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28.02.2017 Fachbeiträge

„Verfügbarkeit und Nutzbarkeit müssen Hand in Hand gehen“

Für Dr. Marcel Weber, Abteilungsleiter am Landesamt für Vermessung und Geobasisinformation Rheinland-Pfalz (LVermGeo), ist „Copernicus in aller Munde“. Die Redaktion gis.Business sprach mit ihm und Daniel Holweg von M.O.S.S. über die Copernicus-Datennutzung beim LVermGeo. Ein spannender Ein- und Ausblick.

Autor: Andreas Eicher

In welchen Bereichen und seit wann kommen Copernicus-Daten beim Land Rheinland Pfalz, kurz RLP, zum Einsatz?

Dr. Marcel Weber: Copernicus ist in aller Munde. Der praktische Einsatz entwickelt sich nach unserer Wahrnehmung jedoch erst. Wir widmen uns dem Thema, weil wir als Datenbereitsteller die Geodatennutzungsbedürfnisse von Bürgerinnen und Bürgern, Wirtschaft und Verwaltung in Rheinland-Pfalz adressieren. Gerade aus dem Bereich der Behörden rechnen wir mit einer erheblichen Nachfrage nach Copernicus-Daten und Informationen, die wir mit Copernicus-Daten unterstützen können. Mit M.O.S.S. und anderen Partnern, unter anderem auch aus der Forschung, stehen wir hierzu im Dialog und bringen uns in Entwicklungen ein.

Daniel Holweg: Seit Anfang vergangenen Jahres sind wir an einem Innovationsprojekt beteiligt, das sich in einer Beispielregion in Rheinland-Pfalz mit der Nutzung von Copernicus-Beobachtungsdaten für die Unterstützung des Einsatzes von erneuerbaren Energien beschäftigt. Das Landesamt für Vermessung und Geobasisinformation Rheinland-Pfalz hat uns in diesem Zusammenhang mit der Bereitstellung von Geobasisdaten unterstützt, da wir uns insbesondere mit der Kombination von den aus den Beobachtungsdaten ableitbaren Informationen mit bereits vorliegenden Basisdaten befassen. Basierend auf den Erfahrungen aus dem Projekt und den verschiedenen Vorarbeiten konnten wir dann auch im Projekt zur Nutzung der Copernicus-Daten in RLP unterstützen.

Mit welchen Zielen wurde das Projekt zur Nutzung der Copernicus-Daten in RLP durchgeführt und welche Mehrwerte verspricht sich das Land davon?

Dr. Marcel Weber: Als Landesvermessungsbehörde zählt es zu unserem Selbstverständnis, regelmäßig zu hinterfragen, wie wir unserem gesetzlichen Auftrag in bestmöglicher Weise gerecht werden können. Dazu gehört es, neue Angebote zu prüfen und zu bewerten. Ein solches und insbesondere auch recht umfangreiches Angebot stellt Copernicus aus unserer Sicht heute dar. Wir befassen uns mit der Fragestellung, ob diese Daten Bestandteil unseres Geobasisdatenangebots werden sollten beziehungsweise wie uns das Datenangebot bei der Erfüllung unserer Aufgaben helfen oder zur weiteren Verbesserung beitragen kann. Ein sicherlich einfacher, aber auch wesentlicher Teil unseres Projekts mit M.O.S.S. ist der „Appetizer“. Er dient dazu, mit den Anwendern zu diesem Thema in Kontakt zu treten. Die Einbindung von Copernicus-Daten in unser Portal und die Möglichkeit, die Daten zu betrachten, schaffen etwas zum Anfassen und dienen als flankierende Maßnahme zu unserer aktuellen Umfrage hinsichtlich des Bedarfs an Copernicus-Daten in Rheinland-Pfalz. Das zweite Thema, welches wir seit Ende 2016 mit M.O.S.S. bearbeiten, ist ein Erprobungsprojekt, wie wir die Copernicus-Daten für uns nutzbar machen können. Dabei geht es insbesondere auch darum, die Datenbereitstellung, Datenströme und grundsätzliche Bildverbesserungsprozesse auszuprobieren. Natürlich beobachten wir auch andere Projekte in Rheinland-Pfalz, in der Bundesrepublik und bei unseren Partnern, die sich insbesondere auch mit Analyseprozessen und weiteren Einsatzmöglichkeiten der Daten befassen. Für die Anwendung der Copernicus-Daten in Rheinland-Pfalz halten wir eine möglichst generische und synergetische Lösung für sinnvoll.

Daniel Holweg: Seitens M.O.S.S. ist das Thema Copernicus auch mit dem Auf- und Ausbau unserer cloudbasierten Services und der Plattform SentinelArchiver verbunden. Die Technik und Algorithmen stellen dabei heute nicht mehr die zentrale Herausforderung dar. Vielmehr sind wir an der Schwelle, die Daten in Kombination mit unseren Technologien in Nutzen zu setzen und in für alle Beteiligten gewinnbringende Geschäftsmodelle zu überführen. Mit dem LVermGeo verbindet uns eine langjährige und vertrauensvolle Zusammenarbeit. Gepaart mit der erforderlichen Innovationsbereitschaft und -fähigkeit, die wir hier ebenfalls vorfinden, der ideale Partner, um gemeinsam die Eignung unserer Lösungen zu belegen und deren Konfektionierung, wo erforderlich, anzupassen. Anhand der bereits gesammelten Erfahrungen konnten wir unseren SentinelArchiver noch einmal verbessern und stehen heute auch bei anderen Anwendern in den Startlöchern, um die Copernicus-Daten in Nutzung zu bringen.

Welche fachlichen und strategischen Erwartungen wurden vonseiten des Landes Rheinland-Pfalz an das Projekt gestellt?

Dr. Marcel Weber: In unserer Rolle als Datenbereitsteller und Geo-Kompetenzträger sowie erster Ansprechpartner gerade auch für Verwaltungen im Land ist es uns wichtig, das aus Copernicus resultierende Datenangebot für unsere Anwender zu erschließen und sie bei der Nutzung zu unterstützen. Wunsch ist es, eine wirkliche Verbesserung des Datenangebots sicherzustellen und damit die Erwartungen zu erfüllen. Denken sie nur daran, welch wichtige Grundlage die Daten unter anderem in den Bereichen Umwelt, Naturschutz oder Forsten spielen können. Häufig steht hier keine hohe geodätische Genauigkeit im Vordergrund, sondern vielmehr eine hohe zeitliche Auflösung. Lösungen für genau jenes Spektrum darf man sich, gerade auch mit Blick auf 4D-Applikation, aus der hohen Erfassungsfrequenz erhoffen.

Aber auch für unsere internen Prozesse können die Daten relevant sein. Bei der Laufendhaltung unserer Geobasisdaten stützen wir uns heute unter anderem auf Bildanalyseverfahren, Meldedienste und Ortsvergleiche. Hier sehen wir ebenso wie andere Vermessungsbehörden Potenzial zur Ableitung weiterer Aktualisierungstrigger.

Daniel Holweg: Satellitenbeobachtungsdaten sind ja nicht unbedingt neu. Gerade in Wissenschaft und Forschung arbeitet man nach meiner Wahrnehmung seit Längerem mit Daten aus Copernicus, den Vorgängern oder vergleichbaren Quellen und verfügt über die nötigen Strukturen, um sich die Daten zu beschaffen und hat in Projekten auch immer wieder den Nutzen belegen können. In der operativen Anwendung bei unseren Kunden im behördlichen wie im privatwirtschaftlichen Umfeld haben wir bisher aber kaum Interesse gesehen. Das lag sicherlich in fehlenden Informationen begründet. Hier hat das intensive Marketing zu Copernicus in der jüngsten Vergangenheit sicherlich unterstützt. Unsere Erwartung an das Projekt war es daher festzustellen, welche Hürden es für die Nutzung gibt, und zu dokumentieren, wie wir diese mit unseren Lösungen überwinden können.

Welche wichtigen Meilensteine standen im Mittelpunkt des Projekts und welche Reife haben sowohl die Daten als auch die Prozesse?

Dr. Marcel Weber: Genau das ist für uns die spannende Frage. Sicherlich bietet Copernicus den Vorteil einer höheren zeitlichen Auflösung. Aber in welcher Frequenz ist diese höhere Auflösung für uns tatsächlich nutzbar? Oder handelt es sich doch nur um eine theoretisch höhere zeitliche Auflösung der Daten, da zum Beispiel die Bewölkung sich störend auswirken kann. Wir vergleichen die Daten natürlich mit unseren Produkten und dabei insbesondere mit dem Orthofoto. Mit diesem Produkt stehen wir bei einer Aktualität von zwei Jahren und einer deutlich höheren geometrischen Auflösung, sprich 0,2 m statt 10 m. Aus den derzeitigen Nutzergesprächen entnehmen wir, dass ein Bedarf an halbjährlich oder sogar quartalsweise aktualisierten Copernicus-Bilddaten bestehen könnte. Daher erproben wir, ob dies mit Copernicus mit vertretbarem Aufwand erreicht werden kann.

Daniel Holweg: Im ersten Schritt ging es für uns im Projekt darum, Hürden beim Datenzugriff zu überwinden und die Daten, wie die eigenen Daten des LVermGeo, für interne Prozesse und Portale verfügbar zu machen. Bei manchen der Anwendungen, die hierauf aufbauen und aufbauen sollen, findet die eigentliche Verarbeitung mit Dritttechnologien statt. Aber auch hier ist es wichtig, dass es intern einen zentralen Zugangspunkt mit definierten Zugriffs-, Dokumentations- und Qualitätsstrukturen gibt, um nicht mit jeder Anwendung Speicher und Netz zu belasten und weitere Redundanzen zu schaffen und nicht zuletzt darum, Sicherheitsmechanismen anzupassen.

Die Mechanismen, auf die wir uns dabei abgestützt haben, insbesondere die Zugangsplattformen zu den Daten, haben uns hinsichtlich Stabilität, Langlebigkeit der Zugriffsstandards und Aktualität durchaus vor Herausforderungen gestellt.

Aber darum ging es uns ja: Diese Herausforderungen und zeitaufwendigen Aufgaben dem Anwender abzunehmen und damit den nötigen Raum für eine erfolgreiche Nutzung zu schaffen. Gespannt sind wir hier auf die in Aussicht gestellten Verbesserungen mit CODE-DE. Wir planen bereits zu prüfen, inwieweit wir uns hierauf abstützen können.

Bei den Daten stellen wir fest, dass es immer wieder unterschiedliche Erwartungen und auch durchaus noch Aufklärungsbedarf gibt. Die Erwartungshaltung mit jedem Überflug einen für jeden Zweck vollständig und einwandfrei nutzbaren Datensatz zu haben, ist genauso unrealistisch, wie die Behauptung, es gäbe quasi nie brauchbare Daten. Das hat aus unserer Sicht aber weniger mit der Reife der Daten zu tun, als vielmehr mit der Aufgabe, eine klare Zuordnung zwischen den Erwartungen und der Aufgabe zu finden. Mit dem SentinelArchiver haben wir das adressiert, indem wir die Möglichkeit bieten, ein einfaches Regelwerk für die Auswahl und Veredelung der Daten zur Verfügung zu stellen. So konnten wir für die Einbindung in den Webviewer des Landes ein wolkenminimiertes Bildmosaik einer ausgewählten Zeitperiode bereitstellen. Dies ist so sicherlich nicht für photogrammetrische Zwecke einsetzbar, für die Kommunikation im Portal aber ein Mehrwert.

Welche Expertise brachte das Unternehmen M.O.S.S. im Rahmen des Projekts ein?

Dr. Marcel Weber: M.O.S.S. ist langjähriger Partner unseres Hauses. Die Anfänge dieser Zusammenarbeit kommen ja gerade auch aus dem Bereich der Rasterdatenverarbeitung. Bei diesem wichtigen Zukunftsprojekt setzen wir gern auf etablierte und erprobte Zusammenarbeit.

Daniel Holweg: Wir befassen uns bei M.O.S.S. in diesem Jahr seit 30 Jahren mit Rasterdaten und Coverages auf der einen Seite und großen Datenmengen und der hiermit unerlässlichen Automatisierung auf der anderen Seite. Mit diesen Kompetenzen haben wir uns auch in die Zusammenarbeit einbringen können. Für die Interpretation der Daten greifen wir aber nicht nur auf eigenes Know-how zurück, sondern haben dank unserer Partner und der Zusammenarbeit in nationalen und internationalen Innovationsprojekten auch den Zugang zu Experten in ausgewählten Bereichen, mit denen wir gemeinsam tätig werden.

Wie gestaltet sich die Verfügbarkeit der Copernicus-Daten aus Ihrer Sicht?

Dr. Marcel Weber: Verfügbarkeit und Nutzbarkeit müssen Hand in Hand gehen. Aus Nutzersicht genügt es nicht, dass die Daten per Downloaddienst abrufbar sind. Vielmehr müssen sie für den Anwendungszweck geeignet sein und zu zutreffenden Interpretationen sowie Erkenntnisgewinnen führen. Das hat einerseits etwas mit den Inhalten der Beobachtungsdaten zu tun, zum Beispiel der Frage der Häufigkeit und Dichte von Bewölkung. Andererseits aber auch, wie damit umgegangen wird. Wir erproben diesbezüglich die Kombination mehrerer Beobachtungsdaten, um eine wolkenminimierte Szene zu bekommen. Analog zu den angestammten Geobasisprodukten werden die Anwender darüber hinausgehend qualitativ hochwertige Metadaten und Versionierungskonzepte fordern, um aus der zu erwartenden Menge an Bilddaten den jeweils geeigneten Datensatz selektieren zu können.

Daniel Holweg: Verfügbarkeit ist natürlich ein Begriff mit vielen Facetten. Zunächst einmal ist es doch eine hervorzuhebende positive Tatsache, dass es diese Daten gibt und dass sie zur Verfügung gestellt werden. Natürlich gibt es im Detail immer wieder Punkte, die verbesserungswürdig sind. Aber da gibt es ja auch Projekte, die sich dem widmen. Datenbereitstellung von den Trägern des Copernicus-Programms hat natürlich auch seine Grenzen im Sinne von Konstanz und Zuverlässigkeit, über unsere Cloudlösung wird die Verfügbarkeit im Sinne des Nutzers hergestellt. Da sehen wir dann ja auch unsere Rolle und Aufgabe. Wir nutzen die globalen Datenbereitstellungsmechanismen und überbrücken die letzte Meile für die Nutzung in einem ausgewählten Bereich. Das umfasst dann genau solche Fragestellungen und die Einbindung der Daten in vorhandene Systeme und Prozesse.

Eine aktuelle Studie beziffert den Nutzen von Copernicus auf 13,5 Milliarden Euro. Wodurch werden diese Zahlen genährt?

Dr. Marcel Weber: Wir sind nicht gefordert, die Investitionen in Copernicus zu rechtfertigen oder diese in finanziellen Nutzen zu überführen. Vielmehr konzentrieren wir uns darauf, unsere eigene Rolle bestmöglich wahrzunehmen: die Einsetzbarkeit der Copernicus-Daten in unserem Umfeld zu bewerten, um Kundenanforderungen noch besser zu erfüllen oder die Qualität unserer Prozesse zur Erstellung der Geobasisdaten weiter zu optimieren.

Daniel Holweg: Zu der Studie und den Potenzialen von Copernicus als Ganzem müssen Sie die jeweiligen Autoren und Verantwortlichen befragen. Aus Sicht von M.O.S.S. stellt Copernicus ohne Frage aber auch ein wirtschaftlich interessantes Thema dar. Die Größe der Zahlen mag dabei durchaus umstritten sein, aber ein Anfang muss gemacht werden.

Wenn Sie die kommenden Projektziele umfassen. Welche Meilensteine möchten Sie mittelfristig bei der Nutzung von Copernicus-Daten beim Land Rheinland-Pfalz umsetzen?

Dr. Marcel Weber: Wir befinden uns aktuell im Stand von Werkstattarbeiten. Uns geht es darum, die Möglichkeiten der Daten, deren Einbindbarkeit und Nutzen kennen und einschätzen zu lernen und mit den Anforderungen unserer Anwender widerzuspiegeln. Diese Phase dürfte bald abgeschlossen sein. Ich sehe uns gut vorbereitet für eine Entscheidung zum weiteren Umgang mit Copernicus in 2017.

Daniel Holweg: Der SentinelArchiver entwickelt sich natürlich stetig weiter. Stand heute bedienen wir hierüber die Einbindung von optischen Daten verschiedener Qualitätsstufen, Mosaike und Kombinationen auf Basis Sentinel-2. Die Erweiterung um Radardaten auf Basis Sentinel-1 und ausgewählte High-Resolution-Layer sind bereits auf dem Weg. Aber es geht uns nicht nur darum, die verschiedenen Daten zu behandeln, sondern auch darum, Informationen abzuleiten und einzubinden. Im ersten Schritt stehen hier klassische Indizes, allen voran der NDVI, an. Gerade bei der Ableitung von Informationen besteht natürlich auch die Erwartungshaltung, hier als Anwender selbst Eingriffs- und Kontrollmöglichkeiten zu haben oder auch eigene Prozesse zu definieren beziehungsweise einzubinden. Dafür haben wir aktuell einen Expertenmodus in der Erprobung, den wir im Laufe des Jahres auch noch in Pilotvorhaben einbinden wollen. Der letzte Punkt ist dann noch, dass wir die Daten nicht nur zum Download oder als OGC-Dienst bereitstellen wollen, sondern für diejenigen, die die Daten in ihrem eigenen Datenmanagement speichern möchten, einen Push-Mechanismus zu ermöglichen, sodass die Daten dort ohne nennenswerte manuelle Eingriffe verfügbar sind. Das geht mit unserer eigenen Lösung novaFACTORY. Auf der Agenda steht konkret als nächstes die Realisierung für beliebige ArcGIS-basierte Anwendungen.

Herr Dr. Weber, Herr Holweg, besten Dank für die Ein- und Ausblicke!


Dr. Marcel Weber

Dr. Marcel Weber, LVermGeoDr. Marcel Weber studierte Geodäsie an der HTW Dresden und der TU Darmstadt und absolvierte das Referendariat im Land Hessen. Zu seinen beruflichen Stationen zählen u. a. die Landesvermessungsämter in Thüringen, Hessen und Rheinland-Pfalz. Seit 2007 ist er in der Vermessungs- und Katasterverwaltung Rheinland-Pfalz in unterschiedlichen Funktionen tätig, so u. a. als Projektleiter für die Alkis-Einführung und als Fachbereichsleiter am LVermGeo. Von 2012 bis 2014 leitete er das Bodenmanagement am Vermessungs- und Katasteramt Osteifel-Hunsrück. In dieser Phase war er u. a. auch im Gutachterausschuss tätig. Von 2013 bis 2015 nahm Dr. M. Weber einen Lehrauftrag an der FUAS wahr. Derzeit ist er als Abteilungsleiter „Geoinformationsdienste“ am LVermGeo beschäftigt. Daneben wirkt er in länderübergreifenden Arbeitsgruppen der AdV und der Großregion mit. Kürzlich wurde ihm die Projektleitung zur Umsetzung eines Bausteins der AdV-Testsuite übertragen.


Daniel Holweg

Daniel Holweg, M.O.S.S.Nach dem Studium der Geodäsie an der Technischen Universität Darmstadt arbeitete Daniel Holweg zunächst als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (Fraunhofer IGD). Von 2003 bis 2007 hatte er die Leitung der Abteilung Graphische Informationssysteme des Fraunhofer IGD inne. Seine Forschungsschwerpunkte lagen auf dem Gebiet GIS-basierter Visualisierungen, offener verteilter Umgebungen und Informationsmanagement. In diesem Bereich hat er mehrere wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht, Workshops zu den entsprechenden Themen veranstaltet sowie internationale Projekte geleitet. Von 2007 bis 2010 war D. Holweg als Services Director für den Bereich Geo bei der Firma Bentley Systems tätig. 2010 bis Anfang 2017 arbeitete er als Leiter Business Development für die M.O.S.S. Computer Grafik Systeme GmbH. Seit Februar 2017 ist er als einer der Geschäftsführer der M.O.S.S. Computer Grafik Systeme GmbH bestellt.


Das Interview führte Andreas Eicher.

2111 - „Verfügbarkeit und Nutzbarkeit müssen Hand in Hand gehen“
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