Digitales Geo-Informationssystem für Infrastruktur- und Unterhaltsmanagement in Echtzeit - einfacher gehts nicht! 

200 Schweizer Gemeinden äussern ihre Wünsche!

Für eine einfach bedienbare GIS-Plattform mit Zukunft!

Gemeinde-Infrastruktur selber pflegen?

August 2018: Schweizweit haben wir von 2016 bis heute rund 200 Gemeinden besucht. Es ging um die Frage, wie sich Bauverwalter, Werkhof und Gemeinderat in Zukunft Planungsentscheidungen auf der Basis von GIS-Daten wünschen. Während grosse Gemeinden aus Agglomerationen bereits eine GIS-Infrastruktur unterhalten und pflegen, nützen mittlere und kleine Gemeinden regionale GIS-Portale sporadisch mit den Funktionen "Gucken & Drucken". Eine eigentliche Planung und Datenbewertung mit GIS-Daten findet nicht statt.

Bedingt auch durch die bewährte Tradition der Amtlichen Nachführung des Katasters durch den Geometer haben bis anhin Gemeinden die mögliche Bearbeitung ihrer Infrastruktur mit GIS-Werkzeugen nicht in Betracht gezogen. Ebenso verhält es sich mit der Pflege der Leitungspläne für Wasser/Abwasser. Hier führt in der Regel ein Ingenieurbüro die Pläne.

Doch die Möglichkeit, selber gewisse Themen der Gemeinde-Infrastruktur aufzubauen und zu pflegen stösst bei praktisch allen Gemeinden auf sehr grosses Interesse. Die Voraussetzung ist jedoch, dass diese Arbeit einfach, schnell und mit flacher Lernkurve erfolgt!

Desktop-GIS versus Cloud?

Desktop-gestützte GIS-Systeme sind mächtige Werkzeuge und erfordern eine entsprechende Ausbildung. Mit ihrer Architektur sind sie in der Lage, grosse Herausforderungen wie die Erstellung und Verwaltung grundlegender GIS-Daten wie z. B. AV-Kataster oder LKMap zu verwalten. Was diesen Systemen jedoch fehlt, ist - nebst der flachen Lernkurve - die Flexibilität, schnell ein Projekt zu erstellen und mittels mobilen Geräten Daten in Echtzeit in die Gemeindekarte zu senden. Damit sind solche Systeme für eine Teamarbeit auf verschiedenen Ebenen der Nutzerkompetenz schwierig zu skalieren.

Eine Cloud-basierte GIS-Lösung spielt hier etliche Vorteile aus: Sie ist via jedem Browser von überall erreichbar. Sie interagiert unmittelbar mit GSM- und HTTP-Protokollen. D.h. der Datenaustausch zwischen dem Online-GIS-Editor und beliebigen mobilen Geräten erfolgt immer in Echtzeit. Fehlt ein ausreichendes GSM-Netz, können Karten vorab auf dem mobilen Gerät gespeichert und Felddaten erfasst werden. (Eine Arbeitsplatzlizenz kostet CHF 55.-/Monat).

WebGis, RegioGIS, Gemeinde-GIS, Kantonale GIS-Portale?

Diese Architekturen setzen eine umfangreiche IT-Infrastruktur voraus: Desktop-GIS-Systeme, Karten-Server, Web-Server, GIS-Datenbanken, umfangreiches Spezialwissen......hier schnell mal ein kleines Projekt - z. B. für alle Schieberpositionen oder Standorte von Robidogs  einer Gemeinde - einzubauen? Aufwändig und von der Gemeinde direkt nicht machbar! Auch eine nachträgliche Ergänzung eines Erfassungsformulars für die mobile Arbeit draussen - mit herkömmlicher Architektur nur durch Dritte machbar! Diese Art der Kartendarstellung ist vorab für Informationszwecke gedacht. "Gucken&Drucken" sind hier i.d.R. die Möglichkeiten einer Gemeinde. 

ArcGIS, Collector und ArcGIS Online?

Die Firma ESRI bietet mit ihrer GIS-Suite hervorragende Werkzeuge für GIS-Profis. Vermessungsingenieure arbeiten bevorzugt mit diesen Werkzeugen. InfraTrace bietet mit dem ArcGIS-Plugin eine Brücke zu den Messdaten und schliesst eine Lücke in der raschen, flexiblen Erfassung von Informationen aus der Realwelt. Via Standardformaten können auch InfraTrace-Daten in Arc-GIS oder einem anderen GIS-System importiert werden.

GIS-Teamwork wird einfach

Gemeinden möchten gewissen Aufgaben in der Infrastruktur selber erledigen können. Damit kommt das Cloud-basierte GIS zum Einsatz. Eine beliebige Anzahl MitarbeiterInnen lässt sich mit der Erfassungs-App  ausstatten.  Felddaten werden in beliebige Projekte an den Online-GIS-Editor gesendet. Eine Mengen-Skalierung der Apps ist einfach und sehr preiswert (CHF 20.-/Lizenz/Monat). Ein Administrator in der Bauverwaltung kann nach kurzer Einführung selbständig Projekte eröffnen und an die lizenzierten Apps senden. Jeder Felderfasser hat alle seine GIS-Projekte stehts aktuell in der App und wählt daraus das Gewünschte für seine Arbeit. Wählt eine Gemeinde z. B. drei App-Lizenzen, können damit gleichzeitig drei MitarbeiterInnen erfassen. Wer dies ist, spielt keine Rolle. Das Werkhofteam kann sich diese Lizenzen teilen!

 

Hohe Datensicherheit in der Cloud

Die hier vorgestellte GIS-Lösung für InfraTrace/StreetTrace nützt den Clouddienst von Amazone Web Services. Dieser Service gehört zu den schnellsten und zuverlässigsten Clouddiensten für grosse Mengen an GIS-Daten.  Ein mehrstufiges Sicherheitskonzept schützt vor unberechtigten Zugriffen. Die Datenbanken (PostgreSQL/PostGIS) können jedoch auch auf einem beliebigen anderen Webserver liegen und mit dem Online-Editor verbunden werden.

Eine klare Rollenverteilung regelt die Zugriffs-, Lese- und Schreibrechte auf Karten und einzelne Layerebenen.

 

Geschwindigkeit

Sowohl alle verfügbaren Geodarstellungsdienste (WMS, WFS, TMS, WMTS) der Kantone wie von Swisstopo, wie die eigentlichen Vektordaten (für Punkte, Linien, Flächen) werden sehr schnell dargestellt/aufgebaut. Auch grosse Rasterdatensätze (z. B. aus Drohnenflügen) stellen für den Online-GIS-Editor kein Problem dar.

 

Import und Export

Import von Vektordaten: .shp, .mif, .mid, .tab, .kml, .gpx, .dxf 

Import geo-referenzierter Rasterdaten: tif, .tiff, .jpg, .png, .gif, .img, .ecw, .sid, .jp2

Rasterbilder: .jpg, .gif, .swf, .png, .img, .ecw, .sid

sowie Excel und CSV-Dateien

Export als: SHP, MapInfo, KML, DXF, CSV

 

Projektionen

Intern arbeitet die Datenbank immer mit EPSG 4326. On-the-fly werden beliebige Projektionen umgerechnet. So können auch LV03/LV95-Daten sowie Satelliten-Koordinaten in WGS84 übernommen werden.

 

Interlis/LKMap

Auch Interlis-Daten könnten - nach einer Konvertierung in SHP - im Editor dargestellt werden. Andererseits haben die Datenverwaltungsstellen DVS, welche von den Gemeinden bestimmt werden, die Aufgabe, alle verfügbaren Werkleitungsdaten zusammenzuführen. Gemäss SIA 405 erfolgt der Datenaustausch mit den Werken in Interlis. Idealerweise werden diese Layersammlungen als WMS - ähnlich den Geodiensten der Kantone - durch die DVS einfach verfügbar gemacht. Die Leitungsverläufe sind bei der Inventarisierung von Strassen und ihren Zuständen (Sanierungsbedarf/WBW) hilfreich und können Doppelspurigkeiten vermindern.

 

Formulare und Projekte

Bereits in der Grundausstattung bietet der InfraTrace-Online-Editor viele Formfelder für die mobile Erhebung von Felddaten und deren Komplettierung im Büro. Jedes erfasste Feature (Messpunkt als Punkt, Linien oder Flächen) kann zudem mit beliebigen Dateien verlinkt werden: png, .jpg, .gif, .jpeg, .bmp,  .mp3, .wav, .mp4, .flv, .pdf sowie im Ordnersystem der Cloud-Dateiablage alle denkbaren Formate wie Word, Excel, PP, CAD etc.

 

Mobile Erfassung/Satellitenanbindung

Die Erfassungs-App läuft auf Android und IOS, Smartphones und Tablets. Mit Hilfe eines externen Satellitenempfängers kann die Ortung eines Messpunktes bis auf wenige Zentimeter erfolgen. I.d.R. arbeiten wir mit Empfängern im Submeter-Bereich, welche erheblich preiswerter sind, als Hochleistungsempfänger im CM-Bereich.

 

Argumente für Gemeinden

Mit geringem Aufwand, flacher Lernkurve und einem nach Bedarf mitwachsenden GIS-System können Gemeinden eigene Infrastruktur-Projekte schnell aufbauen, pflegen und selber ausbauen. Basiskarten wie AV-Kataster oder SwissTopo sind bereits vorinstalliert. Werkleitungen können von Dritten als Darstellungsdienste bezogen werden. Beschreibbare Ebenen werden als SHP-Export/Import oder direkt innerhalb der Online-GIS-Infrastruktur zwischen Gemeinde, Ingenieur und Unternehmern ausgetauscht. Im zweiten Fall muss der "Besitzer" der Karte oder Layerebene einfach die Zielperson angeben und ihr die entsprechenden Rechte zuweisen.

 

Warum sollten Gemeinden überhaupt Geodaten selber pflegen können?

Fachleute schätzen das Investitionsvolumen der Schweizer Infrastruktur auf CHF 450 Mia. Etwas mehr als die Hälfte davon, gehört den Gemeinden. Während bei den Immobilien (ca. CHF 900 Mia.) Abschreiber und Werterhalt zentrale Themen sind, wird bislang der Tiefbauinfrastruktur noch zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Fatal, denn auch diese verliert jährlich an Wert. Bei 2% sind dies CHF 9 Mia/Jahr, welche in den Werterhalt investiert werden müsste. Illusorisch? Erst wenn eine Gemeinde eine grobe Übersicht über ihr Infrastrukturinventar hat, kann sie Prioritäten setzen. Und dies gelingt nur mit der Hilfe digitaler Werkzeuge, wie einer geolokalisierten Standort- und Zustandsbestimmung. Bei diesem Prozess muss sie so flexibel und wirtschaftlich wie möglich arbeiten können. Die mobile Erfassung via Werkhof ist hier eine Achse. Die Zusammenführung und Auswertung in der Bauverwaltung ist eine andere. Hier werden Entscheidungsgrundlagen für Baukommission und Gemeinderat geschaffen.

 

Gemeinden: Einstieg in die GIS-Welt - so einfach wie ein Selfie!

Geodaten werden immer häufiger zentrale Grundlagen für Planung und Entscheidungen auf allen Behördeebenen bei Bund, Kantonen und Gemeinden. Aktuelle GIS-Architekturen (Stand 8.2018) sind für einen einfachen, pro-aktiven Einstieg einer Gemeinde in das Thema "GIS-Eigenpflege" nicht optimal: Das Ziel von InfraTrace war es, beliebige Informationen mobil oder via Desktop geolokalisiert so einfach wie ein Selfie, ein Facebook- oder Instagrambeitrag in eine Projektkarte zu bringen.

 

Argumente für Planer und Ingenieure

Sie können Projektdaten leicht und unkompliziert mit der Bauverwaltung oder dem Werkhof austauschen und einzelne Layer auch nur als Ansicht mit Schreibschutz publizieren. Unsere Lösung hilft mit, eine professionelle, aber sehr einfach bedienbare GIS-Arbeitsumgebung für alle Beteiligten zu schaffen. Der Ingenieur kann für Planungen Projekte und Teilbereiche zur Ansicht an Gemeinderat, Bauverwaltung, Baukommission und Werkhof einer Gemeinde weitergeben. Diese Stellen können diese Planungsdaten kommentieren und ggfl. durch eigene Informationen ergänzen (z. B. auf einem Kommentar-Layer).

Die hier vorgestellte GIS-Architektur von InfraTrace ist nach OGC-Standards ein "verteilter, interoperabler Webservice" zur Bearbeitung und Visualisierung von Geodaten beliebiger Art. Gemäss OGC geht die Entwicklung moderner GIS-Architekturen weg von monolithischen Systemen hin zu obigem Konzept. Denn erst damit wird ein Collaborativ Mapping einfach, preiswert und flexibel möglich!

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