EnviroInfo 2012: EnviroInfo Dessau 2012, Part 2: Open Data and Industrial Ecological Management Copyright 2012 Shaker Verlag Aachen, ISBN: 978-3-8440-1248-4

Der Umweltatlas – ein Sachstandsbericht zum Gemeinschaftsprojekt der Bundesländer Schleswig-Holstein, Mecklenburg-Vorpommern und Rheinland-Pfalz Dirk Görtzen 1, Roland Völz, Gesine Venebrügge 2, Andrea Rothenburger 3 Abstract Three german federal states developed a common platform for their environmental atlases. The web based platform leaves enough space for the partners to follow their own corporate design requirements. The main purpose is interactive spatial access to environmental information. The appearance may vary even for different users, in some cases to the point of process support. Furthermore the platform may be used in geo data infrastructures.

1.

Einleitung

Schleswig-Holstein, Mecklenburg-Vorpommern und Rheinland-Pfalz setzen auf eine einheitliche Plattform für ihre Landes-Umweltatlanten. Im Rahmen der Kooperationsabsprache Umweltanwendungen des Bundes und der Länder geht die gemeinsame Entwicklung der Umweltatlanten ins sechste Jahr. Die gewählte Plattform berücksichtigt die Landes-spezifischen Hard- und Software-Voraussetzungen und die Layout-Vorgaben. Der Zugriff auf die Atlanten erfolgt Rollen- und Rechte-basiert. Der Standard-Zugang ist die anonyme Nutzung der Atlanten ohne Login. Hierbei kann zwischen dem Normal-Modus und einem EinsteigerModus gewechselt werden, in Schleswig-Holstein zusätzlich auch zwischen deutscher und englischer Sprache. Neben dem anonymen Nutzer können beliebig viele weitere Nutzerzugänge für jeden Atlas eingerichtet sein, die auch über verschlüsselte SSL-Verbindungen zugreifen können. Für jeden Nutzerzugang kann die Sprache, die „Konfiguration“ (das Layout inklusive Bildschirmauflösung, Bildschirm-Elementen sowie deren Anordnung), die angebotenen Themen, die vorhandenen Werkzeuge und der Kartenausschnitt (innerhalb der Gesamtkarte) variieren. Weitere Nutzungswege sind vorhanden.

2.

Die Technik der Umweltatlanten

Die technische Plattform der Umweltatlanten ist eine Web Mapping Anwendung und basiert auf quelloffener Software. Die raumbezogenen Operationen übernimmt der UMN Mapserver der Universität von Minnesota. Die Programmierung ist realisiert in PHP. Die Verbindung zwischen PHP und UMN Mapserver übernimmt eine Mapscript-Bibliothek der Firma DM Solutions aus Kanada. 1 2

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Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume Schleswig-Holstein, Hamburger Chaussee 25, D-24220 Flintbek email: [email protected], Internet: http://www.llur.schleswig-holstein.de Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie Mecklenburg-Vorpommern, Goldberger Straße 12, D-18273 Güstrow email: [email protected], [email protected], Internet: http://www.lung.mv-regierung.de. Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Ernährung, Weinbau und Forsten, Kaiser-Friedrich-Straße 1, D-55116 Mainz email: [email protected], Internet: http://www.mulewf.rlp.de.

Im Zuge des New Media Projekts „Umweltatlas“ 2003-2004 der Landesregierung Schleswig-Holstein mit der Deutschen Telekom wurde aus der reinen Web-Anwendung eine datenbankbasierte WebAnwendung. Die administrativen Einstellungen gehen seitdem deutlich über die Konfigurationsmöglichkeiten des UMN Mapserver hinaus. Eine Web-basierte (PHP-)Anwendung ermöglicht die Administration aller Einstellungen. Alle weitergehenden Einstellungen werden in der Datenbank gespeichert. Als Datenbanksysteme werden PostgreSQL (RP) und Oracle (SH und MV) unterstützt. Die Atlas-Anwendung wird auf einem Apache Webserver bereitgestellt. Als Server-Betriebssysteme kommen Microsoft Windows (SH) und Linux (MV und RP) zum Einsatz. Auf Nutzerseite ist ein herkömmlicher Webbrowser ausreichend. Sichergestellt ist die Nutzung mit dem Microsoft Internet Explorer und dem Mozilla Firefox.

3.

Die Funktionalitäten der Umweltatlanten

Im Laufe der Entwicklungszeit seit 2001 wurden verschiedene Funktionalitäten realisiert. Dabei verstehen wir hier unter Funktionalitäten folgendes: a) Die Werkzeuge, die zusammengefasst in einer Werkzeugleiste oberhalb der Karte zur Verfügung gestellt werden. b) Die weiteren Bedienelemente in der Benutzeroberfläche. Wie bereits erwähnt, stehen den verschiedenen Benutzern verschiedene Teilmengen der Werkzeuge und Bedienelemente zur Verfügung.

Abbildung 1 Bedienelement Werkzeuge für den Nutzer "Admin" in Schleswig-Holstein Am Anfang diente der Atlas zur Darstellung von Umweltinformationen mit Raumbezug über das Internet. Dazu war eine interaktive Karte erforderlich, Werkzeuge zum Herein- und Heraus-Zoomen, zum Verschieben des Kartenausschnitts, zum Rücksprung auf die Gesamtkarte des Landes. Auf dem Hintergrund von Geobasisdaten mussten Umweltobjekte ein- und ausblendbar sein, die dann gezielt abgefragt werden konnten. Eine Legende musste die verwendeten Kartensymbole erklären. Diese Funktionalität ist seit langem selbstverständlich und überall im Einsatz. Im Laufe der Zeit sind weitere Funktionalitäten hinzugekommen: 1. Drucken, 2. Entfernungen und Flächen Messen, 3. Namens- und Nummernbasierte Suche, 4. Namens- und Nummern-Tooltips, 5. Attributtabelle anzeigen, 6. Freie Maßstabswahl, 7. Attributbasierte Suche, 8. Abfragen speichern und verwalten,

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9. Hinweispunkte setzen, 10. das Bedienelement „Suche“ mit der Globalen Namens-Suche (über alle Themen) und der erweiterten Suche für Orte, Gemeinden und Adressen, 11. das Bedienelement „Bezugssystemauswahl“, das in MV und RP auch für anonyme Benutzer zur Verfügung steht. Der letzte Entwicklungsschritt startete im vergangenen Jahr und dient vor allem der Konsolidierung. In Schleswig-Holstein wurden der Landwirtschafts- und Umweltatlas, der Feldblockfinder und der Lärmatlas auf eine gemeinsame Code-Basis gebracht. Die Gemarkungssuche stammt aus dem Feldblockfinder und steht jetzt für alle Atlanten als konfigurierbares Bildschirmelement zur Verfügung. Die Globale Nummernbasierte Suche ebenfalls. Die Sachdateneingabe ermöglicht es, einem Atlas-Thema eine Datenbanktabelle zuzuordnen und die Pflege der Datensätze aus dem Atlas heraus durchzuführen. Die Online-Hilfe erklärt exakt diejenigen Funktionalitäten, die dem aktuellen Nutzer zur Verfügung stehen.

4.

Weitere Nutzungswege

Neben dem Einsatz in Geodateninfrastrukturen, der im Anschluss beschrieben wird, gibt es spezielle Möglichkeiten der interaktiven Nutzung: a) Es ist möglich, die Umweltatlanten direkt mit bestimmten Themen in der (Gesamt-)Kartenansicht zu starten. b) Ebenso ist es möglich, für Quereinstiege freigegebene gespeicherte Abfragen für den Start der Umweltatlanten mit dem in der Abfrage hinterlegten Kartenausschnitt und den gewählten Themen zu starten. c) Es ist möglich, den Atlas mit bestimmten Themen, einem Such-Thema und einem gesuchten Namen oder einer gesuchten Nummer aufzurufen. Der oder die Treffer werden im Atlas angezeigt. d) Nicht zuletzt existiert eine eigenständige Schnittstelle für die Namens- und Nummernbasierte Suche. Die Treffermenge kann als HTML-Liste, XML-Dokument, Kartenbild oder im Atlas angezeigt werden.

Der Einsatz in Geodateninfrastrukturen Ein Atlas steht heute in der Regel nicht mehr für sich alleine im Internet. Er ist Teil eines „globalen Atlas“ bzw. eines verteilten Atlas - einer Atlas-Infrastruktur, in der jeder Atlas völlig transparent für die Nutzer on the fly Dienste anderer Atlanten einbinden kann oder für andere Atlanten bereitstellt. Jeder Atlas ist dabei im Prinzip nur durch seine Gesamtkartenausdehnung beschränkt. Für Schleswig-Holstein, Mecklenburg-Vorpommern und Rheinland-Pfalz ist diese Beschränkung jeweils ein umschließendes Rechteck um die Landesausdehnung. Die Techniken zur Realisierung dieser Geodateninfrastrukturen sind weitgehend standardisiert. Das Open Geospatial Consortium (OGC) hat eine Reihe von Quasi-Standards entwickelt. Allerdings entwickelt Google sehr intensiv und mit hohem Verbreitungsgrad andere Standards. Für die Atlas-Infrastruktur hat das OGC den Web Mapping Service (WMS) und den kaskadierenden WMS entwickelt und schreibt ihn fort. In Deutschland wurden und werden im Rahmen des Aufbaus von einheitlichen Geodateninfrastrukturen (GDI-DE) Präzisierungen der Standards vorgenommen soweit erforderlich. Seit 2005 werden die Anforderungen des Open Geospatial Consortiums (OGC) und die nationalen Umsetzungsbestrebungen (GDI-DE) in den Entwicklungsschritten der Plattform Umweltatlas berücksichtigt. Der für die Umweltatlanten eingesetzte UMN Mapserver 6 unterstützt den „normalen“ nichtkaskadierenden Web Map Service (WMS) bis zur Version 1.3 als Dienstanbieter (Server) und als Dienst-

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nutzer (Client). Der WMS-basierte Austausch der Karten funktioniert recht gut und wird in den LänderAtlanten rege eingesetzt. Die Darstellung der Abfrage-Ergebnisse zu WMS-GetFeatureInfo-Abfragen lässt noch Wünsche offen. Einfache Abfrage-Ergebnisse ferner Atlanten werden in der Regel nicht transparent im Corporate Design des lokalen Atlas angezeigt. Komplexe Abfrage-Ergebnisse werden scheinbar nicht akzeptiert, wie zum Beispiel aus Datenbanken generierte HTML-Dokumente. Eine Spezialität der Umweltatlanten ist die Möglichkeit, WMS-Dienste in Kategorien anzubieten. Es können beliebig viele WMS-Dienste mit unterschiedlichen Themenschwerpunkten generiert werden, beispielsweise die WMS-Dienste Naturschutz, Wasser und Geologie.

5.

Der Landwirtschafts- und Umweltatlas Schleswig-Holstein

In Schleswig-Holstein ist der Atlas eingebunden in das Themenportal Landwirtschaft und Umwelt. Er ist aufrufbar als http://www.umweltatlas.schleswig-holstein.de und als http://www.agraratlas.schleswigholstein.de. Natura 2000 Gebiete, Seen und andere Geo-Objekte im Atlas sind direkt vom Themenportal aus aufrufbar. Im Atlas stehen insgesamt 228 Themen in 74 Themengruppen in den Top-Level-Themengruppen Allgemeines, Rasterkarten, Luftbilder, Abfall, Boden, Luft, Naturschutz, Wasser, Landwirtschaft und „Weitere Themen“ zur Verfügung. Für die Geodateninfrastruktur werden 58 Themen per WMS und 24 Themen per WFS angeboten. Eine Besonderheit in Schleswig-Holstein ist die Einbindung des Atlas in verschiedene Prozesse, vor allem in das Digitale Anlagenverzeichnis und die Geologische Bohrpunktkarte, aber auch Grundwasser, Seen und Natura 2000 Gebiete. Aus diesem Grunde gibt es über 600 eingetragene Atlas-Nutzerinnen und Nutzer. Schleswig-Holstein stellt neben dem Landwirtschafts- und Umweltatlas drei weitere Atlas-Instanzen im Internet bereit: 1. Den Feldblockfinder für die Landwirte (http://www.feldblockfinder.schleswig-holstein.de), 2. den Lärmatlas (http://www.umweltdaten.landsh.de/laermatlas), 3. den Baltic Compass Atlas für den Gewässerschutz der Ostsee-Anrainer-Staaten (http://www.umweltdaten.landsh.de/baltic/script/).

6.

Das Kartenportal Umwelt Mecklenburg-Vorpommern im Kontext des INSPIRE-Prozesses

Die INSPIRE Richtlinie 2007/2/EG hat zum Ziel, die Umweltpolitik mit geeigneten Geo-Informationen aus den Mitgliedstaaten zu versorgen. Sie verpflichtet Datenhalter wie das Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie Mecklenburg-Vorpommern (LUNG M-V), eine Vielzahl von Geodaten nebst zugehörigen Metainformationen INSPIRE-konform bereitzustellen. Zur Unterstützung dieser Aufgabe wurde die Atlassoftware im LUNG M-V installiert und unter dem Namen „Kartenportal Umwelt MV“ (http://www.umweltkarten.mv-regierung.de) zu dem zentralen WebPortal für die Bereitstellung von INSPIRE-relevanten Informationen der Umweltverwaltung in Mecklenburg-Vorpommern ausgebaut. Das reibungslose Zusammenwirken des Kartenportals u.a. mit dem PortalU®, dem zentralen Portal für Umweltinformationen in Deutschland, oder mit dem GeoPortal.Bund, dem zentralen Geoportal innerhalb der Geodateninfrastruktur Deutschlands stellt die Kompatibilität und Vernetzbarkeit der Software unter Beweis. Diese Kommunikation der Portale untereinander wird durch Einhaltung von Standards des Open Geospatial Consortiums für Catalog-Services for Web (CSW) bzw. Web Map Services (WMS) erreicht. Überdies zeigen die intensive Nutzung des Kartenportals durch zahlreiche Behörden, Firmen, Universitä-

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ten sowie die durchweg positive Resonanz der Nutzer, dass die Atlassoftware prinzipiell der Idee einer europäischen Geodateninfrastruktur entspricht. Um die volle INSPIRE-Kompatibilität der Geodaten und -dienste zu erreichen, ist eine kontinuierliche Weiterentwicklung der Software unter Berücksichtigung einer verbesserten Nutzerfreundlichkeit vorgesehen. Nicht zuletzt bildet das Kartenportal Umwelt MV einen wichtigen Baustein im Umweltinformationssystem des Landes Mecklenburg-Vorpommern.

7.

Der Umweltatlas Rheinland-Pfalz

In Rheinland-Pfalz ist der Umweltatlas der zentrale kartenbasierte Teil des Umweltinformationssystems. Unter den Themengruppen Allgemeines, Abfall, Boden, Energie, Klima, Luft, Nachhaltigkeit, Natur, Strahlenschutz, Tiere, Wald und Wasser bietet er einen fach- und ressortübergreifenden, einheitlich gestalteten Einstieg in Umweltinformationen. Weitere Themengruppen wie z.B. Landwirtschaft und Weinbau werden in Kürze ergänzt. Soweit vorhanden, stammen die einzelnen Karten aus Fachinformationssystemen und sind wenn möglich per WMS eingebunden. Fachbereiche, die keine eigenen Kartenangebote im Internet anbieten, können ihre Karten über den Umweltatlas veröffentlichen. Hier fungiert der Umweltatlas bei Bedarf auch als WMS-Server.

Abbildung 2 Der Umweltatlas Rheinland-Pfalz - http://www.umweltatlas.rlp.de

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8.

Ausblick

In Schleswig-Holstein steht zukünftig die Pflege und Wartung des umfangreichen Entwicklungsstandes im Vordergrund. Ein wichtiges Thema in diesem Zusammenhang ist die fehlerfreie automatisierte Generierung der verschiedenen Map-Dateien zum UMN Mapserver - je eine für jede Sprache, für WMS, für WFS und für jede WMS-Kategorie. Die jüngste Entwicklung in Schleswig-Holstein lässt vermuten, dass die Inspire-relevanten Themen für die Geodateninfrastruktur zukünftig vom Digitalen Atlas Nord für Schleswig-Holstein und Hamburg bereitgestellt werden (http://www.DigitalerAtlasNord.de/Portal). Der Umweltatlas in Rheinland-Pfalz erfüllt in seiner aktuellen Ausgestaltung die Bedürfnisse als zentraler kartenbasierter Einstieg in die Umweltinformationen. Hier steht deshalb die kontinuierliche Anpassung an technische Änderungen im Vordergrund. Mecklenburg-Vorpommern benötigt neben der Inspire-Konformität und einer hohen Benutzerfreundlichkeit weitere Editier-Funktionen. Eine mögliche Umsetzung wäre die Einbindung eines frei verfügbaren Mapserver Stack, der auch für den UMN Mapserver nutzbar sein soll und eine WFS-T Schnittstelle zur Verfügung stellt.

Literatur Dataport (2005): Feinkonzept “Digitaler Atlas Schleswig-Holstein” Fischer, T. (2002): UMN Minnesota MapServer – Handbuch und Referenz, MapMedia J. Thomsen and D. Geschwandtner GbR, Berlin Görtzen, D., Schneberger, S., Rammert, U. (2003): Schleswig-Holsteins Environmental Atlas as Content Management System for Environmental Geographical Data?, 17th International Conference Informatics for Environmental Protection, Cottbus, Metropolis Görtzen, D. (2004): New Media Projekt “Digitaler Umweltatlas Schleswig-Holstein”, Jahresbericht 2004, Landesamt für Natur und Umwelt, Flintbek Görtzen, D., Schneberger, S., Rammert, U. (2004): Schleswig-Holsteins Environmental Atlas for the Public and for Special Interest Groups, 18th International Conference Informatics for Environmental Protection, Geneva, editions du Tricorne Görtzen, D. (2009): Agricultural and Environmental Data from Schleswig-Holstein for the Geo Data Infrastructure, 6th European Congress on Regional Geoscientific Cartography and Information Systems (EUREGEO), München, Landesamt für Vermessung und Geoinformation Görtzen, D., Rammert, U., Bornhöft, D. (2009): Geo Data and Infrastructure provided by the Environmental Administration of Schleswig-Holstein, 23rd International Conference on Informatics for Environmental Protection, Aachen, Shaker Jessen, H., Schneberger, S. (2002): The Environmental Atlas Schleswig-Holstein, 16th International Conference Informatics for Environmental Protection, Vienna, Metropolis KK+W (2002): Digitaler Atlas Schleswig-Holstein – Handbuch zum Atlas-Prototypen des Landes Schleswig-Holstein Landesamt für Natur und Umwelt Schleswig-Holstein (LANU), T-Systems GEI GmbH (2003-2007): Feinkonzept Digitaler Interaktiver Umweltatlas Schleswig-Holstein, Flintbek/Leipzig Lime, S. (1996-2001): Homepage Minnesota MapServer, http://mapserver.gis.umn.edu Rammert, U., Schneberger, S., Görtzen, D. (2004): Digitaler Umweltatlas des Landes Schleswig-Holstein, Akademie Infobrief, Akademie für Natur und Umwelt, Neumünster Schneberger, S., Görtzen, D., Rammert, U. (2006): Schleswig-Holstein provides Environmental Data for the German Geo Data Infrastructure and offers a public available Gazetteer, 20th International Conference on Informatics for Environmental Protection, Graz, Shaker

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