Mario Heckler, CISS TDI GmbH

Transkript

1 Liegenschaftskatasterdaten beim LVermA Baden-Württemberg Umfangreicher Datenaustausch und komplexe Selektionen am Beispiel eines großen Geobasisdatenbestands DOAG Special Interest Day Spatial , Frankfurt Mario Heckler, CISS TDI GmbH

2 Kurzprofil Firmenprofil CISS TDI GmbH Bonn Gründung: 1982 Firmensitz: Sinzig/Rhein Schwerpunkte: - Geodatenaustausch und B9 BHF Ahr Rhein Migrationen mit CITRA - Geodatenserver - geocommerce: Der Shop - Geodatenservices - Geodatenvertrieb, z.b. ALK oder Digitale Straßendaten CISSMap Sinzig Koblenz

3 Kurzprofil CITRA Neutrales Datenformat und Softwarewerkzeuge für Analyse, Aufbereitung und Austausch raumbezogener Informationen

4 Gliederung Einführung Datenaustausch Ablaufsteuerung Selektionsmechanismen Datenfilter Exportspezifikation Zusammenfassung

5 Einführung Etwa 80% der ALK/ALB-Daten Baden-Württembergs werden vom LVBW zentral verwaltet Rest ist verteilt auf 25 Stadtmessungsämter (unterschiedliche Systeme: Smallworld, SICAD, C-Plan, IBM GTIS u.a.) Standardformate für Datenaustausch (BGrund/WLDGE) Schwierig: übergreifende Datennutzung und -analyse

6 Einführung Beispiele übergreifender Datennutzung Landesbehörden (Umwelt, Landwirtschaft, Polizei) Präsentation im Internet (GEODIS Projekt, siehe LV-Shop unter Große Energieversorger, Telekommunikation Stadt und Umland (ÖPNV, Stadtwerke) Stadt oder Umland (Ing.-Büros, Immobilienverw.) Interne Qualitätsprüfung und Datenanalyse

7 Einführung Projekthistorie LIKA-Datenbank Teilabnahme Phase 2 (Export) Letzte Nachträge, Gesamtabnahme Feinkonzept durch CISS TDI CISS TDI mit Realisierung beauftragt Teilabnahme Phase 1 (Import) Grobkonzept durch technische Arbeitsgruppe LVBW (inkl. Wirtschaftlichkeitsbetrachtung) Jul '01 Okt '01 Jan '02 Apr '02 Jul '02 Okt '02 Jan '03 Apr '03 Jul '03 Okt '03 Jan '04 Apr '04 Juli '04 Okt '04 Jan '05 Apr '05

8 Einführung Datenmengen km 2 ; 45 Kreise; Gemeinden; Gemarkungen Ca. 220 GB Tablespace (100 GB für Daten, 120 GB für Indizes) DB-Tabellen im ALK-Bestand - 60 Mio. Punkte (35 Mio. nummeriert, 25 Mio. unnummeriert) - 24 Mio. Objektkoordinaten - 17 Mio. Flächen (9 Mio. Flurstücke, 5 Mio. Gebäude) - 45 Mio. Texte - 17 Mio. topogr. Objekte, Grenzlinien Mio. Einträge für n:m-relationen (max. 120 Mio./Tabelle) DB-Tabellen im ALB-Bestand - je 9 Mio. Einträge in diversen ALB-Tabellen (1 Zeile/Flurstück) - 50 Mio. Einträge im ALB-Buchbestand

9 Gliederung Einführung Datenaustausch Ablaufsteuerung Selektionsmechanismen Datenfilter Exportspezifikation Zusammenfassung

10 Datenaustausch Imports ALK Land (Binärdump aus dem Großrechner ca GB) OpenGIS SQL Exports GEODIS Navigation (SQL-Loader ASCII-Files ca. 15 GB) ALK Stadt ALB ALK ALB (BGrund) (WLDGE) (BGrund) (WLDGE) Raster (TIFF) Bodenschätzung (Giap)... Raster (TIFF) Gebäudeadressen (ASCII) Liegenschaftskatasterdatenbank

11 Datenaustausch: Import ALK Stadt (BGrund) Raster (TIFF)... Imports ALK Land (Binärdump aus dem Großrechner ca GB) ALB (WLDGE) Bodenschätzung (Giap) Beispiele für Imports OpenGIS SQL ALK (BGrund) Liegenschaftskatasterdatenbank Exports GEODIS Navigation (SQL-Loader ASCII-Files ca. 15 GB) ALK-Land: Binärimport tauscht rund 80% des Bestands aus ( Ausnahmesituation!) ALK-Stadt: bis ca. 300 MB BGrund Dateien zu 2 MB - 1 Datei zu 300 MB ALK-Nachtrag: einzelne Gemarkungen in BGrund-Dateien von etwa 5-10 MB ALB (WLDGE) ALB: immer eine WLDGE-Datei proraster Gemarkung (insgesamt Dateien (TIFF)... zu ca. 10 MB) - Land: tausende von Dateien - Stadt: ca. 20 Dateien Bodenschätzung (Giap), Rasterdaten (TIFF) und andere Gebäudeadressen (ASCII)...

12 Datenaustausch: Export ALK Stadt (BGrund) Raster (TIFF) Imports Beispiele für Exports ALK Land (Binärdump aus dem Großrechner ca GB) ALB (WLDGE) OpenGIS SQL GEODIS Navigation: gesamtes Bundesland, aber in anderer DB-Tabellenstruktur Landesweite Exports - Blattschnitt oder eine Datei pro Gemarkung - 100m links/rechts von Fernleitungen - einzelne Features (z.b. nur Kreisgrenzen) - georeferenzierte Gebäudeadressen Räumlich Boden-eingeschränktschätzung Exports - eine (Giap) Datei pro Gemarkung... - alles in einer Ausgabedatei... - Auswahl von Features - aufeinander abgestimmte ALK/ALB-Daten ALK (BGrund) Raster (TIFF) Liegenschaftskatasterdatenbank und viele (!) andere Exports GEODIS Navigation (SQL-Loader ASCII-Files ca. 15 GB) ALB (WLDGE) Gebäudeadressen (ASCII)...

13 Gliederung Einführung Datenaustausch Ablaufsteuerung Selektionsmechanismen Datenfilter Exportspezifikation Zusammenfassung

14 Steuerung Anforderungen an die Steuerung Vorgänge unterschiedlicher Komplexität - Einfaches soll einfach, Komplexes soll automatisch sein Mehrere Benutzer gleichzeitig - mit verschiedenen Rechten, Kenntnissen, Vorlieben... Prioritätsregeln - Export vor Import, Stammkunden-Betreuer hat Vorrang Synchronisation - Startvoraussetzungen, Parallelität Protokollierung und Archivierung - Vorgänge sollen nachvollziehbar sein ( Abrechnung!)

15 Steuerung LIKA-Aktionen Aktionen (vs. Transaktionen) Aktionen erweitern Transaktionen über Systemgrenzen Verschiedene Aktionstypen, Parameter Detaillierte Aktionseigenschaften - ID, Eigentümer, Datum (vom System vergeben) - Name, Beschreibung (vom Benutzer vergeben) - weitere Eigenschaften (abhängig vom Aktionstyp) Aktionen werden vom System gesteuert und protokolliert Müssen bestätigt/zurückgesetzt werden (Commit/Rollback) - Imports oder Exports können abbrechen - Abschluss einer Aktion ist Transaktion Datenkonsistenz!

16 Steuerung GUI PL/SQL API Skript I E = Import-Aktion = Export-Aktion I I B B E E R C C R = Backup-Aktion = Commit-Aktion = Rollback-Aktion Aktionen, die auf Voraussetzungen warten Aktion in Bearbeitung Reihenfolge gemäß Prioritäten Abgebrochene Aktionen Rollback Mit Warnung beendete Aktionen Rollback oder Commit Abgeschlossene Aktionen Erfolgreich beendete Aktionen Commit Drop Anwender übernimmt die Verantwortung für die Konsistenz des Datenbestands! Administrator

17 Aktionsmonitor

18 Gliederung Einführung Datenaustausch Ablaufsteuerung Selektionsmechanismen Datenfilter Exportspezifikation Zusammenfassung

19 Selektion Probleme räumlicher Selektion räumlich Innerhalb - Anzahl exportierter Flurstücke ist überraschend gering - Flurstück 4711 ist in keinem Rahmen dieses Blattschnitts - Flurstücksfläche 4712 ist innerhalb, die Nummer jedoch gar nicht, der Pfeil teilweise räumlich Überlappend - Flurstück 4711 ist in mehreren Rahmen dieses Blattschnitts - Flurstücksfläche 4712 ist innerhalb, die Nummer jedoch gar nicht, der Pfeil teilweise

20 Selektion Probleme attributiver Selektion Datenbestand ist reichhaltig vielfältige Möglichkeiten - Gemarkung/Gemeinde, Flurstückskennzeichen, Eigentümer, Lagebezeichnung (Straßenname), Buchungskennzeichen, Aktualität (letzte Fortführung), Buchfläche,... Datenbestand ist groß Performance nicht selbstverständlich! - Naive Abfragen trotz Indizierung oft unzumutbar langsam Wie verhindert man das Erstellen falscher Abfragen ohne die Abfragemöglichkeiten unnötig einzuschränken? -... ohne erfahrene Anwender zu behindern? -... ohne die Performance unnötig zu reduzieren? -... ohne komplexe Abfragen zu verbieten?

21 Lösung räuml. Selektion Lösung für räumliche Selektion Räuml. Operator wirkt auf unterschiedliche Komponenten - Auswahl Innerhalb Objektkoordinate - Auswahl Überlappend Fläche Mehrstufiger Exportvorgang - Vorauswahl mit SDO_RELATE - Berechnung (!) der zusätzlich benötigten Komponenten - Eigentlicher Export Konsequenzen - Endgültiger Inhalt des Exports steht zunächst nicht fest - Semantik des Objektbegriffs muss definiert sein

22 Lösung attr.. Selektion

23 Gliederung Einführung Datenaustausch Ablaufsteuerung Selektionsmechanismen Datenfilter Exportspezifikation Zusammenfassung

24 Datenfilter Datenfilter (Definition) Definieren räumliche oder attributive Auswahl - Räumlich: beliebiges (!) Polygon als Oracle SDO_GEOMETRY - Attributiv: Liste von alphanumerischen Feldinhalten Verschiedene Typen von Filtern - Räumlich: überlappend oder vollständig innerhalb liegend - Attributiv: Liste von Gemarkungen, Liste von Flurstückskennzeichen, (nahezu) beliebige SELECT-Anweisung Weitere Eigenschaften - ID, Eigentümer, Datum (vom System automatisch vergeben) - Name, Beschreibung (vom Benutzer vergeben) - Zugriffsrechte PUBLIC/PRIVATE (vom Benutzer vergeben) -...

25 Datenfilter Datenfilter (Anwendung) Jeder Export hat je einen räuml./attr. Filter - Spezielle leere Filter, falls keine Einschränkung gewünscht Auswahl aus einer Liste existierender Filter - Vordefiniert durch das System oder andere Anwender - Zugriff erlaubt für eigene Filter (PRIVATE oder PUBLIC) - Zugriff erlaubt für fremde Filter, wenn sie PUBLIC sind Neue Filter können bei Bedarf erzeugt werden - Eckpunkte eines Rechtecks, aktuelle Ansicht, freies Polygon, Polygon aus Datei - Auswahl aus Gmk.-Tabelle, Flurst.-Liste aus Datei, SQL-Assistent - manuell mit SQL-Befehlen - als Kopie eines vorhandenen Filters

26 Datenfilter Beispiele für räumliche Datenfilter Rechtecke und einfache Polygone - Manuell erfasst Vorhandene Polygone (Gmk.-Fl.) Komplexe Polygone aus Dateien - z.b. Polygon mit Pkt. - z.b. Linie mit Pkt m links/rechts RA L=100 R= Flurkartenblattschnitt mit > Kartenrahmen - Vordefiniert als PRIVATE für einen spez. User PL/SQL: SDO_BUFFER, SDO_UNION/DIFFERENCE/INTERSECT...

27 Räumliche Datenfilter I

28 Räumliche Datenfilter II

29 Filterverwaltung

30 Gliederung Einführung Datenaustausch Ablaufsteuerung Selektionsmechanismen Datenfilter Exportspezifikation Zusammenfassung

31 Featurelisten Inhaltliche Auswahl mit Featurelisten Feature = Objekt im inhaltlichen Sinne (im Ggs. zu Objekt im Sinne einer DB-Tabellenzeile) - Entspricht i.allg. mehreren DB-Tabellen bzw. Objektkomponenten - Beispiel: Feature GEBAEUDE umfasst Objektkoordinate, Fläche, Hausnummer, Eigenname, Ausgestaltung Inhalt eines Exports wird definiert durch Featureliste Für jeden Exporttyp stehen die möglichen Features fest Vordefinierte Featurelisten (durch CISS oder LVBW) Spezielle Listen beim Starten von Exports definierbar

32 Export-Dialog

33 Export-Parameter

34 Gliederung Einführung Datenaustausch Ablaufsteuerung Selektionsmechanismen Datenfilter Exportspezifikation Zusammenfassung

35 Zusammenfassung LIKA-Datenbank: Beispiel für einen großen Geodatenbestand Aufwändiger und komplexer Datenaustausch, insbesondere - weil es keinen echten Differenzdatenaustausch gibt - weil es viele verschiedene Varianten/Formate gibt - weil Konsistenz trotz Datenaustausch bei lfd. Betrieb gefordert ist Aktionen realisieren Anforderungen an die Steuerung - Ablauf und Synchronisation möglichst automatisch - Transaktionen über Systemgrenzen hinweg - Fehlerbehandlung, Protokollierung Filter/Featurelisten realisieren Anforderungen an die Datenselektion - Semantik (räumliche Operatoren, Objektbegriff) - flexibel definierbar, kombinierbar, trotzdem performant Exports realisieren Anforderungen an eine Produktionsumgebung - flexibel, nachvollziehbar/wiederholbar

36 Haben Sie Fragen? CISS TDI GmbH Barbarossastraße 36 D Sinzig Tel.: ciss@ciss.de Die abgebildeten Daten wurden mit freundlicher Genehmigung des Landesvermessungsamtes Baden-Württemberg zur Verfügung gestellt.