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Datenkontrolle am Beispiel von VSA-DSS Daten

(Stefan Burckhardt, Urs Kaufmann, Pascal Peter)

1. Einführung
2. Ablauf Datenkontrolle
3. Das kann nicht kontrolliert werden
4. Anregungen zur Ausschreibung
5. Dienstleistungen
6. Weitere Informationen
7. Feedback
 
1. Einführung
Mit der zunehmenden Anwendung der Datenstruktur Siedlungsentwässerung (VSA-DSS) in der Praxis und der immer häufiger gestellten Anforderung "VSA-DSS kompatible Daten" bei GEP / REP Ausschreibungen stellt sich schnell einmal die Frage, wie denn diese Forderung überprüft werden kann und soll. Insbesondere die Auftraggeber (Gemeinden, Kantone, Abwasserverbände) möchten einfache und schnelle Kontrollwerkzeuge besitzen und anwenden können. Dies wird umso wichtiger, wenn Aufträge nicht mehr nur von einem Ingenieurbüro bearbeitet werden, sondern aufgeteilt werden (Beispiel: Katasterplan wird separat vergeben, ebenso die verschiedenen GEP-Zustandsberichte (Gewässer, Fremdwasser, Kanalisation, ..)). Datenmengen aus zwei Systemen können nur sinnvoll zusammengeführt werden, wenn alle Begriffe und Werte weitestgehend identisch angewendet werden.

Das gestellte Problem stellt sich nicht nur im Abwasserbereich, sondern eigentlich überall, wo Daten ausgetauscht werden. Viel Erfahrung bringen hier die Vermessungsfachleute hier ein. Mit der Datenbeschreibungssprache "Interlis" haben sie ein Werkzeug geschaffen, welches es erlaubt, Datenmodelle genau und präzise abzubilden. Zur Datenkontrolle wurden auch verschiedene Werkzeuge entwickelt, die es erlauben, die ausgetauschten Daten auf korrekte Syntax bezüglich des verwendeten Datenmodelles zu überprüfen. Einige der Produkte erlauben es, zusätzliche Prüfkriterien aufzustellen, die dann ebenfalls in Betracht gezogen werden.

Da das Datenmodell VSA-DSS ebenfalls in der Datenbeschreibungssprache Interlis beschrieben ist, können diese Werkzeuge auch hier angewendet werden.

2. Ablauf Datenkontrolle
Die Datenkontrolle teilt sich auf in verschiedene Schritte:
a) Datenkontrolle bei der Eingabe der Daten in die Datenbank oder ins GIS System / Datenerfassung im Feld
b) Überprüfung Datenmodell
c) Überprüfung Netzaufbau / Einzugsgebiete

a) Datenkontrolle bei der Eingabe der Daten in die Datenbank oder ins GIS System
Ein wichtiger erster Schritt zur Datenkontrolle beginnt schon mit der Erfassung der Daten im Feld:
Was wird genau gemessen oder aufgenommen? Regeln und Leitlinien, wie bestimmte Objekte zu erfassen sind (z.B. wie wird die Koordinate eines Deckels bestimmt? -> z.B. Pickelloch (ist schon ziemlich genau definiert). Hier sollen von der Gemeinde, dem Kanton oder sonst vom bearbeitenden Büro Richtlinien und Weisungen aufgestellt werden und auch schriftlich dokumentiert werden, die sicherstellen, dass gleiche Dinge auch gleich erfasst werden.)
Ein zweiter Schritt geschieht bei der Eingabe in die Datenbank oder ins GIS System:
Hier ist es wichtig, dass Wertebereichslisten kontrolliert werden und somit Fehleingaben verhindert werden.
Zum Beispiel gibt es bei der Klasse "Ufer", Attribut "Seite" nur zwei Möglichkeiten: [rechts] oder [links]. Das System muss bei der Eingabe sicherstellen, dass hier ein Wert eingegeben wird und dass er aus dem Wertebereich stammt.
Wo keine Wertebereichslisten vorhanden sind, kann man den Bereich vielfach auch sonst eingrenzen: Gerade Koordinaten kann man sehr gut eingrenzen, ebenso Koten. Auch bei einem Durchmesser oder eine Höhe kann man sinnvolle Grenzen definieren. Diese müssen je nach Bearbeitungsgebiet vielleicht angepasst werden. Es ist aber zweckmässig solche Funktionen auf der Datenbank oder dem GIS System einzubauen.

b) Überprüfung Datenmodell
Legt man Daten strukturiert ab, will man auch kontrollieren, ob diese dem gewählten Datenmodell entsprechen. Bei der Überprüfung des Datenmodells hilft die Modellbeschreibungsprache Interlis.

Konkret sieht eine solche Prüfung wie folgt aus:

Schritt 1: Erzeugung der Interlistransferdatei
Die Daten werden aus der Datenbank (z.B. DABASE ACCESS) oder dem GIS System über eine Interlisschnittstelle mit Hilfe der Interlismodelldatei (*.ili) als Interlistransferdatei (*.itf, mit Interlis2 *.xml) herausgespielt.
 
 
Ablauf Überprüfung DatenmodellDatenbank
z.B. DABASE (ACCESS Datenbank mit Modell VSA-DSS)
 
 
 

INTERLIS Exportschnittstelle
z.B. ICS (infogrips Conversion System) mit Konfiguration VSA-DSS für DABASE: 
 
 
 

Qualitätskontrolle 
vergleicht das Transfer- (Daten) file 
mit dem dazugehörenden Datenmodell 
Meldet und protokolliert Differenzen 
 

 

Schritt 2: Interlis-Check
Prüfung der Transferdatei auf korrekte Syntax und Übereinstimmung mit dem Datenmodell (*.ili) und Protokollierung der Differenzen. Dies ist die Qualitätskontrolle der Transferdatendatei.

Um diesen Schritt durchzuführen gibt es verschiedene Produkte (Interlis-Checker) auf dem Markt. Sie unterscheiden sich vor allem in den zusätzlichen Funktionen und im Preis.
   
FirmaPreisKurzbeschreibung
Checker infogrips:2500.-Systemunabhängier Interlis-Checker. Neben der Kontrolle auf korrekte Syntax / Übereinstimmung mit dem Datenmodell können zusätzliche Plausibilitäts- und Prüfkriterien definiert werden. Weitere Infos bei der Firma infogrips.
Interlis Studio Leica / Esri2500.-Eher Systemabhängiger Interlis-Checker (ESRI). Funktionalitäten: Konsistenzprüfung, Filterung und Datenkonversion (Interlis, Arc-View Shape, dxf (AutoCAD)), Visualisierung, Editieren des Datenmodelles. Weitere Infos bei der Firma Leica Geosystems AG. Dort kann auch eine Testversion (30 Tage) bezogen werden.
 
Dabei werden Inkonsistenzen und syntaktische Fehler zwischen dem Transfer- (Daten-) File und dem dazugehörenden Datenmodell (in INTERLIS beschrieben) aufgedeckt und protokolliert. Dies können falsche Wertebereiche, fehlende logische Objekte und Verknüpfungen oder unvollständige Flächennetze sein.

Es kann aber nicht geprüft werden, ob ein Einzugsgebiet am richtigen Knoten angehängt ist, ob der Netzaufbau stimmt und die Kanäle und Haltungen richtig miteinander verbunden sind. Hier braucht es einerseits Fachpersonen mit Kenntnis des Netzes und andererseits visuelle Hilfsmittel.  

c) Überprüfung Netzaufbau / Einzugsgebiete
Mit automatischen Checks lässt sich die richtige resp. sinnvolle hydraulische Abbildung eines Leitungssystems oder derLiegenschaftsentwässerung nicht überprüfen.

Für eine effektive Überprüfung sehen wir keine andere Möglichkeit, als das Kanalnetz und die Einzugsgebiete zu visualisieren und die inden Daten vorhandenen Verbindungen in Kenntnis des Abwassernetzes mit entsprechenden Abfragen respektive Funktionen zu überprüfen.

Eine Prüfung sollte mindestens 4 Checks enthalten:

  • Netzaufbau des Subsystems Kanalnetz, insbesondere die Verknüpfungen der Haltungspunkte mit den Abwassernetzelementen und der Ueberläufe zu den Abwasserknoten.
  • Verknüpfung der Einzugsgebiete resp. der Anschlussobjekte zu den Abwassernetzelementen.
  • Modellierung von Spezialbauwerken wie Hochwasserentlastungen, Regenbecken etc.
  • Eine Kontrolle auf Gegengefälle in Schächten kann mit entsprechenden Abfragen ohne Visualisierungen erfolgen. Das Aufzeichnen eines Längenprofiles zeigt die Zusammenhänge sofort deutlich auf.
Diese Überprüfung verhindert, dass versucht wird, mit unvollständigen Daten eine Simulation anzugehen, die dann gar nicht oder falsch berechnet würde.
 
Im Moment sind uns keine kostengünstigen Werkzeuge bekannt, die die entsprechenden Anforderungen für die Überprüfung der VSA-DSS Daten erfüllen. Von daher scheint es nicht sinnvoll, dazu ein Werkzeug zu kaufen, wenn es nicht auch sonst eingesetzt wird. Die Dienstleistung der Überprüfung wird aber von verschiedenen Ingenieurbüros angeboten.

Ein Werkzeug, welches die Anforderungen zur Visualisierung und Überprüfung erfüllt ist die Software GEPView. Damit können die Daten direkt in der Dabase weitgehend geprüft werden. Dazu stehen Funktionen wie Netzverfolgung, Längenprofil, Anzeige der verknüpften Einzugsgebiete und Statistik der verknüpften Einzugsgebiete zur Verfügung.

3. Das kann nicht kontrolliert werden

Mit den oben beschriebenen Prüfungen können schon viele Bereich einer Prüfung abgedeckt werden. Folgende Einschränkungen gelten aber auch hier:
Es kann nicht geprüft werden, ob eine korrekte Modellierung von der Realität ins Modell VSA-DSS vorgenommen wurde. Wenn man zum Beispiel ein bestimmtes Einzugsgebiet, beim Attribut "Art" mit dem Wert "Regenwetter" bezeichnet hat, dann ist der Wert korrekt. Wenn dieses Gebiet aber in Realität ein Trockenwettereinzugsgebiet ist, dann hat man schlicht falsch modelliert und den falschen Wert gewählt. Weitere Modellfehler können zum Beispiel beim Verknüpfen von verschiedenen Klassen vorkommen. Oder bei komplizierteren Bauwerke wie Sonderbauwerken. Hier ist die Erfahrung des Ingenieurs entscheidend und der Austausch und die Diskussion über korrekte und mögliche Modellierung notwendig. Eine Plattform dazu bildet das Diskussionsforum auf der Webseite www.imanagement.org
Ebenfalls nicht überprüft werden mit den oben beschriebenen Checks, ob sinnvolle Daten abgefüllt wurden: Stimmt der Strassenname, die Ortsbezeichnung, die Schachtbezeichnung, etc.

4. Anregungen zur Ausschreibung

Will man Daten in einem speziellen Format und in einem spezifischen Datenmodell, so soll dies von Anfang an im Pflichtenheft definiert werden. Es ist hilfreich, wenn dort aber mehr steht als "VSA-DSS kompatibel". Eine spezifische Definition des Formates (z.B. Daten im VSA-DSS Interlis Format *.itf die der Modelldatei *.ili (Version X.Y. vom [Datum] entsprechen, in der Beilage vorhanden) oder des Prüfverfahrens (Art des Verfahrens, Kontrollberichte (mit Statusreport, keine Fehlermeldungen mehr, ...)).
Generell sollen die Werkzeuge für die Kontrolle eher freigelassen werden, aber der Kontrollmechanismus muss nachvollzogen werden können. Ein Auftraggeber kann aber auch eine Prüfstelle bezeichnen, welche die Daten am Schluss verifiziert. Je spezifischer dabei die Anforderungen sind, desto eher erhält man, was man will.

5. Dienstleistungen

Weitere Informationen dazu finden Sie unter:
www.trigonet.ch
oder
www.springing.ch/datacheck
 

6. Weitere Informationen

  • Alles zu Interlis auf der offiziellen Interlis-Homepage des Bundesamtes für Landestopografie.
  • Koordinationsstelle für geografische Informationen und Geografische Informationssysteme in der Bundesverwaltung (KOGIS)
7. Feedback
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Last updated 23.04.2001.  ©  by www.imanagement.org
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