Umweltdatenbanken- und Karten Online Webdienste Web-Services Web-Map- Service u.a. zentrale Referenz DB mit ORACLE Locator Berichtssystem (BRS) mit GISterm als Dienst lokale Metadaten Oracle-DB bei RP/LRA Cadenza Web- + Gisterm: Rücklauf >1000 Anwendung online- monatlich weitere GIS-Desktops: Daten- ca. 200 Zugriff + Internet / Öffentlichkeit Sachdaten GISterm/ ArcView lokal Fachdaten Geo- und Sachdaten RIPS-Pool DB-ÜKO 14

15 Motivation für die Migration Offenes und standardisiertes Geometrieformat von Oracle Locator/ Spatial konform zur Simple Feature Specification des OGC Verbesserung der Datenqualität Oracle Locator/Spatial setzt valide Geometrien voraus Nachteil: Routinen zur Datenprüfung müssen entwickelt werden Lesender und schreibender Zugriff mit anderen GIS-Systemen weiterhin erlauben Realisiert über entsprechenden Adapter ArcGIS nach Oracle Spatial Direkter Zugriff mit GeoSQL möglich 15

16 Beispiele für GeoSQL-Abfragen Verschneidung von Punktdaten (Kläranlage) mit Flächen (Wasserschutzgebiete - WSG) select [Kläranlage].object_id, [WSG].object_id from [Kläranlage], [WSG] where sdo_relate ([WSG].shape,[Kläranlage].shape, Verschneidung ) =TRUE; Ermittlung der nächstgelegenen Linie (Gewässer) zu einem Punkt (Kläranlage) select [Kläranlage].object_id, [Gewässer].object_id from [Kläranlage], [Gewässer] where sdo_nn ([Gewässer].shape, [Kläranlage].shape, Nächster Nachbar ) = TRUE; 16

17 dialog Datenmigration daten dimensionen disy Informationssysteme GmbH,

18 Datenaustauschdienst RP/ UVB UIS-Update 1x jährl. uist2 Aufbereitung für UIS-Update M1 M2 M2 DAD monatl. sde M1 uisr S Qualitätskontrolle RefDB uisr Ka > 50 dezentrale DBs in den Dienststellen M1, M2: unterschiedliche Maßstäbe 18

19 Geometrie-Fehler Indexerstellung nicht möglich Performance-Verlust Fehlerhafte Statistiken Viele Spatial-Methoden können nicht verwendet werden oder liefern fehlerhafte Werte Unvorhersehbare Fehler: z.b.: doppelter Stützpunkt bringt LRS-Algorithmen so durcheinander, dass das Ergebnis -- ohne Fehlermeldung vollkommen falsch ist 19

20 Problem: Geometrie-Fehler ORA (z.b. [Element <1>] [Ring <3>][Edge <64>][Edge <61>]) Der Fehler tritt auf wenn Polygone sich selbst überschneiden 20

21 Problem: Geometrie-Fehler ORA (z.b. [Element <1>] [Rings 1,2] [Edge <18> in ring <1>][Edge <5>in ring <2>]) Innere und Äußere Ringe überschneiden sich. (Das Loch berührt den äußeren Ring) 21

22 Problem: Geometrie-Fehler ORA ([Element <1>] [Coordinate <11>][Ring <1>]) Doppelte Stützpunkte 22

23 Problem: Geometrie-Fehler ORA ([Element <1>] [Ring <2>]) Falsche Orientierung der inneren und äußeren Ringe 23

24 Problem: Geometrie-Fehler ORA ([Element <1>] [Ring <4>][Edge <99>][Element <2>] [Ring <1>][Edge <4>]) Innere und äußere Ringe eines Polygons berühren sich 24

25 Anzahl von Geometriefehlern Eher Flächen Eher Linien Eher Punkte Validierung der Daten: Siehe auch Vortrag A. Bartels, ,11:00, gleicher Raum 25

26 Datenimport 26

27 Datenimport Anhaltspunkt 10 Mio. Geometrien mit je 6 Stützpunkten Alle mit Fehler 20 Minuten Oracle Validierung findet immer nur ersten Fehler 27

28 Fehlervisualisierung 28

29 dialog Datenzugriff daten dimensionen disy Informationssysteme GmbH,

30 Nutzergruppen Allgemeiner Kartographischer Arbeitsplatz ArcWaWiBo ArcView 3.x 3.x ArcGIS 9.x- Adapter UIS-Datenbank Geodaten GISterm ORACLE-Locator Metadaten Sachdaten WMS-Adapter WMS RIPS- Viewer (Dienst) GISterm Dienst Fachanwendungen mit Erfassung FIS-Natur GewIS GWDB FIS-AGB Themenbaum Kartenansicht Selektoren GISterm Web Auskunftsplatz 30

31 Direktzugriff Desktop GIS 31

32 Direktzugriff Web-GIS 32

33 Zugriff von ArcGIS (ohne ArcSDE) RIPS-SIS-Client -dll -c# XML RIPS-SIS-Server -Java -Kommunikation mit XML/Java Java Kommunikationsschicht Basis -Exp -Java ArcWaWiBo RIPS-Viewer DB -plsql Routinen 33

34 dialog Vorteile einer offenen und gemeinsamen Geo- und Sachdatenhaltung daten Beispiel 1: Ad-hoc Anfragen Beispiel 2: GIS in Fachanwendungen dimensionen disy Informationssysteme GmbH,

35 Beispiel: Ad-hoc Query Kleines Beispielszenario: Situation des Blei- und Cadmiumgehalts in Gewässern im unmittelbaren Umfeld eines Flusses in einem Landkreis 35

36 Beispiel: Ad-hoc Query 36

37 Beispiel: Ad-hoc Query 37

38 Beispiel: Ad-hoc Query Geo-Kriterium Landkeis: Alphanumerische Auswahl 38

39 Beispiel: Ad-hoc Query 39

40 Beispiel: Ad-hoc Query Geo-Kriterium Landkreis: Grafische Auswahl 40

41 Beispiel: Ad-hoc Query 41

42 Beispiel: Ad-hoc Query 42

43 Beispiel: Ad-hoc Query Geo-Kriterium Gewässernetz: Alphanumerische Auswahl 43

44 Beispiel: Ad-hoc Query 44

45 Beispiel: Ad-hoc Query Sach-Kriterium Betreiber: Alphanumerische Auswahl - über vorausgehende Geo-Kriterien vorgefiltert 45

46 Beispiel: Ad-hoc Query Sach-Kriterium Betreiber: Alphanumerische Auswahl - ohne Vorfilterung 46

47 Beispiel: Ad-hoc Query 47

48 Beispiel: Ad-hoc Query 48

49 Beispiel: GIS in Fachanwendung Fachanwendungsfokus liegt eher auf dem Sachdatenteil Dennoch wird die Anbindung von Geodaten immer häufiger benötigt Ziel 1: Vorberechnung von räumlichen Beziehungen, die derzeit noch oft händisch eingegeben werden Flächen-/ Längenberechnung Welche Flurstücke liegen im erfassten Schutzgebiet? Welcher Anteil des Schutzgebietes wird landwirtschaftlich genutzt? Ziel 2: Nutzung des GIS in der Fachanwendung Möglich in Desktop- oder Web-basierten Fachanwendungen Jetzt: Geodaten und Fachdaten gleichberechtigt in der DB Die Fachanwendung kann die Geodaten über SQL verstehen Integration in einer DB Transaktion Intuitive Verknüpfung von beiden Welten in einem Werkzeug Geographischer Einstieg in Fachanwendung Ad-hoc räumliche Visualisierung von Fachdatenzuständen 49

50 Beispiel: FA Biotope (UM,LUBW) Erfassung komplexer Geometrien direkt aus der Fachmaske Automatische Verschneidungen direkt in der Fachanwendung 50

51 dialog Zusammenfassung und Ausblick daten dimensionen disy Informationssysteme GmbH,

52 Zusammenfassung und Ausblick Projekt wurde erfolgreich abgeschlossen Datenmigration war eines der Hauptprobleme Aktuelle Grundlage in Baden-Württemberg ist Oracle Locator Erfahrungen aus anderen Projekten mit Oracle Spatial könnten genutzt werden, z.b. Verändern von Geometrien in der Datenbank über Datenbankmechanismen Berücksichtigung von Topologien und Netzstrukturen 52

53 Was Sie heute mitnehmen sollten Räumliche und Fachliche Daten gehören in die selbe Datenbank Hoher Mehrwert rechtfertigt Aufwand der Migration zu offenen Standards Mehrwert erhöht sich durch durchgängiges Konzept von der Datenbank bis zu den Kunden disy ist Software-Hersteller und Beratungshaus für Oracle Spatial basiertem GIS und Spatial Reporting Integration von Sach- und Geodaten Produkte disy Cadenza - Spatial Reporting über Oracle Locator/Spatial disy GISterm -Mapping und Erfassen disy Preludio Metadatenmangement für Geodaten 53

54 Vielen Dank! Haben Sie weitere Fragen? dialog daten dimensionen disy Informationssysteme GmbH, Erbprinzenstr. 4-12, Karlsruhe Tel.: / , Fax: / , 54