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Vor dem Hintergrund der stetig wachsenden Menge an frei verfügbaren Daten gewinnt der Einsatz von standardisierten cloudbasierten Tools zur Daten-Prozessierung und -Analyse zunehmend an Bedeutung. Im Forschungsprojekt KLIPS werden auf Basis des neuen OGC API Processes Demonstratoren entwickelt, die Rasterdaten zu urbanen Hitzeinseln analysieren. Die Schnittstelle wird mit mit pygeoapi aufgesetzt, für die Analyse kommen bewährte Algorithmen von GRASS und GDAL zum Einsatz.

Als Nachfolger des Web Processing Service (WPS) setzt der relativ junge Standard OGC API Processes (2019) auf JSON und HTML und folgt dem REST Prinzip. Das ermöglicht eine browserbasierte Erkundung des Dienstes. Außerdem vereinfacht sich das automatische Ansprechen des Dienstes mit Programmmiersprachen wie JavaScript oder Python.

Um einen OGC API Processes Dienst aufzusetzen, ist die Server-Software pygeoapi die derzeit umfangreichste Lösung. Dadurch dass direkt sämtliche Python-Bibliotheken eingebunden werden können, steht für die Entwicklung eines Prozesses bereits eine Vielzahl an verschiedenen Analyse- und Prozessierungswerkzeugen zur Verfügung. GDAL oder GRASS Algorithmen können über entsprechende Python-Bindings oder Subprozesse eingebunden werden.

terrestris und meggsimum nutzen im Projekt KLIPS, gefördert vom Deutschen Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV), den Standard OGC API Processes, um Analysen und Abfragen im Kontext von urbanen Hitzeinseln zu erstellen. Im Rahmen des Vortrags wird die Architektur anhand von konkreten Demonstratoren dargestellt und erläutert.

about this event: https://pretalx.com/fossgis2023/talk/BTSUDS/

Frei zugängliche Daten zu wasserbezogenen Klimarisiken sind Bausteine einer resiliente Gesellschaft. Im Rahmen des Vortrags werden bestehende Daten und Informationsplattformen aus Berlin-Brandenburg in Hinblick auf Inhalt, Format, Zugänglichkeit, Dokumentation und Nutzbarkeit evaluiert.

Auswirkungen des Klimawandels und wasserbezogene Risiken werden zunehmend auch in Deutschland spürbar, und insbesondere Brandenburg zählt dabei zu den trockensten Regionen (Kahlenborn et al. 2021). Frei zugängliche Daten und aufbereitete Informationen über wasserbezogene Klimarisiken sind notwendig, um Veränderungen zu antizipieren und zukunftstaugliche Entscheidungen zu treffen, was sich letztendlich in einer erhöhten Resilienz der Gesellschaft widerspiegelt. In den letzten Jahren entwickelten sich diverse Initiativen, von lokalen Behörden bis zur internationalen Ebene (z.B. https://opendri.org), mit dem Ziel die Potentiale von Open Data verstärkt zu nutzen. Die nutzerorientierte Bereitstellung von Risikoinformationen ist jedoch eine Herausforderung. Verschiedene Akteure, z.B. Landwirte, Raumplaner, oder Anwohner in potenziell gefährdeten Gebieten, benötigen dabei unterschiedliche Daten. Ziel des Beitrags ist die Vorstellung des Projekts CliWaC, in dessen Rahmen eine Bestandsaufnahme der Open Data zu wasserbezogenen Klimarisiken in Berlin-Brandenburg durchgeführt wird. Der Beitrag stellt die Ergebnisse für die identifizierten Daten anhand von Bewertungskriterien vor (insbesondere Inhalt, Format, Zugänglichkeit, Dokumentation, Nutzbarkeit), diskutiert kritisch Möglichkeiten und Grenzen, identifiziert Potentiale für Verbesserungen und formuliert Empfehlungen für zukünftige Entwicklungen.

*Kahlenborn et al. (2021). Klimawirkungs- und Risikoanalyse 2021 für Deutschland. Teilbericht 6: Integrierte Auswertung – Klimarisiken, Handlungserfordernisse und Forschungsbedarfe. CLIMATE CHANGE 25/2021. Dessau-Roßlau.

about this event: https://pretalx.com/fossgis2023/talk/T8UHGY/

Vorstellung eines Workflows zur Konsolidierung von Maritime Spatial Planning Datensätzen der EU-Mitgliedsstaaden von Nord- und Ostsee in QGIS und QGIS-Server und Visualisierung als Webkarte. Multikriterielle Analyse des Datensatzes zur Erstellung und Analyse eines Suchgraphen mit pgRouting, um automatisiert Szenarien für den Offshore-Windausbau der Zukunft für nachgelagerte Energiesystem-Modelle zu erstellen.

Offshore Windenergie spielt eine zentrale Rolle in der Europäischen Energiewende. Im Rahmen des Maritime Spatial Planning koordinieren die EU-Mitgliedsstaaten über Grenzen hinweg, wo die Windparks der Zukunft auf dem offenen Meer realisierbar sind und wägen andere Interessen wie Schifffahrt, Naturschutz oder Landesverteidigung gegeneinander ab. Der Vortrag präsentiert die Vielzahl nationaler Planungssätze in der Nord- und Ostsee, welche seit 2022 frei verfügbar sind und erstmals eine holistische Sicht auf die Raumplanung auf See bis 2030 und darüber hinaus ermöglichen. Die Datensätze wurden zusammengetragen und mittels QGIS und QGIS-Server als interaktive Webkarte visualisiert. Dieser konsolidierte Datensatz ermöglicht es im Anschluss Szenarien zu entwickeln, wie die zukünftigen Windparks effizient an die Küsten und das Onshore Stromnetz angeschlossen werden können. Mittels einer multikriteriellen Analyse wird aus den Raumplanungs-Polygonen eine Kostenstruktur abgeleitet, die ein Routing Algorithmus nutzen kann, um potenzielle Windparks an das Stromnetz auf dem Festland anzuschließen. Dabei entsteht ein Suchgraph, welcher sich mit klassischen Such- und Navigationsalgorithmen in pgRouting analysieren lässt. Mit diesem Workflow soll die Modellierung und Optimierung von Energiesystemen in mindestens drei Aspekten verbessert werden: Durch die vorgeschaltete GIS-Analyse können im allgemeinen sehr abstrakt aufgesetzte Energiesystemmodelle hochaufgelöste Rauminformationen verarbeiten und damit exakter werden. Des Weiteren ist der Aufbau von Szenarios fortan Ergebnis eines analytischen Prozesses, welcher automatisierbar und parametrisierbar ist. Schließlich erlaubt die Voranalyse im GIS somit eine Verlagerung der Modellierungskomplexität aus dem Energiesystemmodell heraus, welches die Lösbarkeit und Geschwindigkeit verbessern kann.

about this event: https://pretalx.com/fossgis2023/talk/GFNGAY/

Die Nutzer der Geoportale der Länder Hessen, Rheinland-Pfalz und Saarland können schon seit 2019 direkt im jeweiligen Geoportal nach Daten und Diensten in Deutschland und Europa suchen.

Seit Anfang 2022 steht diese Funktionalität nun auch allen Nutzern von QGIS zur Verfügung. Das neu entwickelte "GeoPortal.rlp Metadata Search" Plugin ermöglicht erstmalig einen direkten und sehr einfachen Zugriff auf die Geodateninfrastrukturen in Deutschland und Europa.

Im Vortrag wird zunächst das REST-Interface für die Metadatensuche in den Geoportalen der Länder Hessen, Rheinland-Pfalz und Saarland vorgestellt. Anhand der Umsetzung der verteilten Suche über die CSW-Interfaces, wird auf die Möglichkeiten und Grenzen der aktuellen Metadatenmodellierung von INSPIRE eingegangen.

Im Rahmen einer Livepräsentation wird anschließend das neue QGIS-Plugin vorgeführt und gezeigt, wie leicht man damit auf die verteilten Geodaten in der Europäischen Union zugreifen kann - soweit die Metadaten aktuell und konsistent sind.

about this event: https://pretalx.com/fossgis2023/talk/ZRPKL9/

Frei verfügbare Landsat und Sentinel-2 Daten sind insbesondere seit Copernicus eine wichtige Grundlage für raumbezogene Analysen in Wirtschaft und Wissenschaft. Ihre Aufarbeitung für großräumige und sich über längere Zeiträume ersteckende Analysen stellt viele Anwender allerdings vor praktische Probleme. Dieser Vortrag zeigt, wie Landsat und Sentinel-2 Daten mit FORCE für nationale bis kontinentale Analysen aufbereitet und effizient prozessiert werden können.

Erdbeobachtungsprogramme wie die Landsat (NASA/USGS) und Copernicus Sentinel-2 (ESA) Missionen erfassen multispektrale Fernerkundungsdaten weltweit, flächendeckend und mit hoher zeitlicher Dichte. Die im Fall von Landsat bis in die 1970er Jahre reichenden Aufnahmen und eine kontinuierliche Erweiterung der frei zugänglichen Datenarchive durch neue Missionen bilden eine wichtige Grundlage für raumbezogene Analysen. Dennoch stellt die synergetische Nutzung dieser Daten für großräumige und langzeitliche Analysen viele Nutzer vor praktische Probleme: Je nach Ort, Zeit und Sensor variiert die Verfügbarkeit und Qualität einzelner Aufnahmen, etwa infolge unterschiedlicher Bewölkungsgrade, der Überlappung benachbarter Satellitenorbits, oder einer unterschiedlichen Qualität der geometrischen Korrektur. Für großräumige Analysen stellen sich somit häufig Fragen eine strukturierten Datenablage sowie der effizienten und automatisierten Verarbeitung und Visualisierung.

Das Framework for Operational Radiometric Correction for Environmental monitoring (FORCE) bietet eine Komplettlösung für die Beschaffung, Prozessierung und Organisation großer Mengen von Erdbeobachtungsdaten. Der Anwendungsbereich deckt den kompletten Workflow von Download der Rohdaten bis hin zur Erstellung von Analysis Ready Data (ARD) und Folgeprodukten (z.B. Klassifikationen durch Machine-Learning Methoden) ab. FORCE erleichtert damit vor allem die Handhabung von großen Datenmengen für großflächige Analysen mit dichten und langen Zeitserien. Der Nutzer hat dabei volle Kontrolle über Qualitätskriterien für die zu verwendenden Daten, Methoden zur Aggregation und Interpolation von Zeitserien, oder Ableitung von Phänologieparametern und Trends aus den Zeitserien.

Der Vortrag zeigt, wie mithilfe von des Framework for Operational Radiometric Correction for Environmental monitoring (FORCE) Landsat und Sentinel-2 Daten für ein Untersuchungsgebiet mit minimaler Nutzerinteraktion heruntergeladen, radiometrisch korrigiert und in einem einheitlichen Tiling Grid strukturiert, sowie für anschließende Analysen vorprozessiert werden können. Darüber hinaus werden weitergehende Analysemöglichkeiten vorgestellt, etwa eine effiziente thematische Klassifizierung. Abschließend werden Anwendungsbeispiele aus der Forschung zur Baumartenkartierung und zur Landwirtschaftlichen Kartierung oder zu Gebäudehöhen in Deutschland gezeigt. Der Vortrag richtet sich an ein breites Publikum und erfordert keine besonderen Kenntnisse der multispektralen Fernerkundung.

Referenzen:

https://force-eo.readthedocs.io

https://github.com/davidfrantz/force

Frantz, D. (2019). FORCE—Landsat + Sentinel-2 Analysis Ready Data and Beyond. Remote Sensing, 11(9). doi: 10.3390/rs11091124

Haberl, H., Wiedenhofer, D., Schug, F., Frantz, D., Virag, D., Plutzar, C., . . . Hostert, P. (2021). High-Resolution Maps of Material Stocks in Buildings and Infrastructures in Austria and Germany. Environ Sci Technol, 55(5), 3368-3379. doi: 10.1021/acs.est.0c05642

Rufin, P., Frantz, D., Ernst, S., Rabe, A., Griffiths, P., Özdoğan, M., & Hostert, P. (2019). Mapping Cropping Practices on a National Scale Using Intra-Annual Landsat Time Series Binning. Remote Sensing, 11(3). doi: 10.3390/rs11030232

about this event: https://pretalx.com/fossgis2023/talk/CEA79T/

Der Radverkehrsatlas ist der Prototyp einer Webapplikation, über die Verwaltungen Zugang finden zu den Daten aus OpenStreetMap und der OSM-Community. Die OSM-Community hilft, die nötigen Daten anzureichern und zu vervollständigen. Die Verwaltung kann die Daten verifizieren. Dafür werden die Daten einheitlich aufbereitet und für die Anwendungsfälle der Planungsprozesse visualisiert.

Kommunen stehen vor der Herausforderung, Radnetze und Radinfrastruktur zu digitalisieren, um diese datenbasiert effizienter instandhalten und planen zu können. Insbesondere kleineren und mittleren Kommunen fehlt es für regelmäßige, zeit- und kostenintensive Straßenbefahrungen an Ressourcen.

Mit dem Radverkehrsatlas werden die Daten aus OpenStreetMap für die kommunale Radverkehrsplanung und -instandhaltung nutzbar gemacht. Dazu gehört eine Zusammenarbeit mit der lokalen OSM-Community, ein Verifikationsprozess innerhalb der WebApp sowie die Aufbereitung und Visualisierung der Daten. Ein Ziel ist, einen Datenkreislauf zwischen Verwaltung und OSM-Community zu etablieren, der sich iterativ gegenseitig verstärkt. Im Vortrag berichten wir vom Stand der Dinge und den positiven Erfahrungen aus der Pilot-Region Bietigheim-Bissingen.

about this event: https://pretalx.com/fossgis2023/talk/3EGCVU/

QGIS bietet nicht nur Funktionen für Fachanwenderinnen und -anwender, sondern auch für die IT einer Organisation. Im Vortrag wird die Nutzung und der Support von QGIS durch die IT der SachsenEnergie präsentiert und ein Blick auf deren Geodateninfrastruktur hinsichtlich des Zusammenspiels proprietärer Systeme wie Smallworld und freier Software wie QGIS geworfen.

Neben proprietären GI-Systemen wie Smallworld wird in der Unternehmensgruppe der SachsenEnergie auch QGIS für unterschiedliche Aufgaben in den Fachbereichen eingesetzt. Die IT der SachsenEnergie übernimmt Betreuung, Beratung und 2nd-Level-Support der Anwenderinnen und Anwender bezüglich QGIS innerhalb der Unternehmensgruppe. Aber auch die IT selbst nutzt verschiedene QGIS-Funktionen in ihrer täglichen Arbeit. Der Vortrag dient als Praxisbericht, wie QGIS nicht nur von Fachanwenderinnen und -anwendern, sondern auch von der IT genutzt werden kann. Außerdem wird ein Blick auf die Geodateninfrastruktur der SachsenEnergie und dem momentanen und geplanten Zusammenspiel von proprietären Systemen und QGIS geworfen.

about this event: https://pretalx.com/fossgis2023/talk/SYADKV/

Neben dem bereits etablierten Format COG für Cloud-optimized GeoTIFFs finden neue Formate für

weitere Raster-Anwendungen immer mehr Interesse. Auf die Speicherung von n-dimensionalen Arraydaten, welche zum Beispiel in der Klimaforschung anfallen, ist das Zarr-Format ausgelegt.

Für den Online- und Offlinegebrauch von Raster- und Vektorkacheln eignet sich das PMTiles Format, dessen neuste Version 3 bereits Unterstützung in Leaflet und OpenLayers erhalten hat.

Neben dem bereits etablierten Format COG für Cloud-optimized GeoTIFFs finden neue Formate für

weitere Raster-Anwendungen immer mehr Interesse. Auf die Speicherung von n-dimensionalen Arraydaten, welche zum Beispiel in der Klimaforschung anfallen, ist das Zarr-Format ausgelegt.

Für den Online- und Offlinegebrauch von Raster- und Vektorkacheln eignet sich das PMTiles Format, dessen neuste Version 3 bereits Unterstützung in Leaflet und OpenLayers erhalten hat.

URLs:

COG https://www.cogeo.org/

Zarr: Chunked, compressed, N-dimensional Arrays

https://zarr.readthedocs.io/

PMTiles: Single-File Archivformat für Kachel-Pyramiden

https://github.com/protomaps/PMTiles/blob/master/spec/v3/spec.md

about this event: https://pretalx.com/fossgis2023/talk/QTRVG7/

Mit OpenMapTiles kann man Vector-Tiles erzeugen und die vorhandene Toolchain an seine Bedürfnisse anpassen. Darauf ist im Rahmen der Berliner OpenStreetMap Verkehrswende-Gruppe eine Fahrradkarte zur Qualitätssicherung entstanden.

Der Vortrag geht anfangs auf das fahrradspezifisches Tagging ein, zeigt dabei welche verschiedene Weisen der Erfassung möglich sind. Diese Arten der Erfassung bereiten bei der Auswertung und Darstellung auch Probleme, da diese sehr komplex sein können. Neben den beiden Haupt-Schlüsselwörtern `bicycle` und `cycleway` gibt es noch viele weitere Schlüssel und Werte die für die Darstellung und Auswertung von Radwegen relevant sind. Auch deshalb ist es nicht immer einfach zu sagen, das Tagging an dieser Stelle ist Konsistent und korrekt ist. Die Situationen vor Ort machen die Erfassung auch nicht immer leicht, auch was die Beschilderung angeht.

Nach der Übersicht des Taggings wird auf die Umsetzung mit OpenMapTiles eingegangen und der bisherige Umsetzungstand und Pläne präsentiert.

about this event: https://pretalx.com/fossgis2023/talk/HGZ8BY/

Netzbetrieb und Netzplanung stecken bei Versorgungsunternehmen wie die Vodafone ganz tief im Kern der internen Sytemwelt - Gegenstand existentieller Prozesse und historisch tief verstrickt in Ablauf- und Aufbauorganisation.

Wir berichten von der Integration der bestehenden GIS- und Dokumentationssystemen durch eine schlanke, cloud-native full stack open source Anwendung für die Planung neuer Netzbestandteile, die alte Zöpfe nicht abschneidet, sondern zu einem e2e-prozess verbindet.

Netzbetrieb und Netzplanung stecken bei Versorgungsunternehmen wie die Vodafone ganz tief im Kern der internen Sytemwelt - Gegenstand existentieller Prozesse und historisch tief verstrickt in Ablauf- und Aufbauorganisation.

Wir berichten von der Integration der bestehenden GIS- und Dokumentationssystemen durch eine schlanke, cloud-native full stack open source Anwendung für die Planung neuer Netzbestandteile, die alte Zöpfe nicht abschneidet, sondern zu einem e2e-prozess verbindet.

Mit React, OpenLayers, FastAPI, PostGIS und verbunden über REST ermöglicht es ein gemischtes Entwicklerteam aus internen und externen Kollegen den Planern, sowohl zeichnerisch als auch topologisch über alle Legacy-Systeme hinweg zu planen, die zugehörigen Daten zu erfassen, Varianten technisch und budgetär zu vergleichen und schließlich freizugeben.

Von Rückschlägen, Erfahrungen und Erfolgen in der Entwicklungsarbeit berichten Matthias Daues (Solution Architect - Vodafone) und Marc Jansen (Frontend Developer - Terrestris).

about this event: https://pretalx.com/fossgis2023/talk/EQNVRV/