Erweiterung des Anwendungsbereichs der erweiterten Datenoptionen auf GIS / SDI
Die GeoServices des Projekts, die online als öffentlich zugängliche erste Version verfügbar sind, ergänzen die erweiterten Datenoptionen um eine Reihe von Diensten im Bereich integrierter geografischer Informationssysteme (GIS). Über die GEO Services-Schnittstelle können die interessierte Öffentlichkeit, Stakeholder und Forscher die auf Citizen Science basierenden Daten des Projekts auf intuitive Weise mit bestehenden wissenschaftlichen Daten kombinieren und Daten sowie Ergebnisse in einer geo-räumlichen Dimension betrachten.
Die Kernfunktionen und Möglichkeiten der SPOTTERON GeoServices-Plattform sind:
- einfacher Zugang zu geografischen Daten für ein breiteres Publikum, einschließlich Forschern und öffentlichen Einrichtungen
- nahtlose Integration in bestehende räumliche Dateninfrastrukturen (SDI) durch standardisierte APIs, sodass externe Datenrepositorien oder digitale Zwillinge sich verbinden und die über Citizen Science eingereichten Daten automatisiert nutzen können
- den Einsatz zukunftssicherer Technologien für die fortschrittliche Geodaten-Verarbeitung
- ein hohes Maß an Datensicherheit für persönliche, vertrauliche und sensible Daten
- die aktive Unterstützung von freien und Open-Source-Software (FOSS) sowie konsensbasierten Standards und Technologieentwicklung
- den Austausch und die Integration von Citizen-Science-Daten in Digital Twins und anderen externen Plattformen
Die GeoServer-Infrastruktur läuft auf unserer IT-Infrastruktur, einschließlich der laufenden Wartung des Systems und der Software, um Kompatibilität, Stabilität und Sicherheit zu gewährleisten.
Zweck der GIS/SDI-Infrastruktur des Projekts
Die GeoServices-Plattform des Projekts erfüllt mehrere Zwecke, von denen vier sich in den bekannten FAIR-Prinzipien – Auffindbarkeit, Zugänglichkeit, Interoperabilität und Wiederverwendbarkeit – zusammenfassen lassen.
- Findability ermöglicht es Menschen und Computern, Geodatenressourcen über standardisierte Metadatenformate und Online-Kataloge zu finden und abzufragen.
- Accessibility informiert Nutzer darüber, wie sie auf die eigentlichen Daten zugreifen können, was möglicherweise auch Authentifizierung und Autorisierung umfasst.
- Interoperability bedeutet, dass auf Daten über Software-Schnittstellen zugegriffen werden kann, die offenen Kommunikationsstandards und Datenformaten folgen.
- Reusability als Hauptziel dieser Prinzipien befasst sich mit der Wiederverwendung von Daten in Kontexten und für Zwecke, die über diejenigen hinausgehen, für die sie ursprünglich erhoben wurden.
Infolgedessen werden veröffentlichte Daten nach diesen Prinzipien einem breiteren Publikum zugänglich gemacht und ermöglichen Forschern, öffentlichen Einrichtungen und politischen Entscheidungsträgern den Datenzugriff mithilfe etablierter GIS-Clients und -Tools. Gehostete Datensätze lassen sich leicht in öffentlich zugängliche Infrastrukturen integrieren, um Querverweise zu erstellen und sie mit Datensätzen aus einem größeren Ökosystem der wissenschaftlichen Forschung zu visualisieren, einschließlich derjenigen, die gemäß der EU-INSPIRE-Richtlinie veröffentlicht wurden.
Die EU-INSPIRE-Richtlinie [https://interoperable-europe.ec.europa.eu/collection/inspire] zielt darauf ab, „eine Geodateninfrastruktur der Europäischen Union (EU) für die Zwecke der Umweltpolitik der Gemeinschaft sowie für Politiken oder Aktivitäten, die Auswirkungen auf die Umwelt haben können, zu schaffen“. Die Richtlinie ist seit 2019 vollständig in Kraft und ermöglicht „den Austausch von räumlichen Umweltinformationen zwischen Organisationen des öffentlichen Sektors sowie einen besseren öffentlichen Zugang zu räumlichen Informationen in ganz Europa“. Als Beispiel für diese Infrastruktur vereint das Europäische Meeresbeobachtungs- und Datennetzwerk (EMODnet) mehr als 6000 Ressourcen, darunter Datensätze, Karten und Dienste, die frei verfügbar und online zugänglich sind.
Zudem sorgt die Einführung neuer Dienste durch fortschrittliche GIS-Technologien und eine flexible Infrastruktur für erweiterte Unterstützung und eine schnelle Entwicklung neuer Anwendungsszenarien und Anwendungsfälle. Die GIS-Infrastruktur des Projekts reicht von stilisierten Kartenvisualisierungen mit mehreren anpassbaren Ebenen für den einfachen Zugriff über gekachelte und vektorisierte Kartendaten für effiziente, leistungsstarke Web- und Mobilanwendungen bis hin zum direkten Zugriff auf das zugrunde liegende Datenmodell für automatisierte Datenverarbeitungsabläufe. Sie basiert auf bewährten Verfahren der Branche und deckt ein breites Spektrum aktueller und zukünftiger Anwendungen ab.
Die GIS-Infrastruktur umfasst Komponenten und Dienste aus einer Vielzahl von freien und Open-Source-Softwareprojekten und -initiativen. Mit ihrem Bekenntnis zu Interoperabilität, offenen Standards und konsensorientierter Entwicklung arbeiten Open-Source-Communities weltweit an der kontinuierlichen Verbesserung von GIS-Technologien, machen technisches Wissen für alle zugänglich und gewährleisten den dauerhaften Zugang zu wissenschaftlichen Informationen für Wissenschaft, öffentliche und private Einrichtungen sowie interessierte Einzelpersonen.
Wie der Zugriff auf die GeoServices erfolgt
Der Datenzugriff erfolgt über standardisierte Webdienste und, soweit möglich, in mehreren weit verbreiteten Datenformaten, darunter Geography Markup Language (GML), JSON, Google Earth (KML) und Klartext (CSV). Dies gewährleistet die Unterstützung eines möglichst breiten Spektrums aktueller GIS-Clients und -Tools, einschließlich kostenloser und kommerzieller Desktop- und Web-Clients.
Ein Online-Metadatenkatalog dient als Veröffentlichungsendpunkt für gehostete Daten und integriert Ressourcen aus der EU-INSPIRE-SDI, wie beispielsweise EMODnet. In den Katalogdienst integriert ist ein Web-GIS-Client zur Online-Anzeige von indizierten und externen Daten. Über den Web-Client oder ein beliebiges anderes GIS-Tool deiner Wahl kannst du die Daten bequem online erkunden und in verschiedenen gängigen Formaten zur Offline-Verarbeitung herunterladen.
Darüber hinaus ermöglicht der Metadatenkatalog den direkten Zugriff auf Dienste und Datensätze für erweiterte Abfragen und automatisierte Verarbeitung. Standardisierte Schnittstellen ermöglichen es, katalogisierte Daten mit einer Vielzahl kompatibler GIS-Clients und -Tools effizient zu durchsuchen, zu filtern und zu übertragen. Auf diese Weise bieten der Katalog und die Service-Endpunkte eine einfache, flexible und robuste Unterstützung für aktuelle und zukünftige Anwendungsfälle, die von der ersten Datenexploration bis hin zur Erstellung komplexer Modelle und Pipelines reichen.
Säulen der GIS-Infrastruktur des Projekts
Als Grundlage für die meisten anderen Dienste ermöglicht eine Geodatenbank die Speicherung, Indizierung und Abfrage von Geodaten. Diese Datenbank indiziert Informationen anhand ihrer geografischen Position oder Ausdehnung und ist in der Lage, komplexe Operationen mit räumlichen Beziehungen effizient durchzuführen. Typische Beispiele für solche Operationen sind Filter, die Datensätze auf bestimmte Gebiete wie z. B. ein Land beschränken, das Finden der nächstgelegenen Orte zu einem bestimmten Standort, die Übersetzung (Reverse Geocoding) eines geografischen Standorts in eine Straßenadresse oder die Routenplanung. Dank der vollständigen Kontrolle über die IT-Infrastruktur und die Datenbank ist P3 in der Lage, spezialisierte und hocheffiziente Datenbankoperationen zu implementieren, die eine maßgeschneiderte Verarbeitung und Visualisierung von Geodaten ermöglichen.
Im Zentrum der Geodaten-Infrastruktur fungiert ein Kartenserver als zentraler Dienst, der geografische Daten und Kartenvisualisierungen unter Verwendung offener Standards bereitstellt. Der Zugriff ist mit jedem kompatiblen GIS-Client möglich, einschließlich Desktop- und Webanwendungen von kommerziellen Anbietern und Open-Source-Initiativen. Der Kartenserver deckt die branchenweit etablierten OGC-Webdienste ab, die die breiteste Unterstützung in Tools und Anwendungen bieten, sowie die neuere OGC-API-Sammlung von Standards, die für moderne Webanwendungen entwickelt wurde. Auf diese Weise ist die GIS-Infrastruktur des Projekts mit einer möglichst großen Anzahl standardkonformer GIS-Clients kompatibel und für die Zukunft verteilter Geotechnologien bestens gerüstet.
Die Kartendienste ergänzen sich gegenseitig und bieten eine Vielzahl von Funktionen für unterschiedliche Anwendungsszenarien und Anwendungsfälle. Wo möglich, werden verschiedene Formate für den Datentransfer unterstützt, um die Flexibilität bei Datenüberlastungen zu erhöhen. Der Kartenserver und die Datenbank unterstützen benutzerdefinierte Attribute für Geodaten und ermöglichen anwendungs- und projektspezifische Informationsmodelle, was sie zu einer idealen Lösung für die Integration von Punktdaten mit standardisierten Informationsschemata macht, z. B. aus den Bereichen Geografie und Webtechnologien.
SDI-Integration
Um die FAIR-Prinzipien – Auffindbarkeit, Zugänglichkeit, Interoperabilität und Wiederverwendbarkeit – zu fördern, werden die von SPOTTERON bereitgestellten Datensätze, Karten und Dienste über einen Geokatalog-Dienst veröffentlicht. Metadaten-Annotationen liefern die notwendigen Kontextinformationen, damit Datensätze, Karten, Dienste und andere Ressourcen auffindbar und zugänglich sind, ohne dass man vorher wissen muss, dass es sie gibt oder wo sie zu finden sind. Gemeinsame Vokabulare aus verschiedenen Wissenschaftsbereichen dienen als Metadaten-Schlüsselwörter, um verwandte Themen anzugeben und ermöglichen es Forschern, große Kataloge nach relevanten Ressourcen zu durchsuchen, was die Wiederverwendung über die ursprüngliche Veröffentlichung und den ursprünglichen Zweck hinaus fördert.
Die Standardisierung von Katalog-Metadaten und programmierbare Katalogschnittstellen gewährleisten die Interoperabilität in einem verteilten, heterogenen Netzwerk von Geoinformationssystemen und ermöglichen die Integration größerer räumlicher Dateninfrastrukturen, wie sie beispielsweise durch die EU-INSPIRE-Richtlinie bereitgestellt werden. Die Interoperabilität funktioniert in beide Richtungen und unterstützt sowohl den Austausch von Ressourcen-Metadaten, die vom Citizen-Science-App-Toolkit des Projekts bereitgestellt werden, mit anderen Geokataloge als auch die Integration externer Katalog-Metadaten in die GeoServices-Plattform des Projekts.
Diese externen Metadaten werden so über den Katalog auffindbar und zugänglich und lassen sich leicht wiederverwenden, z. B. im integrierten Web-Kartenviewer oder jedem modernen Desktop-GIS-Client. Insbesondere der Web-Kartenviewer bietet eine einfache Vorschau auf Datensätze, die auf unserer GIS-Infrastruktur gehostet werden, und kann anpassbare Sätze von Kartenebenen aus dem App-Datensatz des Projekts sowie von anderen Datenanbietern interaktiv visualisieren.
Die Kartenvisualisierungen werden durch zusätzliche Kartendaten von externen Diensten ergänzt, wie z. B. Straßenkarten und Luft-/Satellitenbilder.
Datensicherheit
Alle über die GeoServices-Plattform des Projekts verfügbaren Daten werden nach denselben strengen Sicherheitsrichtlinien veröffentlicht wie in der Projekt-App. Eine hochentwickelte Datensicherheitsschicht, die von P3 für den Einsatz im Citizen-Science-App-Toolkit entwickelt wurde, ist bereits vorhanden und erstreckt sich auch auf Daten, die über die neue GIS-Infrastruktur veröffentlicht werden, um persönliche, vertrauliche und/oder sensible Informationen zu schützen. Öffentliche Daten werden ohne Einschränkungen bereitgestellt; sensible Daten sind nur für autorisiertes Personal im Rahmen ihrer Projektarbeit zugänglich.
Bist du daran interessiert, fortschrittliche GeoServices in deinem Forschungs-, Citizen-Science- oder Community-Science-Projekt zu nutzen? Melde dich bei uns!
