Geschäftsstelle Geodateninfrastruktur Bayern Geodatendienste Anwendungsbeispiel zur Visualisierung von Geodatendiensten
Präambel Diese Anleitung wird Ihnen am Beispiel einer Desktopanwendung aus dem OpenSource Bereich die Einsatzmöglichkeiten der Geodatendienste aufzeigen und Sie in die Lage versetzen, eigene, individuell gestaltete Karten respektive Planungsunterlagen zu erstellen. Im Gegensatz zu einem reinen Darstellungsdienst mit fest integrierten Geodaten und Geodatendiensten, ausgerichtet auf ein bestimmtes Thema, können mit Hilfe jener Desktopanwendung, wie bspw. dem Gaia 3 des The Carbon Project, aufgrund von individuell überlagerten und kombinierten Geoinformationen aus verschiedenen Themenbereichen Analysen zu Nutzungs- oder Planungskonflikten in relativ kurzer Zeit aufzeigt werden. Diese Möglichkeiten begründen den eigentlichen Mehrwert gegenüber einer Applikation die ausschließlich der Darstellung (Viewing) dient. Um allerdings Geodatendienste in eigenen Kartengrundlagen zu visualisieren, eine weiterführende Auswertung vorzunehmen, mit anderen Fachdaten zu kombinieren, zu analysieren und eventuell zu verschneiden, wird ein umfangreicheres Geoinformationssystem mit weitaus mehr Bearbeitungsfunktionalitäten benötigt, wie jenes des Gaia 3, das Sie auf den nächsten Seiten begleiten wird. I. Auswahl und Installation eines Desktop-Viewers Mit einfachen und unkomplizierten Schritten können Sie die Desktop-Anwendung des Gaia 3 auf Ihrem PC oder Laptop installieren. Dafür bewegen Sie sich auf der Startseite der Geodateninfrastruktur Bayern www.gdi.bayern.de zum Schalter Geoanwendungen. Sie haben die Wahl zwischen einem browserbasierten Viewer oder einem Desktop GIS aus dem OpenSource-Bereich. Bei Klick auf den jeweiligen Button öffnet sich eine nicht abschließende Software - Liste browser- und desktopbasierter Viewer. 2
Eine kleine Graphik sowie ein stichwortartiger Beschrieb der Funktionalitäten des Viewers bzw. Desktop - GIS gibt Ihnen Auskunft über die wesentlichen Eigenschaften der angebotenen Software. Am Beispiel des DesktopGIS Gaia 3 wird Ihnen auf den nächsten Seiten der Umgang mit Geodatendiensten erläutert. Dazu öffnen Sie durch Klick auf den Link die Internetseite The Carbon Projekt. (http://www.thecarbonproject.com/gaia.php) Folgen Sie den Anweisungen zum Download und starten Sie das Opensource Produkt Gaia 3. Mit Aufruf des Programms erhalten Sie folgendes Eingangsbild. Achtung! Beachten Sie bitte, dass bei Verwendung eines Proxy-Servers die Einstellungen über die Anwahl: Tools - Configurations - Proxy settings im Vorfeld erfolgen sollte. 3
II. Einbinden von Geodatendiensten Zum Einbinden von Geodatendiensten benötigen Sie die URL eines Dienstes: Die URL, der Uniform Resource Locator (URL, dt. einheitlicher Quellenanzeiger ) bezeichnet eine Unterart von Uniform Resource Identifiern (URIs). URLs identifizieren und lokalisieren eine Ressource über das verwendete Netzwerkprotokoll (beispielsweise HTTP oder FTP) und den Ort (engl. location) der Ressource in Computernetzwerken. (Quelle: Wikipedia) Mit Aufruf der Geodatendienste über die Navigationsleiste der Internetseite der Geodateninfrastruktur Bayerns (GDI-BY) www.gdi.bayern.de erhalten Sie die gewünschte URL (Adresse). Geordnet nach Themen und Anbieter gelangen Sie zu den Geodatendiensten. Eine zusätzliche Suche über die Geodatendienste erleichtert den Zugang. Eine Auswahl an Themen vermittelt einen Überblick über die aus der Geodateninfrastruktur Bayerns zur Verfügung stehenden Geodatendienste. Am Beispiel der Denkmaldaten soll Ihnen die Einbindung eines Geodatendienstes näher geführt werden. Die Themenübersicht gewährt Ihnen einen Gesamtüberblick über die zur Verfügung stehenden Geodatendienste. Mit Klick auf Denkmaldaten gelangen Sie zum eigentlichen Geodatendienst. Ein kurzer Beschrieb zu dem Dienst lässt auf dessen Inhalt und wenn vorhanden, 4
weitere Fachschalen schließen. Mit Klick auf Denkmal-Daten Bayern wird in einem weiteren Fenster der Geodatendienst im Einzelnen beschrieben. Neben der URL und GetCapabilities-Aufruf des Dienstes finden Sie eine kurze Beschreibung und weitere Metadaten. Unter Layer des Dienstes werden 4 Fachschalen mit folgenden Themen angeboten: Ensemble qual. Baudenkmäler - nicht qual. Baudenkmäler - Bodendenkmal. 5
Mit der URL des Dienstes erhalten Sie nach dessen Einbindung in den Gaia 3 die gewünschten Geodaten. In wenigen Schritten kopieren Sie die URL in die Desktop-Anwendung Gaia 3. Klicken Sie in der Startseite des Gaia 3 auf das Symbol unter Map Layers. Danach öffnet sich das Fenster Add Layer to Map, das Sie zum Hinzufügen des gewünschten Layers auffordert. Über das Symbol wird ein weiteres Fenster Add an OGC service to the List geöffnet. In diesem Fenster geben Sie den: Namen des Layers, dessen URL (Kopie des Dienstes aus der Internetseite der GDI-BY) und die jeweilige Version des Service Type an. Mit der Benennung des Dienstes und der Wahl des Service Type erfolgt mit Klick auf OK die Anfrage an den Datenserver 6
Angaben zu den Standards können Sie den Einzelbeschreibung der Geodatendienste oder Dokumente entnehmen. Die im Moment zur Verfügung stehenden Dienste werden im Wesentlichen über die Schnittstelle des OGC-Standard WMS (WebMapService) für Rasterdaten zur Verfügung gestellt. Im linksseitigen Feld des Fensters Gaia Add Layer to Map werden die einzelnen Fachschalen (Layer) angezeigt, die der Dienst liefert. In diesem Fall werden unter der URL der Bodendenkmäler alle die auf dem Server zur Verfügung stehenden Layer angezeigt. Es sind, wie schon oben erwähnt, 4 Layer (Ensemble- qual. Baudenkmal - nichtqual. Baudenkmal - Bodendenkmal). Dabei können Sie in dem Feld Preview mit Hilfe der grafischen Übersicht einen überschlägigen Eindruck über die Ausdehnung der zur Verfügung stehenden Bodendenkmäler ablesen. Für weitere Denkmaldaten wiederholen Sie bitte den Vorgang, indem Sie zuerst auf den Layer mit der linken Maustaste klicken, bis dieser blau unterlegt ist und fügen ihn ebenso mit Add Layer dem GI-System Gaia 3 hinzu. Am Beispiel der Denkmaldaten stehen Ihnen damit bayernweit flächendeckend ca. 120.000 Bau- und Bodendenkmäler aus der Inventarliste des Landesamtes für Denkmalpflege zur Verfügung. Mit Add Layer wird die Anfrage aktiviert und die Daten in das GI-System des Gaia 3 eingespielt. Zu erkennen in der Navigationsleiste, der Legende des Gaia 3 unter Map Layers. 7
Mit dem Gaia 3 können auch zugangsgeschütze Geodatendienste eingebunden werden. Mit Kennung und Passwort kann der http-authentifizierte geschützte Geodatendienst über das Fenster Add an OGC-Service to the List aufgerufen werden. III. Bearbeitungswerkzeuge des Gaia 3 Im Verlauf verschiedene Grund-Funktionalitäten zum Bearbeiten der Geodatendienste des Desktop-GIS Gaia 3. Vergrößern des Ausschnitts Verkleinern des Ausschnitts Verschieben der Karte Zurück zum vorhergehenden Ausschnitt Den nächsten Ausschnitt wählen Informationen anzeigen Aktualisieren sämtlicher Layer Auf gesamte Ausdehnung zoomen Verschieben von abgeschlossenen oder in Bearbeitung befindlichen Notizen Bearbeitung von Notizen Löschen von Notizen Editieren der Notizen Öffnen anderer Dateien Abspeichern der Session 8
Falls nach dem Einbinden der Geodatendienste in den Gaia 3 noch kein Kartenausschnitt erscheint befinden Sie sich außerhalb der Scale - Hints (Maßstab) der Geodaten. Ziehen Sie in diesem Fall mit der linken Maustaste ein entsprechendes Fenster auf und zoomen in den Kartenausschnitt. Änderung der Eigenschaften des Geodatendienstes Mit der rechten Maustaste auf den Dienst in der Navigationsleiste, dessen Eigenschaften geändert werden sollen, öffnet sich ein Fenster mit verschiedenen Funktionalitäten, wie des Datenfileexports, der Leerung des Cache-Speichers sowie Löschung von einzelnen oder auch sämtlichen Layern. Über den Button Properties können Eigenschaften des Kartenausschnitts geändert werden. Dabei besteht die Möglichkeit, unterschiedliche Bildformate einzustellen, gesicherte Dienste aufzurufen, die Bouding Box sowie die Transparenz abzuändern. Speicherung der Sitzung Mit dem Gaia 3 sind Sie in der Lage, Ihre Kartenzusammenstellung abzuspeichern und für weitere Sitzungen erneut anzufordern. Auch brauchen die Dienste nicht mehr neu mit der URL eingebunden werden. Auch dies speichert die Software Gaia 3 ab. Druckausgabe Die Ausgabe eines Kartenausschnitts wird ebenso ermöglicht erreichbar über den Reiter File der Kopfzeile über Print. Informationen zum Dienst 9
Weitere ausführliche Beschreibungen zum Produkt des Gaia 3 können Sie auch den eigenen Hilfe-Seiten des GIS entnehmen (http://www.thecarbonportal.net/ ). IV. Kombinationsbeispiele von Geodatendiensten Der eigentliche Mehrwert strukturierter, harmonisierter Geodaten wird erst mit der Überlagerung und Kombination verschiedener Geodatendienste sichtbar. Damit die in Geodateninfrastrukturen gewünschte Interoperabilität hergestellt werden kann, müssen Standards eingehalten werden. Das folgende Beispiel soll Ihnen die genannten Möglichkeiten aufzeigen. Für ein Planungsvorhaben werden Denkmaldaten des Bayerischen Landesamtes für Denkmalpflege mit Bauleitplänen der Stadt Regensburg und den Schutzgebieten des Landesamtes für Umwelt und Gesundheit und den Geobasisdaten der Bayerischen Vermessungsverwaltung verknüpft. Eine bisher zeitraubende Zusammenführung von Daten aus verschiedenen Dienststellen wird durch die Bereitstellung von Geodatendiensten auf ein Minimum an Zeitaufwand reduziert., was den entsprechenden Mehrwert und somit das Einsparpotential relativ einfach erkennen lässt. Wie vorhergehend beschrieben, werden Geodatendienste in den Gaia 3 eingebunden. 10
Nach dem nun die Geodatendienste der verschiedenen Verwaltungen eingebunden wurden, kann mit der Analyse begonnen werden. Innerhalb des gelben Kreises überschneiden sich demnach ein Bodenkmal mit dem Landschaftsschutzgebiet und diversen Bebauungsplänen. Damit können für diesen Bereich in kürzester Zeit Konfliktpotentiale erkannt und analysiert werden. Hat man nun die Zugangsmöglichkeit zur Digitalen Flurkarte, ist, soweit es die vorliegenden Daten zulassen, ein partiellenscharfer Vergleich vorstellbar. Mussten die Pläne aus bspw. 3 Dienststellen (Denkmalamt, Untere Naturschutzbehörde und Landratsamt (Baureferat)) zusammengefasst und zur Kombination mit transparenter Darstellung analog oder digital aufgearbeitet werden, wird dies nun durch die Bereitstellung der Dienste aus der Geodateninfrastruktur wesentlich vereinfacht. Zum besseren Verständnis nochmals die einzelnen Layer im Überblick. Bodendenkmäler über der Digitalen Topographischen Karte 1:50.000 Bauleitpläne über der Digitalen Topographischen Karte 1:50.000 11
Landschaftsschutzgebiet über der Digitalen Topographischen Karte 1:50.000 Das vorgestellte GI-System des Gaia 3 beinhaltet im Wesentlichen Grundfunktionalitäten zur Visualisierung und Bearbeitung von Geodaten. Für aufwändigere Arbeiten mit der Maßgabe, eigene Graphiken einbinden zu können oder interaktiv zu bearbeiten, sollten Sie auf andere Produkte zurückgreifen, die Sie auf der Homepage der GDI-BY finden können. Um verschiedene Geodatendienste kombinieren zu können, müssen sie im selben Raumbezugssystem vorliegen. Die Angabe erfolgt im sogenannten EPSG-Code. Zumeist werden Geodatendienste in mehreren EPSG-Codes angeboten. Die gängigsten Raumbezugssysteme sind: EPSG:31467 Bessel(RD/83),G-K(3-Grad-Streifensystem), 3. Streifen EPSG:31468 Bessel(RD/83),G-K(3-Grad-Streifensystem), 4. Streifen EPSG:31469 Bessel(RD/83),G-K(3-Grad-Streifensystem), 5. Streifen EPSG:25832 ETRS89, UTM(6-Grad-Streifensystem), Zone 32 EPSG:25833 ETRS89, UTM(6-Grad-Streifensystem), Zone 33 EPSG:4258 ETRS89, EPSG:4326 WGS 84, lat/long (Geographische Koordinaten) Ein weiteres Beispiel zur Erstellung einer Übersichtskarte ( Woher kommen die Schüler in einer Klasse ) finden Sie unter den Dokumenten der GDI-Internetseite mit dem Leitfaden: Arbeitshilfe Geodaten in der Praxis. Weitere Hilfe zur Bedienung des GI-Systems Gaia 3 finden Sie unter: http://www.thecarbonportal.net/downloads/gaia/ver.3.4/gaia3_4_userguide.pdf 12