National: Hr. Mordhorst

Standards für Geodateninfrastrukturen 

und ihre Anwendungen – national 

84. DVW-SEMINAR 

Geodateninfrastruktur – ein Beitrag zur Verbesserung unserer Lebensbedingungen 

Potsdam, 26. November 2008 

Ronald Mordhorst 

LGV Hamburg

Weltweit standardisieren – lokal handeln 

� Global (GSDI) 

� GEOSS 

� Europa (ESDI) 

� INSPIRE 

� SEIS 

� Deutschland 

� GDI-DE 

� Bundesland 

� GDI-xx 

Standards 

GSDI 

www.intergeo.de 

26.11.2008 LGV Hamburg 2

Begriffe 

Unterscheidung nach Herkunft und Bedeutung 

� Normen (englisch: Standards) der internationalen (ISO, 

CEN) und nationalen (DIN) Normungsgremien. Normen 

haben bindende Wirkung. 

� Standards von internationalen Gremien (OGC, W3C, 

OASIS). Anwendung ist freigestellt. 

� Firmenstandards der Softwareanbieter. 

� Profile sind vereinbarte Teilmengen (oder Erweiterungen) 

von Normen und Standards. 

� Spezifikationen ist der Oberbegriff für die genannten 

Begriffe. Oft wird auch einfach Standards als Oberbegriff 

verwendet. 


Standards dienen der Interoperabilität 

� Interoperabilität im Sinne von INSPIRE bezeichnet 

� bei Geodatensätzen ihre mögliche Kombination und 

� bei Diensten ihre mögliche Interaktion 

ohne wiederholtes manuelles Eingreifen. 

� Dahinter steht immer der Anspruch, dass ein nützliches 

Ergebnis erzielt werden soll. 

� Erst im Zusammenwirken verschiedener Spezifikationen, 

also von Normen, Standards, Firmenstandards und Profilen, 

werden Voraussetzungen für Interoperabilität geschaffen. 

� Entscheidend ist jedoch die Implementierung der Standards. 

� Deshalb muss Interoperabilität durch geeignete Tests 

nachgewiesen werden. 


Standards verbinden 

� In Geodateninfrastrukturen sorgen Standards dafür, 

dass wir uns als Nutzer bei der Anwendung von Geodaten 

nur noch um Inhalte kümmern müssen: 

My stuff talks with your stuff – and I don't care how it works! 

Doug Nebert 

� Standards richten sich primär an Hersteller und Anbieter 

von Software. 

� Auftraggeber müssen die gewünschten Standards nennen 

und testen. 

� Zurzeit ist – indirekt – INSPIRE der größte Auftragsauslöser. 

� Vorteile in der Geodateninfrastruktur ergeben sich erst nach 

Umsetzung der INSPIRE-Standards auf breiter Basis. 


Standards zur Schnittstellenbeschreibung 

– am Beispiel der WMS-Spezifikation ISO 19128 – 

WMS 

Client Software 

Netz Netz 

WMS 

Server Software 

WMS-Spezifikation ISO 19128 

WMS-Spezifikation ISO 19128 


OGC Web Services: Definierte Schnittstellen 

Clients Server 

Web Map 

Client 1 

Web Map 

Client 2 

Out 

In 

Out 

In 

Response 

Request 

Request 

Response 

Netz 

Web Map 

Server 

26.11.2008 LGV Hamburg 7 

In 

Out

Geodateninfrastruktur – Herkunft der Standards 

ISO, OGC, W3C, IETF, OASIS, ... 

CEN, INSPIRE, ... 

DIN, GDI-DE, ... 

Weltweite 

Standards 

Europäische 

Standards 

Deutsche 

Standards 

Bundesland 

Behörde 

26.11.2008 LGV Hamburg 8 

Standards verbinden

Organisation der GDI-DE 

Geschäftsstelle 

Geoinfirmationswirtschaft 

Arbeitskreise, Modellprojekte, 

Fachgruppen, Initiativen... 

Öffentliche 

Verwaltungen 

Netzwerk der 

Partner in der 

Öffentlichen 

Verwaltung 


GDI-DE und Partner 

Bund Bund 

- alle Bundesministerien 

und -dienststellen 

- BKG Frankfurt 

- BKG Leipzig (GDZ) 

16 Bundesl Bundesländer 

Bundesl 

nder 

- GDI-Initiativen 

- GDI-Netzwerk 

bzw. Geschäftsstellen 

14.000 14.000 Kommunen 

Kommunen 

- GDI-Initiativen, 

- Kooperationen 

Geoinformationswirtschaft 

Geoinformationswirtschaft 

- GIW-Geschäftsstelle 

- GIW-Leitprojekte 

- Kooperationen 


Was standardisiert GDI-DE ? 

ISO, OGC, W3C, ... 


26.11.2008 LGV Hamburg 11 

Welt 

Europa 

INSPIRE 

- definiert Dateninhalte und Dienstefunktionen 

- nennt Standards 

- definiert Profile zu Standards 

- stellt strukturelle Anforderungen 

GDI-DE 




- unterstützt organisatorisch

GDI-DE – Welche Standards wofür ? 

M6 , M8, M10, ... 


GDI-DE – Obligatorische Spezifikationen 

Diensttyp, 

Datenformat, etc. 

Katalogdienst 

GDI-DE – Obligatorische Spezifikationen (Architektur 1.0) 

OpenGIS® Catalogue Service Specification 2.0 - ISO Metadata Application Profile, Version 1.0 

Vektordatendienst OpenGIS® WFS 1.0 - Web Feature Service Implementation Specification 

OpenGIS® WFS 1.1 - Web Feature Service Implementation Specification 

Rasterdatendienst OpenGIS® WCS 1.0 - Web Coverage Service Implementation Specification 

Visualisierungsdienst WMS-DE Version 1.0 (based on WMS 1.1.1) 

Gazetteerdienst OpenGIS® Gazetteer Service - Application Profile of the Web Feature Service Implementation 

Specification 0.9.3 

Koordinatenreferenzsysteme 

(für Dienste) 

Metadaten und 

Metadatenformate 

ETRS89 / UTM 32 (EPSG-Code: 25832) 

Geographic Coordinates, WGS84 (EPSG-Code: 4326) 

ISO 19115:2003 – Metadata for Geodata 

ISO 19119:2005/PDAM1 Geographic Information – Services 

ISO/TS 19139 (RC2) – Metadata – XML Schema 

Vektordatenformate OpenGIS® Geography Markup Language (GML) Encoding Specification 2.1.1 

OpenGIS® Geography Markup Language (GML) Encoding Specification 3.1.1 

Rasterdatenformate 

GeoTIFF (Geo Tagged Image File Format) 

HDF-EOS (Hierarchical Data Format - Earth Observing System) 

DTED (Digital Terrain Elevation Data) 

NITF (National Imagery Transmission Format) 

GML 3 (Geography Markup Language Version 3) 


GDI-DE – Architekturkonzept 

� Verabschiedet in 2007 durch Lenkungsgremium GDI-DE 

� Die Architektur ist offen für technische Weiterentwicklungen und wird im Einklang 

mit den INSPIRE Durchführungsbestimmungen aktualisiert 

Architektur 

Architektur 

der 

der 

Geodateninfrastruktur 

Geodateninfrastruktur 

Deutschland 

Deutschland 

Version 

Version 

1.0 

1.0 

Konzept zur 

Konzept zur 

fach- und ebenenübergreifenden Bereitstellung von 

fach- und ebenenübergreifenden Bereitstellung von 

Geodaten 

Geodaten 

im Rahmen des E-Government in Deutschland 

im Rahmen des E-Government in Deutschland 

17. August 2007 

17. August 2007 

Inhalt 

Inhalt 

I. I. Ziele, Aufgaben, 

Organisation 

Organisation 

II. II. Technische Regeln & 

Hinweise 

Hinweise 

III. III. Masterplan 

Masterplan 

http://www.gdi-de.org/de/download/GDI_ArchitekturKonzept_V1.pdf 


Nationale Standards in einer internationalen 

Geodateninfrastruktur ? 

� Nur, wenn unbedingt erforderlich. 

� INSPIRE fordert Interoperabilität auf internationaler Ebene 

und richtet sich an alle 27 Mitgliedstaaten der EU. 

� INSPIRE fordert die Bereitstellung von Geodaten aus 34 

Themenbereichen. Es macht Sinn, weitere Datenthemen in 

gleicher Technik bereitzustellen. 

� Ziel der Initiative Geodateninfrastruktur Deutschland 

(GDI-DE) ist es, die Interoperabilität durch ergänzende 

Profilbildung und durch weitere Konventionen zu fördern. 

� Die Initiative GDI-DE arbeitet fachneutral. Die Ergebnisse 

stehen sowohl Behörden als auch der Öffentlichkeit 

einschließlich der Wirtschaft zur Verfügung. 


Beispiel: GDI-DE Modellprojekt Schutzgebiete 

Kartenserver 

Land A 

Kartenserver 

Geoportal.Bund 

Kartenserver 

Land B 

GDI-DE 

Modellprojekt 

Schutzgebiete 

Insgesamt ca. 

18 WMS-Dienste 


Weitere Beispiele 

� Portal der Rohstoffwirtschaft (WMS) – www.gdi-de.org/de/download/flyer_intergeo08.pdf + www.georohstoff.org 

� Leitprojekt Versicherungswirtschaft – www.gdi-de.org/de/download/flyer_intergeo08.pdf 

� BSH-Portal – www.gdi.bsh.de 

� Deutschland Online Gazetteer (WFS) – http://www.do-geodaten.nrw.de/gazetteer_service/gazetteer_service.htm 

� EU-Projekt EuroGeoNames (WFS) – http://www.ec-gis.org/Workshops/inspire_2008/presentations/11_1_Zaccheddu.pdf 

� Metropolregion Hamburg (WMS) – http://metropolregion.hamburg.de/ 

� Bodenrichtwerte (VBORIS) – http://www.do-geodaten.nrw.de/vboris/vboris.htm 

� XPlanung – http://www.do-geodaten.nrw.de/xplanung/images/GDI_DE_XPlanung_Managementfassung.pdf 

� Länderportale (CSW, WMS, WFS) 

� Deutschlandweites Kartenbild 1:50.000 (WMS) – http://www.do-geodaten.nrw.de 

� Geoportal.Bund (CSW, WMS) – www.geoportal.bund.de 

� Modellprojekt Geodatenkatalog-DE (CSW AP ISO 0.9.3/1.0) – 

http://geoportal.bkg.bund.de/nn_32696/sid_75AAB70550160C32D4EFC65FAA068F55/nsc_true/DE/Aktuelles/Newsletter/GenerierteNewsletter/08__Juli.html 

� GDI-DE Testumgebung für AP ISO 1.0 – http://www.gdi-de.org/de/auftrag/c_testumgebung.html 

� GDI-DE Intergeo 2008 – http://www.gdi-de.org/de/download/flyer_intergeo08.pdf 


Was standardisiert INSPIRE ? 

ISO, OGC, W3C, ... 


26.11.2008 LGV Hamburg 18 

Welt 

Europa 

INSPIRE 

- definiert Dateninhalte und Dienstefunktionen 




GDI-DE 




- unterstützt organisatorisch

INSPIRE – Architektur im Überblick 

Service 

Bus 

Einheitliche 

Anforderungen 

an Daten und 

Dienste 

GDI-1 GDI-2 

EU Parlament 

EU Kommission 

EU Berater 

EU-weit: 

Öffentliche 

Verwaltungen 

EU Geoportal 

Europäische Geodateninfrastruktur (INSPIRE) 

GDI 

Provider 

GDI 

Nutzer 

GDI-3 

Nationale Geodateninfrastrukturen 

EU-weit: 

Öffentlichkeit 

Dritte 

GDI-DE GDI-27 


INSPIRE-Regelungsfelder mit Rechtswirkung 

Kapitel der 

INSPIRE-Richtlinie 

KAPITEL II 

METADATEN 

KAPITEL III 

INTEROPERABILITÄT VON 

GEODATENSÄTZEN UND -DIENSTEN 

KAPITEL IV 

NETZDIENSTE 

KAPITEL V 

GEMEINSAME NUTZUNG VON DATEN 

KAPITEL VI 

KOORDINIERUNG UND ERGÄNZENDE 

MASSNAHMEN 

Durchführungsbestimmungen 

(Implementing Rules) 

2008 

Metadaten 

Datenspezifikationen 

Netzdienste 

Gemeinsame 

Nutzung von Daten 

Überwachung und 

Berichterstattung 

2009/2012 

2009/2010 

26.11.2008 LGV Hamburg 20 

2009 

2009 

Technische 

Empfehlungen 

(Technical Guidelines) 

Metadaten 

Datenspezifikationen 

Netzdienste 

Gemeinsame 

Nutzung von Daten 

Überwachung und 

Berichterstattung

INSPIRE – Architektur 

Standardisierte 

Schnittstellen 

Dienste 

Daten 

GDI 

Nutzer 

nicht 

definiert 

durch 

INSPIRE 

Quelle:INSPIRETechnicalArchitectureOverview 

_v1.2.doc, Seite 4; ergänzt. 

DT=Drafting Team; TWG=Thematic Working 

Group; MD=Metadata; DS=Data 

Specifications; NS=Network Services; 

RM=Rights Management 

Service 

Metadata 

nicht 

definiert 

durch 

INSPIRE 

Implementing 

Rules Data 

Sharing 

Implementing 

Rules MD 

Implementing 

Rules DS 

GDI 

Anbieter 

Implementing 

Rules NS 

Implementing 

Rules 

Monitoring & 

Reporting 


INSPIRE setzt neue Standards 

� INSPIRE fordert Vereinheitlichung in allen 5 Regelungsfeldern: 

Metadaten, Datenspezifikationen, Netzdienste, Gemeinsame 

Datennutzung sowie Überwachung und Berichterstattung. 

� Die Standards zu Metadaten und Netzdiensten enthalten z.T. erhebliche 

Neuerungen. Dies wird langwierige Arbeiten bei den betroffenen Stellen 

auslösen. 

� Völlig neu sind die Standards für Dateninhalte (Datenspezifikationen). 

Es können entweder die Daten selbst angepasst werden 

(Harmonisierung) oder es sind Transformationsdienste einzurichten. 

� Die weiteren INSPIRE-Forderungen sind teils technischer, teils 

organisatorischer Art, z.B. einheitliche Identifikatoren für Layer . 

� Die Überwachung der Umsetzung der INSPIRE-Richtlinie (Monitoring) 

und die Berichterstattung (Reporting) an die Europäische Kommission 

kann – bei geeigneter Organisation – durch eine teil-automatisierte 

Auswertung auf nationaler Ebene erfolgen. 


INSPIRE – Standards 

Standardisierte 

Schnittstellen 

ISO 19119 

CSW 

2.0.2 

AP 

ISO 1.0 

ISO 19115 

ISO 19139 

26.11.2008 LGV Hamburg 23 

WMS 

1.3 

DS 

1 - 9 

WFS 

DS 

10-34 

WCTS 

GMLx 

InvS

INSPIRE-Zeitplan – Standards 

INSPIRE- 

Richtlinie 

15.05.2007 

Such- und 

Betrachtungsdienste 

Download- und 

Koordinatentransformationsdienste 

Schematransformationsdienste und 

Aufrufdienste (Invoke services) 

Metadaten 

Monitoring 

und Reporting 

Nutzungsrechte für 

Einrichtungen der EU 

Datenspezifikationen zu 

Themen von Anhang I 

Metadaten zu Themen 

von Anhang I + II 

Datenspezifikationen zu Themen von Anhang II + III 

Rechtl. Umsetzung in 

Mitgliedstaaten 

bis 

15.05.2008 

INSPIRE-Geoportal, 

auf EU-Ebene 

Such- und 

Betrachtungsdienste 

bis 

15.05.2009 

Download- und 

Koordinatentransformationsdienste 

Metadaten zu Themen von Anhang III 

Einrichtung des 

Monitoring 

AP 

ISO 1.0 

Neu gesammelte und 

restrukturierte Geodaten 

bis 

15.05.2010 

AP 

ISO 1.0 

Andere Geodaten zu Themen von Anhang I 

bis 

15.05.2011 

WMS 

1.3 

WFS WCTS 

Schematransformationsund 

Aufrufdienste 

DS 

1- 9 

bis 

15.05.2012 

Neu gesammelte und 

restrukturierte Geodaten 

bis 

15.05.2013 

Andere Geodaten zu Themen von Anhang II + III 

bis 

15.05.2014 

bis 

15.05.2016 

bis 

15.05.2019 

Quelle: INSPIRE 

26.11.2008 Durchführungsbestimmungen LGV Hamburg Metadaten Geodaten und Dienste 

24 

STS 

InvS 

Report Report Report Report 

DS 

10-34

Technische Empfehlungen zu Metadaten – 

Bezüge auf Standards (Beispiel) 

Draft Guidelines – INSPIRE metadata implementing rules based 

on ISO 19115 and ISO 19119 

Normative references 

� ISO 19115 designates these two normative references: 

� EN ISO 19115:2005, Geographic information - Metadata1 

� ISO 19115/Cor.1:2006, Geographic information – Metadata, Technical Corrigendum 1 

� ISO 19119 designates these two normative references: 

� ISO 19119:2005, Geographic information - Services 

� ISO 19119:2005/FDAmd 1, Extensions of the service metadata model 

� ISO 19108 designates: 

� EN ISO 19108:2005, Geographic information – Temporal Schema2 

� ISO 639-2, Codes for the representation of names of languages - Part 2: Alpha-3 code 

� ISO 8601, Data elements and interchange formats - Information interchange – Representation 

of dates and times 

� ISO/TS 19139:2007, Geographic information - Metadata – XML Schema Implementation 

� CSW2 AP ISO, OpenGIS Catalogue Services Specification 2.0.2 - ISO Metadata Application Profile, 

Version 1.0.0, OGC 07-045, 2007 

� ISO 10646-1, Information technology ― Universal Multiple-Octet Coded Character Set (UCS) 

― Part 1: Architecture and Basic Multilingual Plane 

Quelle: http://inspire.jrc.ec.europa.eu/reports/ImplementingRules/metadata/Draft_Guidelines%20_INSPIRE_metadata_implementing_rules.pdf 


INSPIRE-Katalogdienste = Metadaten + Suchdienste 

EU 

EU 

Geoportal 

harvested 

metadata 

Netzwerk aus INSPIRE-konformen Suchdiensten 

Quelle: D3.7 Version 3, editiert 

INSPIRE-Knoten 

im Mitgliedstaat 

Member state 

Geoportal 

Datenbereitsteller 

im Mitgliedstaat 

harvested 

metadata 

harvested 

metadata 

harvested 

metadata 

harvested 

metadata 

harvested 

metadata 

harvested 

metadata 

harvested 

metadata 

harvested 

metadata 


INSPIRE-Darstellungsdienste 

ISO Web Map Service (WMS) Version 1.3 = ISO 19128 

� Link zu OGC: http://portal.opengeospatial.org/files/?artifact_id=14416 

� Link zu DIN: http://www.beuth.de/langanzeige/DIN+EN+ISO+19128/de/105389794.html&limitationtype=&searchaccesskey=SALL 

� Künftiger Standard für INSPIRE View Services 

- Pflicht ab November 2010 

� Künftiger Standard der GDI-DE (additionell zu WMS 1.1.1) 

� Multidimensionale Auswahl, z.B. über die Zeit: 

Aus: INSPIRE IR D3.7_V2.0 

8.3.2.6 Temporal data dimension 

- The temporal reference systems shall be supported based on an extension of ISO 8601:2000 

defining a syntax for expressing in a single string the start, end and periodicity of a data 

collection – see ISO 19128, annex D for more information. 

- If temporal requests are supported by a View Service, the View Service shall support the following use 

of parameters x-t, y-t, z-t for the presentation of a 2-D slice, and for animations 

as a sequence of 2-D images the use of parameters as x-y-t, x-z-t, y-z-t. 


Wie geht es weiter? Erste Erkenntnisse ... 

� Intensive Analyse der Anforderungen von INSPIRE, insbesondere 

der Standards. 

� Die Hauptarbeit der Umsetzung von INSPIRE liegt in den Jahren 

2009 - 2011. 

� Die Datenbereitsteller müssen sich mit den von INSPIRE geforderten 

Standards befassen. 

� Anpassung der Inhalte von Aus- und Weiterbildung. 

� Ergänzende Festlegungen der GDI-DE sind zu vereinbaren. 

� Die Modellprojekte der GDI-DE sind an neue Standards anzupassen 

� Das Architekturkonzept der Geodateninfrastruktur Deutschland: 

(http://www.gdi-de.org/de/download/GDI_ArchitekturKonzept_V1.pdf ) ist 

fortzuschreiben. 

� Ende 2009 soll das Architekturkonzept in einer neuen Version erscheinen, 

wesentliche Zwischenergebnisse finden sich laufend unter 

www.gdi-de.org . 


INSPIRE-Umsetzung: Wo stehen wir heute? 

�� Zuständigkeiten für Datenbereitstellung 

�� grundsätzlich bekannt 

�� Geforderte Dateninhalte 

�� noch nicht genau bekannt 

�� Geforderte Metadateninhalte 

�� bekannt 

�� z. T. nicht vorhanden 

�� Geforderte Geodatendienste 

�� bekannt 

�� nicht vorhanden 

�� Dezentrale Umsetzungsorganisationen 

�� zu bilden 

�� Betriebsverantwortung / Arbeitsteilung 

�� zu definieren 

�� Finanzierung 

�� offen 


Standards – GDI in Europa ohne Barrieren 

Europa 

Regional 

(Länder/Kommunen) 

National 

(Bund/Länder/Kommunen) 


Kontakt und Information 

Kontakt: 

Information: 

Ronald Mordhorst 

Landesbetrieb Geoinformation und Vermessung 

G 1 (Koordinierungsstelle GDI-HH) 

Sachsenkamp 4 

D-20097 Hamburg 

Tel: +49 40 42826 - 5454 

mailto: ronald.mordhorst@gv.hamburg.de 

www.geoinfo.hamburg.de 

www.hmdk.de 

www.gdi-de.org 


Anhang: Links 

� INSPIRE-Homepage 

� http://www.ec-gis.org/inspire/index.cfm 

� http://inspire.jrc.it/ 

� Dokumente zu INSPIRE 

� http://inspire.jrc.ec.europa.eu/reports.cfm 

� Deutscher Text der Richtlinie 

� http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2007:108:0001:0014:DE:PDF 

� Standards des OGC 

� http://www.opengeospatial.org/standards

National: Hr. Mordhorst

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