Unser heutiger Gastbeitrag stammt von Georg Dilk von der HfT Stuttgart, der sich 2014 in seiner Bachelor-Arbeit mit der Nutzung von ArcGIS Online fürs Blauhöhlensystem auseinandergesetzt hat.
Einleitung
Im schwäbischen Städtchen Blaubeuren nahe Ulm ist eine der Sehenswürdigkeiten ein Quelltrichter, der Blautopf. Das Besondere an der Quelle ist die intensive blaue Farbe des Wassers. Nur wenige Besucher wissen, dass der Blautopf gleichzeitig der Eingang zu einem der größten Höhlensysteme ist. So erstreckt sich unter den Füßen der Besucher eine Höhle mit einer Distanz von 10015 Meter, in der man auf jedem Schritt neue einzigartige Minerale, Stalagmite und Felsformationen entdeckt. Das Entdecken ist vorerst jedoch vor allem der Forschergruppe „Arbeitsgemeinschaft Blautopf“ vorbehalten. Sie hat die Aufgaben, Daten und Proben für viele Fachgebiete zu liefern und vor allem die Höhle zu kartieren und die Minerale zu dokumentieren.
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| Der Blautopf |
Bevor die Minerale dokumentiert werden konnten, wurde die Höhle mit einem Bussolenzug vermessen. Auf Basis von diesem Bussolenzug, der in einer grafischen Zeichenumgebung ähnlich Photoshop dargestellt wurde, konnte die Karte des Blauhöhlensystems gezeichnet werden. In diese digitale Zeichnung wurden Fundorte der Minerale zusammen mit Analyseergebnissen eingetragen. Zusätzlich wurden Fotos in die digitale Zeichnung eingefügt.
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| Minerale, die in der Höhle entdeckt wurden |
Dies war jedoch unübersichtlich und die Karte konnte nur von einer Person bearbeitet werden. Deswegen sollten, um ein kooperatives Arbeiten an der Karte über das Internet zu ermöglichen und eine exakte sowie übersichtliche Dokumentation zu gewährleisten, die Zeichnungsdaten in ein Online-GIS überführt werden. Dabei war es wichtig, dass die Benutzung des Systems auch für Benutzer ohne GIS-Erfahrung möglich ist. Die Nutzung einer modernen internetbasierten Lösung war von Interesse. So sollte in der Bachelor-Arbeit untersucht werden, wie die digitale Zeichnung in ein Online-GIS überführt werden kann und inwiefern ArcGIS Online unterschiedliche Anforderungen erfüllen kann.
Anforderungen
Ein wichtiges Ziel war, gemeinsam an der Karte zu arbeiten. Für eine erfolgreiche Nutzung sollte das Online-GIS bzw. ArcGIS Online noch eine Reihe weiterer Anforderungen erfüllen.
- Da es sich bis jetzt um eine digitale Zeichnung handelte, war die Lage der Höhle nicht georeferenziert. Somit sollte die richtige Lage der Höhle dargestellt werden können.
- Die Visualisierung der Objekte sollte veränderbar sein, damit sie der offiziellen Signaturliste für Höhlenplanzeichnung entsprechen können.
- Unterschiedliche Benutzerrechte sollten vergeben werden können.
- Die Geometrie der Objekte sollte nicht nur veränderbar sein: Auch neue Objekte sollten gezeichnet werden können, damit die Karte erweiterbar bleibt
- Es sollten unterschiedliche Dokumente wie Fotos mit den Objekten verknüpft werden können
Überführung nach GIS
Im ersten Schritt wurde die Zeichnung aus CorelDRAW als dwg. AutoCad-Datei exportiert. Damit diese Daten nach ArcGIS Online überführt werden konnten, mussten sie in ArcMap vorbereitet werden: Mehrere Tausend Objekte mussten auf unterschiedliche Klassen verteilt, Daten für die optimale Darstellung in einem GIS optimiert, Geometrien geschlossen und Geometrietypen umgewandelt werden. Es musste eine zweite Datenbank für die Fundorte (Minerale) angelegt werden. Da ArcGIS Online mit bereits georeferenzierten Daten arbeitet und zum Zeitpunkt der Arbeit noch keine Möglichkeit für die nachträgliche Herstellung eines Raumbezugs bot, wurde dieser ebenfalls mit ArcMap zuvor hergestellt. Im Anschluss konnten die Klassen nach ArcGIS Online übertragen werden, indem diese als Feature-Service über ArcMap veröffentlicht wurden.
Daten in ArcGIS Online
Nach der Übertragung der Datenbank in ArcGIS Online wurde aus jeder Klasse ein eigenständiger Layer. So konnten entsprechend der Klasse auch Symbole für die Darstellung in der Legende und in der Karte zugewiesen werden. Wie die untere Abbildung zeigt, ist es möglich neue Objekte zu erstellen, wobei eine Maske erscheint, in die die benötigten Attribute eintragen werden und auch Dokumente auf die ArcGIS Online Server hochgeladen werden können. Auch das Analysieren der Klassen ist möglich, so lassen sich zum Beispiel Daten zusammenfassen oder Muster analysieren.
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| Eintragung eines neuen Minerals, links die Legende mit eingestellten Symbolen für die gefunden Minerale |
Ein großer Vorteil von ArcGIS Online ist, dass die Hintergrundkarten bzw. Grundkarten, die sog. Basemaps, in unterschiedlichen Arten (z.B. topografische Karten oder Satellitenbilder) angeboten werden. Dafür werden diese Grundkarten je nach Maßstab angepasst bzw. generalisiert. Diese Funktion machte die Visualisierung der Lage des Blauhöhlensystems möglich.
ArcGIS Online erlaubt außerdem eine individuelle Rechtevergabe für den Zugriff auf und die Bearbeitung von Karten. Eine Karte kann für die Öffentlichkeit, die komplette Organisation oder eine Gruppe freigegeben werden. Daher ist ein gleichzeitiger Zugriff auf die Karte möglich. Somit konnte ein wichtiges Ziel erreicht werden.
Zusätzlich bietet ArcGIS Online sehr viele Möglichkeiten zur Präsentation der Karten. Es können unterschiedliche Arten von Webanwendungen erstellt werden, z.B. eine Map Tour, bei der auf der Karte Markierungen mit Beschreibungen sowie möglichen Verlinkungen zu Bildern und Videos gesetzt werden können. Die Art von Darstellung lassen sich im Internet veröffentlichen oder mit einem Publikum teilen.
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| Beispiel für eine Map Tour durch das Blauhöhlensystem |
Schlusswort
Im Rahmen der Bachelor-Arbeit ist es gelungen, die digitale Zeichnung nach ArcGIS Online zu überführen und somit die Dokumentation der Minerale unter unterschiedlichen Benutzern zu ermöglichen.
Grundsätzlich bietet ArcGIS Online die Möglichkeit neue Objekte zu erstellen und somit die Karte zu erweitern. Die Erstellung komplizierter Strukturen wie z.B. Gesteinsformen erwies sich jedoch als zu umständlich für das Online-Portal, da hier nicht die kompletten Editiermöglichkeiten aus dem Desktop zur Verfügung stehen. Beispielsweise können in der Online-Version Objekte nicht kopiert werden, und es gibt keine Hilfswerkzeuge für die Erstellung von komplizierten Geometrien wie z.B. Hilfslinien für rechten Winkel oder Snapping.
Die umfassende Benutzung von ArcGIS Online hat gezeigt, dass die Stärken vor allem in der Visualisierung bzw. Präsentation der fertigen Daten sowie beim Teilen dieser Daten unter unterschiedlichen Benutzergruppen liegt. Zwar ist bis jetzt der professionale Einsatz von diesem Online-GIS nur in Verbindung mit ArcGIS for Desktop oder einem anderem GIS-Programm sinnvoll, doch die Entwicklung von ArcGIS Online schreitet in großen Schritten voran, so dass die aufgezeigten Möglichkeiten nicht als endgültig betrachtet werden sollten.
