Architekturen für komponentenbasierte geographische Informationssysteme im Internet

Die rechnergestützte Verwaltung geographischer Informationen stellt aufgrund der Komplexität und Fülle der zugrundeliegenden Daten besonders hohe Anforderungen an Informationssysteme. Zu ihrer Bewältigung werden geographische Informationssysteme (GIS) eingesetzt. Diese spezialisierten Systeme dienen der Erfassung der geographischen Daten von analogen Vorlagen, ihrer Analyse und Auskunft. Einsatz finden GIS überall dort, wo geographische Informationen benötigt werden, z. B. in Raumplanung, Energieversorgung und Mobilfunk. Typischerweise werden geographische Daten anwendungsabhängig und redundant gespeichert. Ihre wirtschaftliche Verwaltung ist jedoch nur gewährleistet, wenn diese einer großen Anwenderschaft zur Verfügung gestellt werden. In dieser Arbeit wird eine Architektur zur Nutzung von GIS-Funktionalität über Internet-Technologie vorgestellt. Nach einer Aufarbeitung der Grundlagen von GIS wird klar, daß diese - verglichen mit Datenbank-basierten Standard-Informationssystemen - große Defizite im Bezug auf Offenheit, Interoperabilität und Web-Integration haben. Während erstere, insbesondere relationale Datenbankmanagementsysteme (DBMS), bzgl. Funktionalität, Anfragesprache und Programmiersprachenkopplung weitgehend standardisiert sind und sich heterogene relationale Datenquellen mit etablierten Technologien leicht innerhalb einer Anwendung zusammenführen lassen, ist dies bei geographischen Daten nicht der Fall. Um solche Daten einer Vielzahl potentieller Nutzer zugänglich zu machen, wird eine InterGIS genannte Architektur vorgeschlagen, die konsequent komponentenbasiert ausgelegt ist und eine einfache Integration der benötigten Komponenten in Anwendungen erlaubt. InterGIS berücksichtigt auch bereits bestehende Anwendungen aus der GIS-Welt und Standardisierungsvorschläge des OpenGIS-Consortium. Im Unterschied zu vergleichbaren Ansätzen wird jedoch nicht Datenintegration durch deren übernahme in ein separates DBMS angestrebt, sondern Integration von GIS-Funktionalität bereits bestehender Systeme. Als Datenquellen können, neben relationalen oder objektorientierten DBMS, auch dateibasierte Datenhaltungskomponenten oder kommerzielle GIS zum Einsatz kommen. Insbesondere ist der integrierte Zugriff auf mehrere solcher Komponenten möglich. Zur Durchführung geographischer Analysen und Auswertungen wird eine deklarative, auf SQL basierende Anfragesprache entworfen. Hierdurch ist es möglich, in den verschiedenen Datenhaltungskomponenten nach Geo-Objekten zu suchen und diese in andere Anfragen einzubeziehen. Über eine Anfrageverarbeitungskomponente ist in InterGIS ein integrierter Zugriff auf mehrere Datenhaltungskomponenten möglich. Schließlich werden neben standardisierten Schnittstellen (ODBC, JDBC) Präsentationskomponenten vorgestellt, die die Einbindung von GIS-Funktionalität auf hohem Abstraktionsniveau erlauben. Es werden Techniken entwickelt, die eine Einbettung in Büroanwendungen und Web-Präsentationen ermöglichen und verschiedenen Anforderungen nach Interaktivität und Plattformunabhängigkeit genügen, etwa Java-, ActiveX- und rasterbasierte Ansätze.