Environmental changes in biodiversity hotspot ecosystems of
South Ecuador: RESPonse and feedback effECTs (FOR2730)

Abstract:

Forschungsdateninfrastrukturen unterstützen den Austausch und die Speicherung von wissenschaftlichen (Primär-)daten. Durch die Beschreibung der Daten (Metadaten), können die Informationen vernetzt und für andere Wissenschaftler zugänglich und nutzbar gemacht werden. Neue und verknüpfende Interpretationen der Informationen führen zu neuen Erkenntnissen und Wissen, ohne eine erneute zeit- und kosten-intensive Datenaufnahme durchzuführen. Synergieeffekte ergeben sich und das Poten-tial der Daten kann besser ausgeschöpft werden. Dies gilt sowohl für den Datenaus-tausch in organisatorisch begrenzten wissenschaftlichen Projektgruppen, als auch für den Zugriff auf öffentliche fachspezifische Langzeitarchive, wie sie von Forschungsträ-gern wie der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und von Verlagshäusern wissenschaftlicher Literatur angeboten werden. Durch die Einrichtung standardisierter Schnittstellen können globale Zugriffe über das Internet auf verschiedene Datenbestände ermöglicht werden. Für die verteilte Nutzung von Daten mit Raumbezug (Geodaten) hat das Open Geo-spatial Consortium (OGC) eine Reihen von Spezifikationen erarbeitet und frei zugäng-lich veröffentlicht, welche die standardisierte Bereitstellung von Geodaten über Web Services ermöglichen. Diese Arbeit zeigt Potentiale und Grenzen der Nutzung von OGC Web Services für den Einsatz in Forschungsdateninfrastrukturen beispielhaft an der technischen Infrastruktur und dem Datenbestand der geoökologischen Forschergruppe FOR816 auf. Bei der Evaluierung der Einsatzmöglichkeiten der OGC Web Services bzw. deren Imp-lementierung in Softwareprodukte, standen Nutzeranforderungen und die praktische Realisierbarkeit im Fokus. Da ein Großteil der Nutzergruppe keine vertieften Kenntnis-se in dem technischen Umgang mit Geodaten hat, soll der Zugang zu entsprechenden Daten aus dem Datenbestand möglichst einfach über browserbasierte Applikationen erfolgen. Als Bedarf wurden zwei Anwendungsbereiche ermittelt: i) Eine Kartenanwen-dung, die durch geeignete Layer eine Orientierung im Untersuchungsgebiet sowie das Abgreifen und Darstellen von Koordinaten erlaubt. ii) Ein Analysetool zur punktuellen Extraktion und Auswertung von Werten aus raumzeitlichen Rasterdatenbeständen. Konkret soll eine mehrjährige Zeitreihe von flächenhaft vorliegenden Stundenniederschlagssummen durch räumliche und zeitliche Selektion zugänglich gemacht werden. Die OGC Web Services werden hierbei als gut dokumentierte, standardisierte Dienste zur serverseitigen Datenaufbereitung eingesetzt, um den Ansprüchen an wissenschaftliches Arbeiten bezüglich der Nachvollziehbarkeit Rechnung zu tragen. Sie dienen in dieser Systemarchitektur nicht der unmittelbaren Bereitstellung der Geodaten für externe Clients, sondern werden zunächst als Werkzeuge, welche die Schwierigkeiten des räumlichen (und zeitlichen) Subsettings und Resamplings beherrschen, für die Entwicklung der nutzerkreisspezifischen, serverseitigen Applikationen eingesetzt. Die Kartenanwendung wird durch den Einsatz eines Web Map Services (WMS) in Ver-bindung mit einem browserbasierten Client (OpenLayers) realisiert. Für die Realisierung der raumzeitlichen Analyse bieten sich verschieden OGC Standards mit unterschiedlichem Funktionsumfang an. Der Web Coverage Processing Service (WCPS) bietet die räumliche und zeitliche Selektion, sowie die serverseitige Prozessierung der Auswahl. Der Web Coverage Service (WCS) Standard definiert ein räumliches und zeitliches Subsetting. Für die Realisierung der raumzeitlichen Analyse wurden der Web Coverage Processing Service (WCPS), der Web Coverage Service (WCS) und der WMS mit der Operation GetFeatureInfo in Betracht gezogen. Auch wenn die Spezifikationen einen passenden Funktionsumfang definieren, so hat sich in der praktischen Anwendung gezeigt, dass die verfügbaren Softwareprodukte, die diese Services implementiert haben, noch nicht alle (optionalen) Funktionen der Dienste anbieten. Für den WCPS und den WCS gibt es kein Softwareprodukt, welches die Verarbeitung von Zeitinformationen ausreichend unterstützt. Daher wird zusätzlich der Einsatz eines WMS und eine Umsetzung der Anforderungen ohne den Einsatz eines OGC Services vorgestellt und diskutiert. Als Ergebnis können funktionsfähige Lösungen präsentiert werden.