04/2001

Online-Kundenzeitschrift der
Ingenieurgesellschaft für angewandte
Computertechnik mbH, Leipzig
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Anwenderbericht
Baublöcke
PolyGIS-Funktionen
IAC-Leistungen
IAC-Forschungssponsoring
Editorial
Kurz belichtet
Schulungstermine 2002
IAC-Homepage
Baublöcke, Baublockseiten

Neue Datengrundlage im GIS

In Kommunen liefern verschiedenste kommunale Verfahren in unterschiedlichen Fachbehörden zumeist leider immer noch zu oft mit getrennten Datenbeständen Informationen unterschiedlichster Art, die bislang nur schwer auf GIS-Basis auswertbar und darstellbar waren. So etwa z.B. Wahlinformationen, Einwohnermeldedaten oder andere statistische Daten.

screenshot
Das Problem der räumlichen Abfrage dieser Daten und Informationen auf der Grundlage einer einheitlichen und konsistenten räumlichen Basis war bislang nur auf dem allgemein gültigen Status der ALK-Daten möglich. Jetzt konnte erstmals ein neues einfaches Verfahren entwickelt werden, dass all denjenigen, die nicht alleine auf ALK-Bezug vertrauen wollen oder noch nicht über ALK-Daten flächendeckend verfügen, die Möglichkeit der räumlichen Abfrage auf Basis einer fest definierten Datengrundlage ermöglicht. Baublöcke bzw. Baublockseiten heißen hier die Zauberworte. Durch das einfache Digitalisieren von Baublöcken und Baublockseiten können Informationen aus unterschiedlichsten Quellen über die Grafik zusammen geführt werden. So werden bisher nicht georefernzierbare Datenbestände im GIS nutzbar. Über Such- und Anzeigefunktionen, die Darstellung in thematischen Karten sowie über Diagramme kann fast jede beliebige Informationsabfrage leicht durchgeführt und visualisiert werden. Auch die Verknüpfung verschiedener Sachabfragen werden jetzt leicht darstellbar. Erstmals entwickelt wurde dieses Verfahren in der Stadt Rüsselsheim mit dem PolyGIS von IAC.

Zielsetzung
In Stadtverwaltungen steht die Aufgabe an, zahlreiche Sachdatenbestände aus den verschiedensten in der Stadt genutzten Anwendungen mit Geodaten zu verbinden um so zum Beispiel:

  • Thematische Karten zu entwickeln,
  • Beschriftungen für thematische Pläne zu kreieren,
  • Raumbezogene Diagramme in der Karte darstellen zu können,
  • Gebietsbezogen zählen und messen zu können, um etwa Flächenbilanzen zu erstellen,
  • Die Frage "Wo ist etwas?" einfach beantworten zu können.
Grundvoraussetzung dabei ist, dass alle eingesetzten Verfahren und Softwarelösungen bestehen bleiben sollten, also keine neue Soft- und Hardwarearchitektur benötigt wird. Viele dieser Spezialsoftwarelösungen in den verschiedenen Fachämtern haben keine direkte Programmkopplung zu PolyGIS, da es sich z.T. um Spezialsoftware handelt, die im jeweiligen Behördenbereich eingesetzt wird, oder aber um einfache Standardsoftware, wie etwa MS-Office o.a. Die Aufbereitung der Daten für die Auswertebedürfnisse sollte aber trotzdem effektiv und kostengünstig möglich sein.

Schritte zur Lösung
Die Datenfelder Hausnummer, Straßennamen, Baublocknummern, Baublockseitenummern und andere statistische Angaben bieten grundsätzlich die Möglichkeit zur Georeferenzierung, da sie ortsbezogen sind.

Die ALK alleine liefert oft keinen ausreichenden geographischen Bezug für diese Sachdaten, da sie zu ungenau ist und zudem zwar über einen Grundstücks- aber über keinen Straßenbezug verfügt. Aus diesem Grunde ist zur breiten Nutzbarkeit von Sachdaten die Schaffung einer neuen Geodatenbasisebene notwendig. Außerdem wird die Analyse der in Kopplung mit den Geodaten zu nutzenden Sachdaten und Verfahren sowie die programmtechnische Realisierung der Datenkopplung bzw. des Datenzugriffes vom GIS auf die Sachdaten erforderlich. Die Lösung bietet das Baublock-/Baublockseitenmodell, das nach folgendem Verfahren entwickelt werden kann:

Baublöcke und Baublockseiten - Neue Geodatenbasisebene in PolyGIS
Der erste Schritt des Verfahrens besteht darin, die Baublockseiten flurstücksscharf zu digitalisieren. Als Sachdaten erhält jede Baublockseitenlinie ihre Nummer und den Straßennamen aus der ALK zugewiesen.

Zur Identifizierung von einzelnen Baublöcken wird in jedes von Baublockseiten umschlossene Gebiet die Baublocknummer eingefügt. Dann wird mit einem speziellen PolyGIS-Tool die Baublockfläche gebildet und die Baublocknummer auf die Baublockseitenlinien übertragen. Baublockseitennummer, Baublocknummer und Straßennamen werden in weiteren Schritten nun auf die Flurstücke, Gebäude und Hausnummern übertragen. Fertig ist die neue Datengrundlage. Damit ist ein deutlich breiterer aber genauer Ansatz zur offenen Sachdatenkopplung gegeben, der über Hausnummern, Straßennamen, Baublocknummern, Baublockseitennummern und Flurstücksnummern die Zuordnung der Sachdaten ermöglicht.

Somit sind dann problemlos weitere Datenbestände wie etwa die Grundsteuerdatei, Einwohnerdatei, Daten der Mülltonnen, Hundedatei, Datei mit Wahlergebnissen ankoppelbar. Technisch ist die Kopplung im wesentlichen entweder mittels des einfachen Datenzugriffs über ODBC von PolyGIS aus möglich - je nach Art der Datei nur lesend oder auch schreibend - oder über die Ausgabe der Datei aus dem dafür zuständigen Softwarepaket nach PolyGIS mit dem Problem der doppelten Datenhaltung am GIS-Platz. Dies ist z.B. bei UNIX-Verfahren der einfachste Weg. Am schnellsten aber ist die direkte Programmkopplung unter Mitwirkung von IAC und der Firma, von der das jeweilige Softwareprodukt bzw. Verfahren eingeführt wurde. Dies ist besonders sinnvoll bei inhaltlich intensiven, dauerhaften Arbeitsprozessen zwischen diesem Verfahren und PolyGIS.

Anwendungsbeispiel
In vielen Städten existieren Dateien, die neben den oben genannten einfachen Sachdaten noch weitere Angaben enthalten, wie etwa z.B. Wahlbezirke, Stadtbezirke, Schulbezirke und viele andere statistische Angaben. Das hat zur Folge, dass durch diese definierten Dateneinheiten nun weitere, indirekte Kopplungsmöglichkeiten zu Sachdatenbeständen bestehen.

Das nebenstehende Schema soll die Konstellation verdeutlichen:
Diagramm
Die Vorbereitung einer Wahl etwa zeigt die neuen Chancen der Sachdatenverknüpfung, die sich mit dem neuen Baublock-/Baublockseitenmodell für die Kommune bieten: Verfügt die Kommune etwa über die geographische Einheit des sogenannten Wahlbezirks, können ohne das dieser Wahlbezirk tatsächlich als geographische Fläche existiert, also extra digitalisiert werden muss, zum Beispiel die Einwohner darin gezählt werden, die Wahlbezirkszuordnung der zugehörigen Gebäude visuell dargestellt werden, um etwa auch unter dem Aspekt des geographischen Bezugs die Wahlbezirke sinnvoll neu zu ordnen. Auf eine noch kleinerer Einheit heruntergebrochen könnte sogar die Wählerschaft jedes einzelnen Wahllokals sorgfältig analysiert und im Bedarfsfalle das einzelne Wahllokal sogar neu positioniert werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Wahlergebnisse aus der PC-Wahl in Diagrammform darzustellen und gemeinsam mit den statistischen Daten mit erkennbar zugeordneten Gebäuden zu koppeln. Hier wird die Wahl erst richtig transparent. Durch die an den Gebäuden inklusive Straßen und Hausnummer über einen Auszug aus der Einwohnerdatei aggregierten Daten sind diese Analysen und Darstellungen auch datenschutzrechtlich absolut konform, da keine personifizierten Daten verwendet werden. Lediglich die Sachdatenmerkmale dienen der Darstellung und Analyse. Mit diesem neuen einfachen Verfahren ist eine Basis geschaffen, um Daten aus unterschiedlichen Erhebungsverfahren mit der geographischen Karte digital so zu koppeln, dass zwar die inhaltliche Verantwortung bei dem jeweiligen Verfahren bleibt, aber dennoch die volle analytische und visuelle Darstellungsfähigkeit gegeben ist. Zudem müssen keine neuen aufwendigen Geodatenerhebungen durchgeführt werden.

Die technischen Merkmale und die Offenheit der beteiligten Verfahren bestimmen den jeweiligen Komfort der datentechnischen Kopplung zum GIS. Der Idealzustand aus datentechnischer Sicht trägt dabei die Merkmale, dass nur über QDBC zugängliche Datenquellen beteiligt sind oder aber alle Informationen in einem SQL-Server zusammengefaßt vorliegen. Außerdem sind alle Datenstrukturen dokumentiert, damit bekannt und jederzeit transparent zu machen.