Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell

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1 Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell Stephan Mäs Matthias Müller Christin Henzen Daniel Kadner 4. Workshop der GDI Sachsen 23. September 2014 Inhalt 1. Projekthintergrund und Ziele 2. Entscheidungspunkte und Handlungsoptionen bei der WMS Erstellung Workshop Anforderungen an Geodatendienste 3. Umsetzung des weboptimierten Datenmodells Multirepräsentationsdatenbank (MRDB) Übernahme von Daten der GhS Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 2/ 21 1

2 Rahmenbedingungen Zeitraum November 2013 bis April 2014 Projektbeteiligte Christin Henzen Daniel Kadner Stephan Mäs Matthias Müller Lukas Dittel Andreas Hergert Andreas Leiteritz TUD TUD TUD TUD GeoSN GeoSN GeoSN Eingesetzte Softwareprodukte ArcGIS Desktop 10.1 / 10.2 ArcGIS Server 10.1 / 10.2 FME Workbench 2013, SP1 Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 3/ 21 Projektziele Konzeption eines optimierten Datenmodells zur Bereitstellung von Visualisierungsdiensten Ziele: Workflow der geodatenhaltenden Stellen bei der Aufbereitung ihrer Daten unterstützt Entwicklung von allgemeinen Handlungsempfehlungen zur Erstellung eines weboptimierten Datenmodells Aspekte der Qualitätssicherung Prozesse zur Nachführung von Daten Diskussion i konkreter k Fragestellungen und Probleme anhand eines Beispieldatensatzes Beispielhafte Realisierung Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 4/ 21 2

3 Verwendete Beispieldaten ArcMap-Projekt TOP Sachsen, inklusive Datenbank ~50 thematische Layer mit uneinheitlichen maßstabsabhängigen Darstellungen Viele, teilweise nicht genutzte und/oder nicht gefüllte Attribute Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 5/ 21 Relevante Richtlinien (1) Internationale Standards und Richtlinien INSPIRE Durchführungsbestimmung und aktuelle Guidance-Dokumente zu INSPIRE Datenthemen und INSPIRE View Services OpenGIS Web Map Server Implementation Specification, Version Dokumente der Geodateninfrastruktur Deutschland (GDI-DE) Architektur der Geodateninfrastruktur Deutschland, Architektur der GDI-DE - Technik, Bereitstellung von Geodaten für INSPIRE, Handlungsempfehlung für GDI-Koordinierungsstellen und geodatenhaltende Stellen; Version 1.1., Handlungsempfehlungen für die Bereitstellung von INSPIRE konformen Darstellungsdiensten (INSPIRE View Services), Handlungsempfehlungen für die Bereitstellung von INSPIRE konformen Downloaddiensten (INSPIRE Download Services), Version 1.1, GDI-DE Profil WMS-DE_1.0 Applikationsprofil für Web Map Services innerhalb der Geodateninfrastruktur Deutschland, Version 10.0, Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 6/ 21 3

4 Relevante Richtlinien (2) Dokumente der Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltung der Länder der Bundesrepublik Deutschland (AdV) AdV-Festlegungen zu den INSPIRE Technical Guidance View Services Version 3.1 (AdV-WMS- Profil 3.0), Version 3.0, Stand: Dokumentation zur Modellierung der Geoinformationen des amtlichen Vermessungswesens (GeoInfoDok), Hauptdokument, Version 6.0.1, Stand: ATKIS-Signaturenkatalog für die Digitale Topographische Karte Festlegungen und Richtlinien der sächsischen Geodateninfrastruktur Leistungskatalog des GDI-Servicezentrums (GSZ), Version 1.1 Sax4INSPIRE Abschlussbericht zum Pilotprojekt Geodatenaufbereitung für das INSPIRE-Thema Schutzgebiete Interne Dokumente des GeoSN Anforderungen Konzept Weboptimiertes Datenmodell für Kartendienste [GeoBAK 2.0] Anforderungen an die Bereitstellung und Anzeige von Objektinformationen von Kartendiensten (im Geoportal und in externen Clients) Checkliste Qualitätssicherung Geodienste, QS Darstellungsdienste vor Freischaltung (Nutzersicht) Checkliste Qualitätssicherung Geodienste, QS Darstellungsdienste vor Freischaltung (tech. Sicht) Soll-Werte_(Leistung)_GeoBAK2 0_V04_TU Vorkonzept für den Aufbau der zentralen Komponenten der GDI Sachsen Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 7/ 21 Weboptimiertes Datenmodell soll die Bereitstellung von Darstellungsdiensten erleichtern und die geographischen Daten in einer nutzergerechten Detailtiefe enthalten möglichst gleichbleibende Performanz über alle Maßstäbe und Raumausschnitte interaktive Abfrage von Objektinformationen (FeatureInfo) Berücksichtigung von technischen und organisatorischen Bedingungen Nutzerfreundlichkeit Orientierung an typischen Abfragemustern freie Auswahl von Kartenausschnitten Primäre Abfragen wie Hinein- und Herauszoomen sowie das Verschieben von Kartenausschnitten Abfragen von Objektinformationen eher sekundär Spezifische Eigenschaften können mit der Zielstellung des bereitzustellenden Visualisierungsdienstes variieren Entscheidungspunkte bei der WMS Entwicklung Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 8/ 21 4

5 Entscheidungspunkte und Handlungsoptionen bei der WMS Erstellung grundlegende Fähigkeiten und Eigenschaften von Diensten Strukturierung und Beschreibung von Kartenlayern Anforderungen an den Layername Bereitstellung von Objektinformationen (FeatureInfo) Koordinatensysteme Stile und Legenden Workshop Anforderungen an Geodatendienste heute Nachmittag Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 9/ 21 Anforderungen an die Datenbank Nur lesende Zugriffe Optimierung auf reine Lesezugriffe Anfragen immer für einen bestimmten Raumausschnitt durchgeführt räumliche Indizierung unbedingt erforderlich Anfragen über große Raumausschnitte auf hoch aufgelösten Datenbeständen führen zu hoher Serverlast und großen Datenströmen insbesondere das Abrufen kleinmaßstäbiger Karten ist extrem ressourcenintensiv Optimierung auf Anfragen in unterschiedlichen Detailstufen bzw. Maßstäben Caching ist bei wahlfreiem Zugriff kaum sinnvoll. Wenn dennoch häufig wiederkehrenden Anfragemuster auftreten (z.b. durch fest vorgegebene Zoomstufen) ist zu prüfen, ob mittels HTTP-Caching die Antwortzeiten des Dienstes beschleunigt oder die Serverlast effektiv reduziert werden können. zusätzliche Optimierung erfolgt unabhängig Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 10 / 21 5

6 Multirepräsentationsdatenbanken Speicherung der gleichen Datenobjekte in verschiedenen Repräsentationen Speicherung vorgeneralisierter Daten für unterschiedliche Maßstabsbereiche Vorgeneralisierte Repräsentationen mit vereinfachten Attribut und Geometrieinformationen Unterstützung maßstabsabhängiger gg Geometrietypen Orientierung an AdV Produkten: Nachteil: aufwendige Aktualisierung Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 11 / 21 Multirepräsentationsdatenbanken Variante: WMS Layer mit gleitendem Maßstab Nachteil: nur mit bestimmten Serverprodukten möglich Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 12 / 21 6

7 Übernahme von Daten der GhS Überführung von Datenbeständen in ein weboptimiertes Datenmodell Prüfung von Datenschema, thematischen Attributen und Objektgeometrien Bei Bedarf auch mit Veränderungsdetektion und Nachführung der Veränderungen in der Übernahmedatenbank Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 13 / 21 Beispielhafte Umsetzung für die Top Sachsen Maßstabsbereiche Produkt von 1 :... bis 1 :... (ALK) TK TK TK TK TK Attribute Attribut Erläuterung TK Name Name des Objekts (z.b. Ortsname, Straßenname, Flurname,...) (Länge) (Fläche) Länge eines Straßenabschnitts (nur für linienhafte Geometrien) Fläche des Objektes (nur für Polygone und Gebiete) Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 14 / 21 7

8 Qualitätssicherung beim Importprozess Reduktion von ungenutzten Attributen Reduktion segmentierter Geometrieobjekte Objektklasse Beschreibung Geometrietyp Anzahl der Objekte Objektanzahl im Ursprungsdatensatz nach der Verknüpfung Grenze UE_Grenze Verlauf der Landesgrenze, detailliert Verlauf der Landesgrenze, generalisiert linienförmig linienförmig geb02_l Grenzen, linienförmig allgemein ver11_l Verkehrswege linienförmig Autobahnen gew01_f Autobahnen incl. Auffahrten Flächenhafte Gewässer linienförmig flächenhaft Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 15 / 21 Segmentierung von Flussobjekten Beispiel: Vereinigte Weißeritz in Freital Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 16 / 21 8

9 Segmentierung von Flussobjekten Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 17 / 21 Segmentierung von Flussobjekten Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 18 / 21 9

10 Erstellung der Übernahmedatenbank Umsetzung in FME Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 19 / 21 Erzeugung der Weboptimierten Datenbank Objektfilterung nach Maßstabsbereichen Reduktion der Attributinformation Reduktion der Geometrieinformationen / Generalisierung Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 20 / 21 10

11 Zusammenfassung / Projektergebnisse 1. Entscheidungspunkte und Handlungsoptionen bei der WMS Erstellung 2. Referenzen zu relevanten Richtlinien 3. Umsetzung des weboptimierten Datenmodells Multirepräsentationsdatenbank (MRDB) Übernahme von Daten der GhS Projektbericht: Weboptimiertes Datenmodell 21 / 21 11