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GeoNetwork als Konfigurationsoberfläche eines dynamischen Geoportals

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Formal Metadata

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GeoNetwork als Konfigurationsoberfläche eines dynamischen Geoportals
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Number of Parts
95
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CC Attribution 3.0 Unported:
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Abstract
Um den radiologischen Notfallschutz weiterzuentwickeln, setzt das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) auf eine Open-Source-Strategie. Ein Teilprojekt ist hierbei das BfS-Geoportal, das seit Anfang des Jahres 2017 online ist. Der Vortrag zeigt wie GeoNetwork, neben der Verwaltung von Metadaten, mithilfe von Konfigurationsparametern auf thematischer Ebene für individuelle Visualisierungen komplexer Messdaten genutzt werden kann. Aus fachadministrativer Sicht soll die Möglichkeit bestehen, auf Änderungen der Datengrundlage ad hoc reagieren zu können.
Keywords
Exterior algebraMetadataMultitier architectureLecture/Conference
XML-SchemaVideoportalEXCELInformation systemsSeries (mathematics)Computer animation
Information systemsInformation systemsDecision support systemComputer animation
DOSInformationPlane (geometry)BerechnungInformationMeasurementScientific modellingPredictionComputer animation
Open sourceMISSOpen sourceService (economics)Component-based software engineeringSource codeComputer animation
GeoServerMail ServerMetadataPROBE <Programm>EXTESTDocument management systemInformationMetadataLevel (video gaming)Visualization (computer graphics)Parameter (computer programming)DiagramComputer animation
Data conversionDynamic rangeMISSSoftwareField extensionNorm <Mathematik>Standard deviationField extensionAPIData conversionTransmitterEigenvalues and eigenvectorsDynamic rangeCW-KomplexComputer animation
Field extensionXML-SchemaInformationField extensionComputer animation
GeometryConfiguration spaceInformationZeitreiheGeometryBuffer overflowComputer animation
GeometryMetadataMultitier architectureInternetZeitreiheParameter (computer programming)EditorInformationGeometryVariable (mathematics)HTTPComputer animation
Visualization (computer graphics)InternetMAX <Programm>Maxima and minimaComputer animation
Vector graphicsMetadataClient (computing)Web browserEditorRoutingMetadataRoutingVector graphicsVersion <Informatik>Component-based software engineeringDepictionMultitier architectureComputer animation
Source codeTwitterComputer animation
KompaktheitComputer animation
Vector graphicsMetadataWeb browserEditorRoutingRouter (computing)PolygonGebiet <Mathematik>Lecture/ConferenceComputer animation
MetadataWordStandard deviationEditorService (economics)Route of administrationAPILecture/Conference
Transcript: German(auto-generated)
Hallo zusammen, ich darf Sie nochmal von meiner Seite begrüßen. Ich bin Marco Pochert, arbeite am Bundesamt für Strahlenschutz im Bereich Koordination Notfallschutzsysteme und würde gerne näher bringen, wie wir GeoNetwork neben der
Metadatenverwaltung es auch als Konfigurationsoberfläche für unser Geoportal beziehungsweise WebGIS verwenden. Zur Gliederung des Vortrags. Zunächst möchte ich auf die Aufgaben des BFS eingehen. Einfach den Kontext zu verstehen, was ist wichtig bei dem Geoportal.
Dann will ich die IMS Neuentwicklung näher bringen. IMS steht für Integriertes Mess- und Informationssystem für die Überwachung der Umweltradioaktivität. Dann zeige ich kurz das BFS Geoportal, wie schaut es überhaupt aus, was ist wichtig bei dem Geoportal. Dann der Dreh- und Angelpunkt des Vortrags und dieses Vorgehens ist unser Schema, das XML Schema, das wir erweitert haben.
Und einem Anwendungsbeispiel möchte ich das dann noch erläutern. Was macht das BFS überhaupt? Das BFS überwacht die ionisierenden und nicht ionisierenden
Strahlen in der Umwelt zum Schutz vor diesen Strahlen für Mensch und Umwelt. Und dies ist auch in einem Strahlenschutzgesetz festgelegt, was nochmal aktualisiert wurde im 1. Oktober 2017 und nochmal spezifiziert wurde.
Zum einen umfasst es der Schutz vor schädlicher Strahlung, Medizin und Schutz vor Radon in Wohnungen. Dann ist ein wichtiger Punkt die Vorsorge im Notfall und die Einrichtung eines radiologischen Lagezentrums im Falle des Falles.
Da kommt es natürlich dazu, die Radioaktivität in der Umwelt kontinuierlich zu bewachen. Und letztendlich dann eben die Umwelt vor Kontaminationen zu schützen und eben den Menschen vor Strahlenexpositionen.
Was sind die Aufgaben des Bundes? Zum einen die großräumige Ermittlung der Radioaktivität in verschiedenen Medien. Da kommt zum einen die 1800 Sonden, die über Deutschland verteilt sind. Das ist ein wesentlicher Punkt. Dann kommen mobile Messdaten hinzu, die von Messfahrzeugen ermittelt werden oder auch von Hubschraubern.
Des Weiteren kommen Labordaten hinzu, die von Nahrungsmitteln oder Futtermitteln genommen werden, aber auch von Gewässern und anderen Medien. Was dann wichtig ist, die ganzen Daten zusammenzufassen und dann auch Dokumente zu erstellen und in einem Dokumentenmanagementsystem bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe ist eben die Entwicklung und der Betrieb von Entscheidungshilfesystemen. Das zugehörige Informationssystem, das ich vorhin schon erwähnt habe, ist dann eben eMISS, das integrierte Mess- und Informationssystem für die Überwachung der Umweltradioaktivität.
eMISS sieht im Detail so aus, dass es hat mehrere Ebenen. Zum einen die Messungen, was ich eben schon erwähnt habe. Die mobilen Daten, das Bundesmessnetz mit den ca. 1800 Sonden und die Messlabore der Länder.
Hinzu kommen dann noch Prognosen, das nennt sich ROTOS, die eben Entscheidungshilfe geben und Modelle berechnen. Und das Ganze wird dann zentral zusammengefasst beim BFS und das BFS stellt dann wiederum Dokumente und Informationen an die Entscheidungsebene rüber.
Also in dem Fall das BMUB, neu denkstes Setz, das BMU ganz aktuell und eben auch an die Leitstellen. Genau, die eMISS Neuentwicklung, also eMISS 2, was bisher noch im Einsatz ist, ist ein proprietäres monolithisches System.
Und das war letztendlich ein Java-Block und das ist einfach veraltet und sehr kostenaufwendig. Und dann hat man sich entschieden, zum einen auf eine komponentenorientierte Architektur, die basiert auf Open-Source-Software.
Das heißt, wo es Komponenten bereits gibt, die wir verwenden können, beispielsweise Geo-Network oder auch den Geo-Server, dann setzen wir die ein. Und wenn es nichts gibt in dem Bereich, was wir brauchen, dann entwickeln wir das bzw. lassen das in Zusammenarbeit mit unseren Dienstleistern entwickeln, die hier auch an der Konferenz vertreten sind.
Und das Entscheidende ist, dass die nicht nur uns dahingehend unterstützen zu entwickeln, sondern auch in Workshops uns den Quellcode näherbringen, dass wir dann auch die Weiterentwicklung in die Hand nehmen können.
Und das Ganze, was wir entwickeln, wird dann auch auf GitHub und auf freier Lizenz veröffentlicht. Genau, das ist jetzt mal ein Auszug aus dem BFS-Geo-Portal. Also rechts sieht man, was wir einsetzen auf Frontend, Geo, Ext und Basics, was auf Ext.js basiert, Openlayers 4, D3.js, was für unsere Zeitdiagramme und Balkendiagramme verwendet wird.
Und als Backend eben Geo-Server, Map-Cache, Map-Server für die Open -Street-Map-Daten und Geo-Network für unsere Applikationsparameter, aber auch natürlich die Metadaten.
Backend 2 ist dann noch Map für Sprint, um eben die Dokumente zu erzeugen, die dann letztendlich in dem Dokumenten-Management-System landen. Die Folie soll auch zeigen, dass wir viele verschiedene Visualisierungsformen benötigen. Zum einen links oben sieht man ein Diagramm, das aber letztendlich ein HTML-Snippet ist, was direkt vom DVD kommt.
Des Weiteren haben wir unten links ein Zeitdiagramm, was die Ortsdosisleistung zeigt. Ein Balkendiagramm ist entscheidend.
Beispielsweise, wenn man Proben von Nahrungsmitteln nimmt, dann wollen wir uns anzeigen lassen, die nukleidspezifischen Werte, die in diesem Nahrungsmittel stecken. Und auch eine tabellarische Form ist durchaus wichtig, in der ich dann auch sortieren kann und so weiter. Das Entscheidende sind eben, wir brauchen viele verschiedene Visualisierungsformen, um möglichst die Informationen zu bekommen, die wir brauchen.
Das ist nochmal die Zusammenfassung von dem, was ich gerade gesagt habe. Und das GeoPortal ist eben das erste produktive Ergebnis aus der IMS-3-Entwicklung. Das ist seit Anfang, Mitte letzten Jahres online.
Unter imis.bfs.de geoportal. Genau die Analyse komplexer Umweltmessdaten ist entscheidend, diverse Visualisierungsformen und die Daten haben auch eine hohe Dynamik. Das heißt, die werden kontinuierlich aktualisiert.
Und was noch entscheidend ist, dass wir eben an das Geodatenzugangsgesetz gebunden sind. Und das als Umsetzung der Inspire-Richtlinie und dementsprechend die Schemas und Normen verwenden von Inspire.
Und für diese Schemas bietet sich GeoNetwork an. Das ist in dem Sinne prädestiniert dafür. Es ist eine Open-Source-Software. Man kann internationale offene Standards verwenden. Und Erweiterung eigener Schemas ist auch kein Problem. Und was für uns noch wichtig war, dass es eben ein rechter Management mit sich bringt, zum Beispiel Chipolet.
Des Weiteren hat es eine RPE, also eine Rest-API, in dem ich den GeoNetwork ansprechen kann. Genau, das ist das ISO 19.1.3.9 XML-Schema von Inspire.
Und das haben wir eben erweitert und das ist auch der entscheidende Punkt des Vorgehens. Oben sieht man Beispiele von ISO 19.1.3.9. Und unten ist eben die Erweiterung, die Layer-Informationen. Die sehen dann im Detail wie folgt aus.
Zu einer einen haben wir Layer-Type, in dem WMS-Informationen gespeichert sind. WFS-Informationen. Dann verschiedene Filter. Wir brauchen Zeit- und Wertefilter, um eben die Daten auch sinnvoll zu visualisieren, um eben kein Overflow zu haben.
Dann Geometrie-Eigenschaften, wo zum Beispiel gespeichert ist, ob ein Punkt horrible ist oder nicht. Also wenn ich drüber gehe, poppt dann was auf oder nicht beispielsweise. Dann Zeitreihen-Eigenschaften, in dem eben zum Beispiel die X- und Y-Achse definiert wird.
Und Balkendiagramm-Konfigurationen. Genau, wenn es dann implementiert ist in Gionetwork, kann man sich das im Editor so anzeigen lassen. Das ist jetzt ein Beispiel für die Zeitreihen.
Da gibt es dann immer ein Namensfeld, was quasi der Name der Variable ist und den Wert. In dem Fall Shape-Type, Line. Das könnte ich jetzt ändern in Punkte oder Spline, zum Beispiel das Geo-Portal selbst.
Wenn das initial geladen wird, freckt es erstmal eine Chasen-Datei ab. Und in der ist lediglich der Layer-Name und die UUID von Gionetwork gespeichert. Mehr kennt das Geo-Portal initial nicht. Und die Layer-Namen erscheinen in einem Layer-Tree, im Auswahlmenü links oben.
Und wenn ich dann zum Beispiel ODL eine Stunde auswähle, also die Ortsdosisleistung über eine Stunde, dann wird eine HTTP GET-Anfrage an Gionetwork gestellt, was wiederum mit einem Chasen, was die Metadaten beinhaltet, antwortet.
Und die Anwendung selbst zieht sich dann die entsprechenden Parameter raus. In diesem Fall sind es die Zeit- und Wertefilter. Das heißt, was hat der Layer überhaupt für Filter hinterlegt? In dem Fall haben wir einen Zeitpunkt und es sind Stundenwerte.
Man sieht auch schon, dass die Minuten ausgekraut sind. Des Weiteren gibt es dann noch einen Wertefilter. Und da kann man dann auch konfigurieren, ob eine Mehrfachauswahl möglich ist. In dem Fall ist es möglich.
Und wenn ich dann den Layer hinzufüge, dann wird eine WMS GET-Map-Anfrage gestellt und der Layer wird in die Anwendung geladen mit den entsprechenden Eigenschaften, die in Gionetwork hinterlegt sind. Das sind wieder die Zeit- und Wertefilter, die der Nutzer ausgewählt hat in dem Fenster zuvor.
Die WMS-Information und die Geometrie-Eigenschaften. Wie zum Beispiel ist der Punkt horrible oder nicht? Poppt was auf? Wenn was aufpoppt? Wie soll das aussehen? Und all diese Informationen sind in Gionetwork hinterlegt.
Wenn ich dann auf den Punkt klicke, dann wird wieder eine WMS-Get-Feature-Anfrage gestellt und die Parameter aus den Metadaten, in dem Fall die Zeitreihenkonfiguration, sind dann entscheidend, um die Zeitreihe zu erstellen.
Da ist dann die X- und Y-Achse hinterlegt, die Beschriftung. Und was auch entscheidend ist, die MIN- und MAX-Werte. Das ist so ein typischer Punkt, den ich eben vorher nicht weiß. Das ist sehr datengetrieben und das kann die Anwendung auch nicht wissen. Und entsprechend, wenn die Werte steigen, dann habe ich eben die Möglichkeit, in Gionetwork zu gehen
und die MIN- und MAX-Werte anzupassen, um dann wiederum eine sinnvolle Visualisierung zu haben. Genau, dann bin ich auch schon beim Zukunftsausblick.
Also was wir noch vorhaben, oder was wir auf jeden Fall umsetzen müssen, ist die Mehrsprachigkeit der Metadaten. Da hat sich auch in der letzten Version von Gionetwork einiges getan. Und im Kleinen selber wollen wir Geoprocessing-Tools vorantreiben.
Entweder JSTS oder TurfJS, das sind wir noch am überlegen. Dann WSFT für Vektordaten, um die live zu editieren. Das wird ein wichtiger Punkt sein. Und entsprechend dann auch das Styling der Vektordaten. Und Routing mit No-Go-Areas, das wird auch sehr wichtig und ein spannendes Feld.
Und die animierte Darstellung, um eben auch die raumzeitliche Komponente gut visualisieren zu können. Genau, wie bereits erwähnt, wird der Quellcode, der von uns entwickelt wird, auf GitHub veröffentlicht. Und da oben BFS.
Und da kann man gerne mal reinschauen. Vielleicht finden wir das eine oder andere für sich oder für sein Projekt. Und damit wäre ich dann schon am Ende. Ich bin für Fragen offen. Danke.
Danke erstmal für den schönen, kompakten Vortrag. Gibt es denn Fragen soweit? Auf der letzten Folie fiel der Begriff No-Go-Area.
Was hat man sich hier darunter vorzustellen? Das Ziel ist, dass ich letztendlich ein Polygon auswählen kann. Von einem Gebiet, das eben nicht befahren werden sollte, weil es eventuell kontaminiert ist.
Und dann wird eben eine neue Route berechnet, dass ich eben dieses umfahren kann. Für die Messfahrzeuge ist es wichtig, um zum Ziel zu gelangen. Aber möglichst nicht durch ein kontaminiertes Gebiet zu fahren. Noch eine weitere Frage?
Danke für den Vortrag. Ich habe eine Frage, eine ganz naive Frage. Ich bin nicht so vertraut mit Geo Network. Würden mich ein paar Worte, um mir das besser vorzustellen, was genau das tut, super? Es ist ein Katalogdienst, in dem ich Metadaten hinterlegen kann.
Eben nach Standards und Schemas. Und kann da auch die Metadaten konfigurieren in einem Editor. Und muss eben nicht am XML basteln. Und es ist eben über Rest API ansprechbar.
Und somit gut in WebGIS-Anwendungen integrierbar.