Fachinformationssysteme Umwelt

Umweltinformationssysteme (UIS) heutiger Prägung müssen die fachlichen Abhängigkeiten zwischen Umweltphänomenen verschiedenster Fachbereiche berücksichtigen, um den Sachbearbeiter bei der Bearbeitung komplexer und interdisziplinärer Fragestellungen zu unterstützen.
Neben dem Abstimmungsaufwand auf der rein fachlichen Ebene ist dies auch eine Herausforderung für die eingesetzte Informations- und Kommunikationstechnologie. Es müssen IT-Architekturen geschaffen werden, die insbesondere

der fachlichen Vernetzung Rechnung tragen
für zukünftige Erweiterungen offen sind,
eine wirtschaftliche (Weiter-) Entwicklung (agil oder klassisch) ermöglichen
bestehende Datenbestände und Fachsysteme integrieren können und
dienste-basierte Architekturen auf Basis von offenen Standards (z.B. IoT-Standards) unterstützen.

Lösungsprinzip

Die Aufgabenbereiche der Umweltverwaltungen der Länder überschneiden sich. In Entwicklungskooperationen wie z.B. KEWA/Inovum (ein seit 1994 vom Ministerium für Umwelt (UM) gefördertes Forschungs- und Entwicklungsverfahren für die Umsetzung „Innovativer Umweltinformationssysteme“) oder VKoopUIS (eine seit 2001 zwischen Bundesumweltministerium und Umweltministerien der Bundesländer geschlossene Kopperation zur gemeinsamen Durchführung von Projekten aus dem Bereich der Umweltinformationssysteme) können Synergien für die wirtschaftliche und fortschrittliche Entwicklung genutzt werden.

Unter anderem im Rahmen dieser Entwicklungskooperationen konzipiert und entwickelt das Fraunhofer IOSB unter Berücksichtigung von Synergien im Rahmen der Produktfamilie WaterFrame® vielfältige Ausprägungen von Umwelt-Fachinformationssystemen mit Hunderten von Anwendern.

Eine gemeinsame Basis für die Fachinformationssysteme bildet XCNF (eXtensible Data-base Application CoNFigurator). Das domänenunabhängige Werkzeug unterstützt über eine datenmodellgetriebene Entwicklung die Erstellung von flexiblen und personalisierten Anwendersichten auf Datenbankinhalte. XCNF ermöglicht den Umweltbehörden, ihre in Messnetzen oder interaktiv erfassten Umweltdaten je nach Anwenderkreis maßgeschneidert auszuwählen, zusammenzufassen, in vielfältiger Form (z. B. als Maske, Tabelle, Karte oder Diagramm) im UIS zu visualisieren und mit anderen Systemen auszutauschen.

Offene Geo-Dienste-Architekturen

Die UIS-Weiterentwicklung wird zunehmend von europäischen Richtlinien (z. B. Geo- und Umweltdatenrichtlinie INSPIRE) getrieben, was die Konzeption von interdisziplinären, offenen Systemen erfordert. Das Fraunhofer IOSB arbeitet aktiv mit an der Konzeption offener Geo-Dienstearchitekturen (u. a. für das OGC SensorThings API). Die SensorThings API ist ein leichtgewichtiger IoT Standard des Open Geospatial Consortium (OGC) zur Bereitstellung von zeit- und georeferenzierten Sensor- oder Beobachtungsdaten. Dieser Standard eignet sich gut für die Veröffentlichung von Daten aus UIS Messnetzen. Fraunhofer IOSB bietet mit FROST® eine Open Source Implementierung des Standards an, welche einfach mit XCNF- oder WaterFrame®-Anwendungen gekoppelt werden kann.