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Meilenstein bei Web GIS-Projekt

 

Seit Januar 2008 bearbeitet das Labor Geoinformatik der Fakultät Geoinformation das Projekt “Web GIS CISAR”. 

Mit der Migration an die Brandenburgische Technische Universität Cottbus (BTU), der Präsentation der Ergebnisse und einem Workshop am 25.März 2009 wurde ein wesentlichen Meilenstein im Projekt erreicht.

CISAR ist ein an der BTU entwickeltes, Open Source - basiertes Informationssystem, welches Wissenschaftlern zur Erfassung, Speicherung und Analyse von Daten aus baugeschichtlich-archäologischen Forschungsprojekten dient. Im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung zwischen der BTU Cottbus und dem Zentrum für angewandte Forschung und Technologie (ZAFT) e.V. an der HTW Dresden (FH) wurde CISAR um Komponenten zur Geodatenhaltung und um Web GIS Funktionalitäten erweitert. Die Entwicklungsarbeiten wurden durch das Deutsche Archäologische Institut (DAI) finanziert.

Das Projekt WebGIS CISAR/Baalbek beinhaltete zum gegenwärtigen Zeitpunkt die folgenden Arbeitsschwerpunkte:

1. Migration des vorhandenen MySQL-DB-Schemas nach PostgreSQL

Baalbek PostgreSQL Datenbank mit 410 Tabellen

Baalbek PostgreSQL Datenbank mit 410 Tabellen

Die neuen GIS-Funktionalitäten sollten auf der Basis der Open Source Datenbank PostgreSQL/PostGIS entwickelt werden. Zur Sicherstellung der Konstistenz zwischen Geometrie und Sachdaten musste daher der Sachdatenbestand, welcher unter MySQL vorhanden war, nach PostgreSQL migriert werden. Der erste Schritt hierzu war die Migration des Datenbankschemas.

Aufgrund der Normalisiserung nichtstandardisierter MySQL-Datentypen entstanden dabei aus den ehemals ca. 140 Tabellen des CISAR-Schemas weitere 270 neue, vor allem Join-Tabellen und Tabellen für Enumerations. Neben der Einführung von Datenbank-Constraints wurden eine Reihe weiterer Entwurfsentscheidungen getroffen, als Migrationsregeln definiert und angewendet.

2. Datenmigration von MySQL nach PostgreSQL

Migrationstool

Migrationstool

Hierfür wurde ein eigenes Migrationstool entwickelt, welches die Daten direkt aus der MySQL-Datenbank liest und ein SQL-Script zum Füllen der neuen Datenbank erzeugt. Schwerpunkt hier war vor allem die Elimination ungültiger Attributwerte sowie das automatisierte Zusammenstellen der Daten für die neu erstellten Tabellen.

4. Entwicklung eines Geometriemodells

UML-Modelle für Geometrieklassen

UML-Modelle für Geometrieklassen

Als Basis für das Geometriemodell diente ein Vorschlag für entsprechende Geometrieklassen, welcher im Rahmen eines Workshops mit den Anwendern verfeinert und anschließend festgeschrieben wurde. Im Ergebnis wurden 24 Geometrieklassen konzeptuell modelliert.

5. Implementierung des Geometriemodells unter PostgreSQL/PostGIS

Geometrietabelle

Geometrietabelle

Neben der reinen Implementierung der Geometrieklassen bestand hier der Schwerpunkt in der Entwicklung von Funktionalitäten zur Sicherstellung der Geometrietypen, zur Zerlegung oder Zusammenfassung von Geometrien sowie zur Vermeidung von identischen Geometrien. Diese wurden als Triggerfunktionen implementiert.

6. Entwicklung von Web GIS Server- und Client-Komponenten sowie Integration in die bestehende Anwendung

Web GIS Architektur

Web GIS Architektur

Web GIS Komponente

Web GIS Komponente

Integration Web GIS und Google Earth

Integration Web GIS und Google Earth

Für die Vektordaten der einzelnen archäologischen bzw. Bauforschungs-Datenbanken wurden auf der Basis von UMN Mapserver 5 Web Map Services erstellt. Sechs weitere Kartendienste entstanden für die vorhandenen Orthobildpläne und Topographischen Karten, welche zur Performancesteigerung entsprechend vorprozessiert wurden. Diese Dienste wurden in einen Kartenclient integriert, welcher auf der Basis von Mapbender entstand. Ein weiterer Dienst sowie ein separater Client dient der Überlagerung der Vektorkarten mit Google Maps sowie der Darstellung von in der Datenbank gespeicherter dreidimensionaler historischer Gebäude mittels Google Earth-Plugin.

Um die On-the-fly-Transformation der in einem lokalen Koordinatenreferenzsystem vorliegenden Daten in das übergeordnete Landeskoordinatensystem sowie nach WGS 84 in allen Teilen des Workflows zu ermöglichen, wurden die EPSG-Datenbanken für PostGIS, UMN Mapserver sowie Mapbender um einen eigenen Eintrag erweitert, für welchen die entsprechenden Transformationsparameter für den Datumsübergang nach WGS 84 berechnet wurden.

7. Entwicklung von Workflows, Erfassung eines initialen Geometriedatenbestandes, Implementierung der Komponenten an der BTU, Administratoren- und Nutzerschulungen, Dokumentation

Workshop

Workshop


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Aktualisiert: 30.08.2016  |  Autor: I. Schwarzbach