Manfred Endrullis. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie

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1 Manfred Endrullis Bundesamt für Kartographie und Geodäsie

2 Themen Luftbilder Werbekampagne der AdV *) Standardisierte Geodaten-Dienste Web-Dienste des GeoDatenZentrums Technische Infrastruktur *) Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland 2

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4 Luftbilder Google Maps Luftbilder jedermann zugänglich Google Maps ist nicht kostenfrei nutzbar! Stadt Land AdV DOP: + in der Fläche homogen + Qualitätsangaben verfügbar 4

5 Digitale Orthophotos der deutschen Landesvermessung durch die Bundesländer erfasst und fortgeführt Amtliches Karten- und Vermessungswesen ist hoheitliche Aufgabe der Bundesländer DOP werden durch das GeoDatenZentrum des BKG zusammengeführt zu einem deutschlandweiten Datenbestand Verwaltungsabkommen regeln die Arbeit des BKG im kleinmaßstäbigen Bereich und die des GeoDatenZentrums 5

6 Eigenschaften der DOP unkomprimiert: 30 TeraByte Datenaustausch erfolgt in Kacheln 2 km x 2 km rund Kacheln der Größe ca. 300 MB GK2,, GK5, UTM32, UTM33 mit begleitenden Metadaten Befliegungsdatum Qualität des verwendeten Geländemodells zur Entzerrung 6

7 Bodenauflösung der DOP Bodenauflösung 40 cm lag 2007 vollständig vor Bodenauflösung 20 cm liegt zu über 80 % vor 7

8 Bodenauflösung der DOP 20 cm 40 cm Stand

9 Letzte Graustufen-DOP Farbe Grau Stand

10 Aktualität der DOP Stand

11 Transparenz für jedermann 11

12 Werbekampagne der AdV Digitale Orthophotos (DOP) Luftbilder der deutschen Landesvermessung AdV hat Mitte 2009 eine Werbekampagne für DOP gestartet: des GeoDatenZentrums vom BKG 12

13 DOP-Viewer des BKG 13

14 DOP-Viewer des BKG Adress-Suche Verwaltungsgrenzen Basis-Landschaftsmodell Digitale Orthophotos Ziel: minimale Ausstattung 14

15 Szenen aus dem DOP-Viewer 15

16 Adress-Suche phonetisch und fehlertolerant: 16

17 Hinter den DOP-Viewer geschaut Standardisierte Geodaten-Dienste Anwendung WWW (http, https) AUFRUF VON WEB-DIENSTEN Internet = Rechnerverbund World Wide Web = Anwendungsschicht basierend auf Protokoll: http = Hypertext Transfer Protocol 17

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19 Standardisierungsgremien Open GeoSpatial Consortium (OGC) International Organization for Standardization (ISO) Nationale Profilbildung GDI-DE AdV INSPIRE Infrastructure for Spatial Information in the European Community 19

20 OGC Web Services Web Map Services (WMS) Zugriff auf Kartenbilder (Rasterdaten) Web Feature Services (WFS) Zugriff auf Vektordaten (GML) Web Gazetteer Services (WFS-G) Suche geographischer Objekte Web Coverage Services (WCS) Zugriff auf attributierte Geodaten Web Catalogue Services (CSW) Zugriff auf Metadaten und Daten Web Processing Services (WPS) Prozessierung von Geodaten Web Perspective View Services (WPVS) Erzeugung von 3D-Sichten auf Geodaten 20

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22 Internet und WWW Internet = Verbund von Rechnern World Wide Web = Hypertextsystem im Internet (andere Internet-Dienste: , FTP, TELNET,... ) Hypertext Transfer Protocol HTTP Hypertext Transfer Protocol Secure HTTPS sind die Protokolle des WWW Uniform Resource Locator URL eindeutiger Identifikator für eine Ressource im Internet: Protokoll Host Pfad Schlüssel Wert - Paare HTTP GET und POST sind die beiden Methoden zur Übermittlung und Anforderung von Daten 22

23 GET und POST GET ruft Daten von einer URL ab, wobei nach dem? durch Schlüssel-Wert-Paare beschränkt Daten gesendet werden können POST arbeitet wie GET, überträgt aber beliebige Daten zusätzlich zur URL (im Datenumfang unbeschränkt) HTTP GET interaktiv im Web-Browser: HTTP GET oder POST in Programmen: Java Perl Python... 23

24 Holen wir uns Bilder Wir benötigen einen Web Map Service: Was kann dieser Dienst? Wir fragen!?request=getcapabilities&service=wms&version=1.1.0 Wir holen einen Kartenausschnitt:?REQUEST=GetMap&SERVICE=WMS&VERSION=1.1.0&LAYERS=0 &STYLES=default&SRS=EPSG:25832&BBOX=500000, , , &WIDTH=500&HEIGHT=500&FORMAT=jpeg Wir informieren uns über Objekte:?REQUEST=GetFeatureInfo&SERVICE=WMS&VERSION=1.1.0& QUERY_LAYERS=0&SRS=EPSG:25832&BBOX=500000, , , &WIDTH=500&HEIGHT=500&X=100&Y=100& INFO_FORMAT=application/vnd.ogc.se_xml 24

25 Bitte etwas mehr Struktur: SOAP ursprünglich für Simple Object Access Protocol Grundidee: entfernte Prozeduraufrufe über eine XML-basierte Kommunikation Struktur von Anfrage und Antwort am Beispiel: <s:envelope xmlns:s=" <s:header> <m:userid xmlns:m=" </s:header> <s:body> <m:getags xmlns:m=" </s:body> </s:envelope> unterschiedliche Anwendung in den OGC-Spezifikationen - nicht zwingend erforderlich - 25

26 Unterschied zwischen Google und OGC-Diensten Google: feste Kacheln feste Zoomstufen Pufferung Performance OGC: flexible Ausschnitte beliebiger Zoom Flexibilität Nutzersicht 26

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28 Geobasisdaten Deutschlands Digitale Landschaftsmodelle Basis-DLM, DLM250, DLM1000 VG 250, 1000, 2500 Geographische Namen GN 250, 1000 Digitale Höhenmodelle DGM-D, 250, 1000 Digitale Topographische Karten DTK 25, 50, 100, 200, 500, 1000 Digitale Stadtkarte 1:20000 (CartoTravel) Georeferenzierte Adressen Bund GAB Metadaten Digitale Orthophotos Auflösung 20 cm, 40 cm Verwaltungsgrenzen Postleitzahlen PLZ 28

29 Aktuelle und historische DOP wms_dop: aktuelle DOP20 und DOP40 wms_dop40: aktuelle DOP40 wms_dop_hist: historische DOP mit Jahres-Layern 29

30 Europa WMS für EuroGeographics-Vektordatensätze Euro Global Map (1 : ) Euro Regional Map (1 : ) Euro Boundary Map GeoStreet+ für Bundesbehörden: 30

31 Info-Dienste Für jeden Online-Dienst gibt es einen Informationsdienst, beispielsweise: Metainformationssystem der AdV stellt OGC-konforme CSW-Dienste zur Verfügung 31

32 Web-Dienste Vorteile und Einsatzbereiche Vorteile für den Anwender: Wegfall Datenverwaltung & Aktualisierung & Infrastruktur stets Zugriff auf die aktuellsten Informationen Einsatzbereiche: Visualisierung von Geodaten allein oder gemeinsam mit anderen (eigenen) Geodaten Recherche und Auswertung von Geodaten z.b. Suche von Adressen oder geographischen Namen,... Verarbeitung von Geodaten z.b. Koordinatentransformation, Verschneidung,... Erfordernis lokaler Datenhaltung bei: Anbindung von Fachinformationen umfassenden Analysen besonderen Datenaufbereitungen 32

33 Nutzung der Online-Dienste 33

34 Web-Anwendungen Beispiele Meta- Informationssystem Geodaten-Shop Karten-Shop Download Bund/DOP Interaktive Karten Suche geographischer Namen Adress-Suche Adressen-Batch Koordinatentransformation Dienste-basiert Teils nur über autorisierte Nutzung (Anmeldung ) 34

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36 Softwarebasis ab 2002 ArcIMS (ESRI) kleine Datensätze filebasiert (1: und kleiner) große Datensätze in Oracle (1: : ) ab 2006 deegree (lat/lon) für Web Feature Services Datenbank PostgreSQL / PostGIS ab 2007 ArcGIS Server + ImageServer (ESRI) alle Daten filebasiert Eigenentwicklungen Dienste für Adressen, Verschneidung, Transformation, Sicherheit, Monitoring, Benchmark, Verwaltung, Clients, 36

37 Verfügbarkeit und Skalierung Lastverteilung auf mehrere Server Datenbanken O O L-02 CSW / WFS Adressen L-01 IAS-02 Portal, Anwendungen IAS-01 SAN MAP-02 Thematische Karten MAP-01 SAN DLM-02 Landschaftsmodelle DLM-01 DOP-02 DOP-02 Orthophotos DOP-01 DOP-01 DTK-02 DTK-02 Topographische Karten DTK-01 DTK-01 Anwendungen BE-02 LB-02 (CISCO) LB-01 (CISCO) Lastverteilung BE-01 Bestellsystem SGe-01 SGe-02 RAID DOP-Viewer DOP-Viewer RAID Sicherheit/Rechte 37

38 Rechtemanagement DOP-Viewer ist eine kostenfreie Anwendung zur bloßen Ansicht alle Dienste erfordern Nutzungsverträge Bundeseinrichtungen kostenlos sonstige Nutzer gemäß Entgeltrichtlinie der AdV Rechtemanagement im OGC anfangs gar nicht berücksichtigt dann Arbeitsgruppe Geospatial Digital Rights Management ins Leben gerufen, später umbenannt Geo Rights Management 38

39 SecurityGate des GDZ 1/2 Nutzeridentifikation IP-Adresse des Rechners Nutzeridentifikatoren Zertifikate Name + Passwort (wenn fest und eindeutig) (als Parameter und in URL) Rechteprüfung Nutzer Service Methoden Elemente: Layer und FeatureTypes Gebiete (vorbereitet) 39

40 Besondere Funktionen: SecurityGate des GDZ 2/2 Umsetzung von externen URL in interne URL z.b. nach Angaben zur Verfügbarkeitsstatistik Zugriffsstatistik für jeden Nutzer und Dienst Anzahl der Zugriffe Abgerufene Fläche in Pixeln oder Anzahl abgerufener Objekte aufgelaufene Kosten 40

41 Monitorsystem Überwachung & Statistik jeder Dienst wird 1 x je Minute getestet (Fehler & Zeit) Benachrichtigung Systemanwendung Brüller mit Alarmsound und Anzeige 41

42 Benchmarks Zeitliches Antwortverhalten Dauer ca. 10 Minuten zufällige Bilder verschiedener Größe Parallelanfragen Beispiel wms_dop: 1,5 s im Intranet 2,1 s von Ilmenau Ermittlung Maximum paralleler Anfragen 42

43 Nächste Schritte Virtualisierung Effektivierung der Serverpflege Virtualisierung von Geodaten-Servern Erhöhung der Ausfallsicherheit leichtere Skalierung (Vervielfältigung) von Servern Hardwareunabhängigkeit Virtualisierung von Speichersystemen Hardwarelösung für die Spiegelung von Datenbeständen 43

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