=Paper= {{Paper |id=Vol-1919/paper6 |storemode=property |title=Beratungsdatenbank Geologie und Boden in Schleswig-Holstein (Consulting Database Geology and Soil of Schleswig-Holstein) |pdfUrl=https://ceur-ws.org/Vol-1919/paper6.pdf |volume=Vol-1919 |authors=Friedhelm Hosenfeldl,Karen Bäznerl,Meike Nitschkel,Bernd König |dblpUrl=https://dblp.org/rec/conf/uis/HosenfeldlBNK17 }} ==Beratungsdatenbank Geologie und Boden in Schleswig-Holstein (Consulting Database Geology and Soil of Schleswig-Holstein)== https://ceur-ws.org/Vol-1919/paper6.pdf
                                       Tagungsband UIS 2017




Beitrag F: Friedhelm Hosenfeld, Karen Bäzner, Meike Nitschke und
Bernd König

             Beratungsdatenbank Geologie und Boden
                              in Schleswig-Holstein


      Friedhelm Hosenfeld1, Karen Bäzner2, Meike Nitschke2 und Bernd König2
      1
     Friedhelm Hosenfeld, Institut für Digitale Systemanalyse & Landschaftsdiagnose
                                       (DigSyLand)
                                hosenfeld@digsyland.de
                     2
                      Karen Bäzner, Meike Nitschke, Dr. Bernd König,
Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein
                                        (LLUR-SH)
               {karen.baezner|meike.nitschke|bernd.koenig}@llur.landsh.de


Abstract
The intranet web application “Consulting Database Geology and Soil” (Beratungsdatenbank
Geologie und Boden) is presented which was developed on behalf of the department Geology
and Soil of the State Agency for Agriculture, Environment and Rural Areas of Schleswig-
Holstein (LLUR-SH). The application supports this department in managing their consulting
services consistently and well structured in order to facilitate convenient access to all
consulting data. The solution was implemented as a PHP-based subject-specific application
integrated into the universal evaluation platform Disy Cadenza, thus utilizing Cadenza’s
evaluation options as well as GIS functionalities for editing and visualizing geometries on the
one hand and offering on the other hand an acquisition component for topical data tailored to
the subject-specific requirements.

Zusammenfassung
Vorgestellt wird die Intranet-Web-Anwendung „Beratungsdatenbank Geologie und Boden“
(BRDB), die für die Abteilung Geologie und Boden des Landesamtes für Landwirtschaft,
Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein (LLUR-SH) entwickelt wurde.
Die Anwendung dient dazu, die von der Abteilung erbrachten Beratungsleistungen einheitlich
und strukturiert zu verwalten, so dass der Zugang zu allen Beratungen komfortabel möglich
ist. Die Umsetzung erfolgte als PHP-Fachanwendung, die in die Auswertungsplattform Disy
Cadenza integriert wurde, um einerseits die Auswertungsfunktionalitäten und die GIS-


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Funktionen zur Geometrieerfassung und -darstellung in Cadenza zu nutzen und andererseits
eine auf die fachlichen Anforderungen zugeschnittene Sachdatenerfassung anzubieten.


1 Überblick

1.1 Motivation und Grundlagen
Als eine ständige Aufgabe erbringt die Abteilung Geologie und Boden des
Landesamtes für Landwirtschaft, Naturschutz und ländliche Räume des Landes
Schleswig-Holstein       (LLUR-SH) Beratungsleistungen für die Landesregierung,
Behörden, Planungsbüros, Wirtschaftsunternehmen und in Einzelfällen auch
Privatpersonen. Hierbei erfolgen in der Regel Stellungnahmen, die standort- oder
gebietsbezogen fachliche Bewertungen und Interpretationen enthalten. Mit der
Beratungsdatenbank (BRDB) soll dieses Expertenwissen gesichert sowie die
Dokumentation der durchgeführten Beratungen und damit der Zugang zu deren
Inhalten vereinfacht und beschleunigt werden.

1.2 Anforderungen an die Beratungsdatenbank (BRDB)
Folgende fachliche Anforderungen an die Beratungsdatenbank wurden formuliert:

   •   Vereinfachung und Beschleunigung des täglichen Beratungsgeschäfts und
       Vermeidung von inhaltlichen Inkonsistenzen für Beratungen zum gleichen
       Standort bzw. Gegenstand.
   •   Einfacher und übersichtlicher Aufbau mit schnellem Zugriff auf Altberatungsfälle
       und die eigentliche Vorgangsdokumentation, die jeweils als Word- oder PDF-
       Datei vorliegt.
   •   Weitgehende Lese- und Auswertezugriffsmöglichkeiten für die gesamte
       Abteilung, Schreibrechte für die Beratungsdurchführenden.
   •   Ergänzendes Werkzeug zu bestehenden Werkzeugen.

1.3 Konzeption der Beratungsdatenbank
Zu jeder Beratung gehören sowohl Raumbezüge als auch strukturierte Sachdaten zu
den Beratungsinhalten sowie die Vorgangsdokumentation in Dateiform.

Aufbauend auf der Konzeption der Fachabteilung und des IT-Dezernates sowie den
bereits vorhandenen Beratungsdaten wurde eine Datenbanklösung mit einer Web-
Erfassungsanwendung geplant, die im Intranet des Landesamtes bereitgestellt wird.
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Als Basis sollte die Auswertungsplattform Cadenza eingesetzt werden, deren Variante
CadenzaWeb die Erfassung und Bearbeitung von Geometrien und die nahtlose
Einbettung einer webbasierten Erfassung zulässt, während Cadenza Desktop im
Wesentlichen für die Auswertungsfunktionen zum Einsatz kommt.

Folgende technische Anforderungen wurden in der Konzeption berücksichtigt:

   •   Für jede Beratung können eine oder mehrere Geometrien verwaltet werden.
       Geometrien können Punkte, Linien und Flächen sein.
   •   Zusätzlich zu den Geometrien sollen einige Standard-Raumbezüge als
       Sachdaten hinterlegt werden. Dies betrifft unter anderem Gemeinde,
       Gemarkung, Flurstück und Blattschnitte topographischer Karten.
   •   Diese Raumbezüge werden als n:m-Verknüpfung zu jeder Beratung hinterlegt.
       Konzipiert    wurde    einerseits        die       automatische   Befüllung   der
       Raumbezugsverknüpfung auf der Basis der Geometrien. Andererseits soll auch
       die manuelle Eingabe von Raumbezügen möglich sein, wenn z.B. eine direkte
       Verortung mit Geometrie (noch) nicht vorgenommen wurde.
   •   Adress-Angaben sollten zusätzlich nur als Sachdaten aufgenommen werden.
   •   Mit den Beratungen sollen Dokumente verlinkt werden, die im Dateisystem
       verwaltet werden. Dazu werden nur Links auf die Dokumente und nicht die
       Dokumente selbst in der Datenbank abgebildet.


2 Umsetzung als Web-Anwendung

2.1 Datenmodellierung
Als Vorläufer-Datenhaltung existierten für zwei Beratungsthemen jeweils Shape-
Dateien, die mit ArcGIS bearbeitet wurden und in denen für jede Beratung eine Punkt-
Geometrie    mit    den   erforderlichen    Sachdaten         und   Verweisen   zu   den
Vorgangsdokumenten gehalten wurden.

Gemäß der fachlichen Anforderungen wurde ein normalisiertes Datenmodell
entwickelt, dass unter anderem durch eine Adressverwaltung vermeidet, dass
Adressen mehrfach gehalten und gepflegt werden müssen. Zudem können
Raumbezüge von mehreren Beratungsdatensätzen referenziert werden. Mit dem



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Einsatz von Schlüssellisten wurden die Einheitlichkeit der Daten optimiert und bessere
Auswertungsmöglichkeiten geschaffen.

Alle bisher in den Shape-Dateien vorhandenen Altdaten wurden in das neue
Datenmodell migriert.

Die Datenhaltung wurde in der zentralen Oracle 11-Datenbank des LLUR umgesetzt.
Die Geometrien werden dabei mit den Sachdaten gemeinsam in der Datenbank
abgelegt.

2.2 Auswertungsplattform Cadenza
Für die Umsetzung wurde entschieden, die Auswertungsplattform Disy Cadenza als
Grundlage einzusetzen, die im Rahmen einer Bund-Länder-Kooperation von der Firma
Disy entwickelt wird und seit vielen Jahren auch im Ressort des Ministeriums für
Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume in Schleswig-Holstein im
Einsatz ist. Zu den Anwendungsfeldern gehören unter anderem die EG
Wasserrahmenrichtlinie mit dem Wasserkörper- und Nährstoffinformationssystem
(WANIS) [Hosenfeld et al. 2016], der Energieatlas [Hosenfeld & Albrecht 2015], die
Umgebungslärmrichtline [Hosenfeld et al. 2014] sowie der Naturschutz [Hosenfeld et
al. 2014].

2.3 Erfassungsanwendung
Die Fachanwendung zur Erfassung und Pflege der Sachdaten wurde in PHP
entwickelt. Der Start der Anwendung, die Erfassung und Darstellung der Geometrien
sowie die Benutzerverwaltung finden in CadenzaWeb statt, in das die Fachanwendung
so integriert ist, sodass den Anwendenden eine einheitliche Anwendung präsentiert
wird.

Die Realisierung basiert auf einem PHP-Framework, das einen Großteil der
Eingabefunktionalität   per   Konfiguration      ermöglicht   und   bereits   für   andere
Fachanwendungen des Umweltressorts eingesetzt wird, wie beispielsweise die
Naturschutz-Maßnahmendatenbank [Hosenfeld et al. 2014] und das Verfahrensver-
zeichnis.




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          Abbildung 1: Ausschnitt der Eingabemaske einer Beratung (fiktives Beispiel)

Ein Vorteil der Auswertungsplattform Cadenza besteht darin, dass Auswertungen
sowohl mit dem eng mit der Fachanwendung verknüpften Cadenza Web, aber auch
mit der Variante Cadenza Desktop durchgeführt werden können, die als WebStart-
Anwendung auf jedem Arbeitsplatz genutzt wird und weitergehende individuelle
Auswertungsfunktionen bietet, die über die vorkonfigurierten Optionen hinausgehen.


3 BRDB zur Datenerfassung und Auswertung

3.1 Eingabemasken und Erfassung
Alle Eingabemasken bauen sich automatisch auf der Basis von Konfigurationsdateien
auf und lassen sich in einzelne inhaltlich zusammengehörige Blöcke gliedern.
Hierarchisch   zusammenhängende            Objekte       und   Schlüssellisten-Einträge   sind
miteinander verlinkt, so dass durch Anklicken des Eintrags die Maske des
entsprechenden Untereintrags oder der zugehörigen Schlüsselliste aufgerufen werden
kann, wie z.B. die unterschiedlichen Dokumente zu einer Beratung zur Bearbeitung
der Pfade und Beschreibungen (s. Abbildung 2).



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Fehlende Schlüssellisteneinträge können so während der Bearbeitung bequem
ergänzt werden.




 Abbildung 2: Zu einer Beratung können mehrere Dokumente zugeordnet werden, deren Metadaten
                           separat zu bearbeiten sind (fiktives Beispiel)

3.2 Zuordnung von Raumbezügen und Raumeinheiten
Aus der Eingabemaske der Beratung kann die Geometrieerfassung zum Hinzufügen
neuer Geometrien oder zur Bearbeitung bestehender Geometrien aufgerufen werden
(s. Abbildung 1 und Abbildung 3). Alternativ ist bei Punkt-Geometrien die direkte
Eingabe der Koordinaten möglich.

Beim Abspeichern der Geometrien werden bestimmte Raumeinheiten wie Flurstücke
und Gemeinden dem Datensatz automatisch zugeordnet, um eine effiziente rein
datenbankbasierte Recherche ohne geometrischen Abgleich zu ermöglichen.
Zusätzlich ist die manuelle Zuordnung von Raumbezügen möglich, auch wenn keine
konkrete Geometrie vorhanden ist.




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              Abbildung 3: Geometrieerfassung in CadenzaWeb (fiktives Beispiel)

3.3 Auswertungen in Cadenza
In CadenzaWeb und CadenzaDesktop kann mit Hilfe verschiedener Kriterien, die alle
Eigenschaften der Beratungsdatensätze repräsentieren, gezielt nach einzelnen
Beratungen gesucht werden. Aus dem Rechercheergebnis kann im LLUR direkt auf
die Vorgangsdokumente und auf die Kartendarstellung der Geometrien zugegriffen
werden, in der weitere Kartenthemen beliebig ergänzt werden können.

Zusätzlich ist auch in ArcGIS über die Datenbank ein Zugriff auf die Geometrien
möglich, wobei aus dem komplexen Datenmodell nur eine Auswahl der verfügbaren
Beratungsinformationen direkt abgerufen werden.


4 Zusammenfassung und Ausblick
Mit der vorgestellten Anwendung können die fachlichen Anforderungen zur effizienten
Verwaltung der Beratungsdaten erfüllt werden. Im Unterschied zu der Vorgänger-
Realisierung können beliebig viele Geometrien – neben punktförmigen auch Linien-
und Flächen-Geometrien – mit einer Beratung verbunden werden. Zudem ist die
Zuordnung mehrerer Dokumente zu einer Beratung möglich und umgekehrt die
Zuordnung von bereits bestehenden Dokumenten zu einer neuen Beratung, so dass
die Realisierung dem tatsächlichen Workflow besser angepasst ist. Bei der Konzeption
und Umsetzung wurden neben den zuerst integrierten Themen Hydrogeologie und

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Geothermie die übrigen Beratungsthemen der Fachabteilung berücksichtigt, so dass
der Einsatz für weitere Bereiche schon jetzt möglich ist.

Inzwischen wurden für die Abteilung Geologie und Boden noch drei weitere
Fachanwendungen nach dem gleichen Prinzip umgesetzt, in denen biologische
Untersuchungsdaten       und    schlagbasiserte         Nutzungsdaten   zu   Bodendauer-
beobachtungsflächen, aber auch die Leitprofile der Bodenübersichtskarte bearbeitet
werden können.


5 Literaturverzeichnis
Hosenfeld, F.; Kleinbub, J.; Krüger, K.; Kumer, D.; Langner, K. & Rinker, A. (2012):
  Development of a Database Supporting the Management of Nature Conservation Measures
  in Schleswig-Holstein. In: H.-K. Arndt, G. Knetsch, W. Pillmann (Eds.): Light up the Ideas
  of Environmental Informatics, Dessau 2012, S. 623 – 629.
Hosenfeld, F.; Gliesmann, L. & Rinker, A. (2014): Mapping Service Environmental Noise
  Schleswig-Holstein. In: Gomez, J.M.; Sonnenschein, M.; Vogel, U.; Winter, A.; Rapp, B. &
  Giesen, N. (Eds.): Information and Communication Technology for Energy Efficieny,
  EnviroInfo 2014 28th International Conference on Informatics for Environmental Protection,
  Oldenburg, S. 493-500.
Hosenfeld, F. & Albrecht, M. (2015): Energieatlas Schleswig-Holstein. In: Umweltbundsamt:
  Umweltinformationssysteme - Big Data – Open Data – Data Variety.und Datenaufbereitung
  für maritime Informationssysteme, Ergebnisse des 21. und 22. Workshops des
  Arbeitskreises    „Umweltinformationssysteme“     der    Fachgruppe      „Informatik   im
  Umweltschutz‘‘,      DOKUMENTATIONEN             58/2015,     S.      140       -    153.
  http://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/378/publikationen/doku_58_20
  15_umweltinformationssysteme_1.pdf (aufgerufen am 03.06.2017).
Hosenfeld, F.; Tiffert, J.; Trepel, M. (2016): Wasserkörper- und Nährstoffinformationssystem
  Schleswig-Holstein. In: Proc. of the 23rd Workshop UIS2016, Leipzig, Germany, June 1-2,
  2016, http://ceur-ws.org/Vol-1781/paper4.pdf , S. 55-65, (aufgerufen am 03.06.2017).




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