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Um die gemäss Schritt 2 zu erhebenden Daten physisch speichern zu können muss ein entsprechend strukturierter Datenspeicher bereitgestellt werden. Dies kann mit Hilfe herkömmlicher Hilfsmittel wie z.B. Papierformularen oder mit Hilfe der elektronischen Datenverarbeitung (Tabellenkalkulation, Datenbank, Geo-Informationssystem etc.) geschehen. Welche technischen Mittel zum Einsatz kommen, hängt von einer ganzen Reihe von technischen und organisatorischen Rahmenbedingungen ab. Im Fall von Nidwalden liessen sich in diesem Zusammenhang die folgenden Ziele und Anforderungen eruieren.

1. Ziele und Anforderungen

• Die Gemeinde als Datenherr soll ihre Daten unabhängig von einem bestimmten Produkt nutzen können.

=> Der Wert und die Verfügbarkeit der Daten steht im Vordergrund.
=> Die Daten sollen in einem neutralen, unabhängigen und offenen System verwaltet werden.
• Es soll von einem beliebigen Ort und jederzeit auf aktuelle Daten zugegriffen werden können. Ebenso soll eine dezentrale Datennachführung unter gleichzeitiger Sicherstellung der Datenkonsistenz möglich sein.

=> Das System muss den Zugriff über Intranet / Internet ermöglichen.
=> Die Daten werden zentral gehalten.
• Das System soll einfach zu bedienen und kostengünstig sein.

=> Browsertechnologie, keine teure Clientsoftware !
• Konkret soll das System die Überführung, Visualisierung, Nachführung und Editierung der vorhandenen DSS-Daten in Kombination mit Fremddaten (z.B. Amtliche Vermessung) ermöglichen.

=> Integration bestehender Leitungskataster-Daten
=> Integration bestehender GEP-Informationen
=> Darstellung nach den Normen SIA/GEO 405
=> Nachführungskonzept

Wieso ein offenes, neutrales System ?
Wie bereits erwähnt stehen die Daten, deren Verfügbarkeit und die Datenintegrität im Vordergrund der Überlegungen. Es soll jederzeit möglich sein, bereits erfasste Daten auf eine neue (z.B. leistungsfähigere) Plattform zu wechseln. Die Verwaltung der Daten in einem neutralen System erlaubt den Zugriff ab beliebigen Herstellerapplikationen. Dadurch ist es möglich, die für den Benutzer optimale Applikation einzusetzen ohne an einen Hersteller / Anbieter gebunden zu sein.

1.2. Zu klärende Fragen
Unter der Leitung der Arbeitsgruppe Siedlungsentwässerung Nidwalden wurde im April 1999 das Pilotprojekt Emmetten gestartet. Es sollte anhand des aus der Nutzungsanalyse Nidwalden abgeleiteten Datenkataloges die konkrete Anwendung und Einführung in den einzelnen Gemeinden unter den oben beschriebenen Anforderungen aufzeigen. Dabei sollten insbesondere auch die nachfolgenden sechs Fragen geklärt werden:

1. Ist der Datenkatalog aus der Nutzungsanalyse Nidwalden eine Modellierung der Entwässerung, die allen Bedürfnissen entspricht ?
2. Können die bestehenden Daten mit finanziell vernünftigem Aufwand in die neue Struktur übertragen werden ?
3. Ist der Datenaustausch zwischen Datenherr und Bearbeiter auf einfache Weise möglich ?
4. Kann die physische Plazierung der Daten nach technisch und marktwirtschaftlich optimalen Kriterien ausgewählt werden ?
5. Bestehen frei wählbare Tools für den Betrieb, die den Erfordernissen entprechen ?
6. Können sowohl der Datenkatalog Nidwalden als auch Fremd- und Zusatzdaten in einem Tool normengerecht visualisiert werden?

2. Vorgehen
2.1. Wahl des Datenspeichers
Unter dem Begriff Datenbankmanagementsystem werden heute Softwaresysteme subsumiert, welche folgende Anforderungen erfüllen (vgl. [4]):

• Es stehen Operationen zur Abfrage und für Mutationen von Datensätzen oder Mengen von Datensätzen zur Verfügung.
• Für den Datenbestand definierte Konsistenzbedingungen werden sichergestellt. Daneben bieten viele Systeme die Möglichkeit eines Mehrbenutzerbetriebes, dessen korrekte und zügige Abwicklung ebenfalls dem Datenbankverwaltungssystem übertragen ist. Bei eintretenden Fehlersituationen (z.B. Programmabbruch) muss zudem für die Wiederherstellung eines konsistenten Zustands der Datenbank gesorgt werden.
• Es können nicht nur Benutzerdaten, sondern auch deren Beschreibung verwaltet werden.

Zu den Vorteilen eines relationalen Datenbankmanagementsystems gehören folgende Aspekte:

• Bewährte Technik: Relationale Datenbanken haben sich seit vielen Jahren bewährt und weisen gute Kennwerte bezüglich Zugriffszeiten und Stabilität aus.
• Einfachheit und Eleganz: Das Relationenmodell ist ein einfaches Modell mit einer fundierten mathematischen Grundlage.
• Verfügbare Hilfsmittel: Es existieren eine Vielzahl von Hilfsmitteln und Standards (ODBC, JDBC etc.) für den Zugriff auf relationale Datenbanken.
• Verbreitete und standardisierte Abfragesprache: Mit SQL  existiert eine weit verbreitete und standardisierte Abfragesprache für relationale Datenbanken.
• Bestehende Infrastrukturen: Städte und Kantone haben bereits in diese Technologie investiert.

2.2. Bereitstellung der Grundlagedaten aus dem Leitungskataster Abwasser
Als Basis für die Generelle Entwässerungsplanung (GEP) dienen die Daten des Leitungskatasters Abwasser. Für die Überführung vorhandener Daten in die DABASE stehen je nach Quellsystem, verschiedene Schnittstellen / Möglichkeiten zur Verfügung. Dadurch, dass der Leitungskataster der Gemeinde Emmetten bereits in einem GIS-System vorlag, wurde der Datentransfer mittels INTERLIS – Schnittstelle realisiert (Abbildung 10). Es brauchte dazu die Konfiguration der Exportschnittstelle des Quellsystems, um die Daten im Datenmodell VSA-DSS in ein INTERLIS-Transferfile (*.itf) zu exportieren. Für diesen Schritt ist es wichtig, das Datenmodell des Quellsystems und die Datenstruktur Siedlungsentwässerung (VSA-DSS) genau zu kennen, um die Objekte richtig abzubilden. Je nach Ursprungsmodell ist die Überführung mit mehr oder weniger manueller Nachbearbeitung verbunden.

Die Überführung der Gemeinde Emmetten hat aber gezeigt, dass ein Grossteil (95-98 %) der relevanten Daten mit sehr geringer Nachbearbeitung übernommen werden kann. Die restlichen 2-5 % sind Objekte, die manuell ergänzt oder korrigiert werden müssen, da sie im Quellsystem anders oder unvollständig abgebildet werden und nicht auf automatische oder halbautomatische Weise transferiert werden konnten.

Das resultierende INTERLIS-Transferfile konnte nun über die vorhandene INTERLIS-Schnittstelle in die Datenbank DABASE eingelesen werden.

2.3. Kostenschätzung für die Überführung der Leitungskataster-Daten in die DABASE
Aufgrund der Erfahrungen aus dem Pilotprojekt Emmetten muss für die 11 Gemeinden im Kanton Nidwalden mit Kosten in der Grösse von Fr. 50'000.- gerechnet werden. Dieser Betrag setzt sich zusammen aus einem einmaligen Anteil Entwicklungskosten (Konfiguration der Interlis-Schnittstelle GIS – DABASE) und gemeindespezifischen Anpassungen. Der Aufwand der Entwicklungskosten zu den gemeindespezifischen Anpassungen steht etwa im Verhältnis 3 : 1. Daraus geht hervor dass es sinnvoll ist, diese Überführung möglichst über einen grossen Bereich durchzuführen. Dies ist aber nur dann möglich, wo viele Kataster auf dem gleichen System vorhanden sind. In Zukunft darf damit gerechnet werden, dass die Systemhersteller diese Schnittstellen anbieten und sich damit diese Kosten noch weiter reduzieren lassen. Die gemeindespezifischen Anpassungen werden bleiben, diese sind aber in einer vertretbaren Grössenordnung (in Nidwalden somit pro Gemeinde im Durchschnitt Fr. 1500.-)

2.4. Bereitstellen von geeigneten Softwarewerkzeugen
In der Datenbank sind Daten in Tabellen gespeichert. Die Anwender möchten Daten aber meistens in einer aggregierten Form nutzen. So wollen sie beispielsweise Angaben zum Schacht und den mit ihm verbundenen Kanälen nicht in den unterschiedlichen Tabellen suchen müssen, sondern in einer einzigen Maske verfügbar haben (vgl. Abbildung 11) oder sie grafisch dargestellt haben.
Solche Funktionen, welche dem Anwender Daten aus der Datenbank Siedlungsentwässerung in einer für ihn aussagekräftigen Form präsentieren, stellen eine Erweiterung der Datenbank Siedlungsentwässerung in Richtung eines Informationssystems  Siedlungsentwässerung dar. Der gesamte Funktionsumfang eines solchen Informationssystems wird grundsätzlich durch das Nutzungsszenario  beschrieben. Bei der praktischen Nutzung der Datenbank Siedlungsentwässerung im Rahmen des Pilotprojektes ist es entscheidend, dass dem Anwender solche Funktionen zur Verfügung stehen. Die wichtigsten im Rahmen des Pilotprojektes entwickelten Werkzeuge sind nachstehend kurz beschrieben, ein vollständiger Überblick kann aus der Tabelle 1 gewonnen werden.

3. Hilfsmittel für die Datenmutation und Visualisierung:

• Dem Anwender sollten unterschiedliche Masken zur Verfügung stehen, welche ihm das Erfassen und Ändern der Daten ermöglicht. Gleichzeitig sollte es aber auch möglich sein Daten aus der Datenbank in Planform abzufragen. Für das Pilotprojekt sollten dabei folgende Anforderungen erfüllt werden:
• Die Applikation muss über Internet / Intranet betrieben werden können
• Die Applikation soll die benötigten Daten direkt aus der Datenbank DABASE holen
• Die Darstellung eines Leitungskatasterplanes nach der Richtlinie SIA/GEO 405 muss möglich sein
• Die Konfiguration der Ausgabe / Darstellung sollte einfach sein
• Die Applikation sollte sich in eine andere Webapplikation einbinden lassen und über definierte Schnittstellen (API) verfügen
• Das Tool sollte (zumindest für den Pilotversuch) kostengünstig sein
• Es müssen auch andere Daten (z.B. Amtliche Vermessung, Orthophotos) darstellbar sein

4. Hilfsmittel für den Datentransfer:
Für den Import und den Export von Daten in und aus der DABASE wurden zwei Schnittstellenformate definiert:

• Einerseits wurde die Datenstruktur Siedlungsentwässerung (VSA-DSS) im von der Vermessung (Amtliche Vermessung '93) her bekannten Standard INTERLIS beschrieben.
• Andererseits wurde ein einfaches ASCII-Textformat zur Abbildung der einzelnen Klassen definiert.

5. Integration von GEP-Informationen durch den Ingenieur
Die realisierte Softwarelösung wurde dem GEP-Ingenieur des Pilotprojektes (Gemeinde Emmetten) unter dem Namen GEP-Navigator 2 zur Verfügung gestellt. Die Erfahrungen zeigten, dass die bereits vorliegenden GEP-Informationen mit Hilfe der vorhandenen Schnittstellen (vgl. Kap. 4.3.4.) und des GEP Navigators grösstenteils integriert werden können. Für bestimmte Berechnungen, Analysen und Auswertungen fehlen im Moment aber noch die benötigten Applikationen auf der Basis VSA-DSS. Diese Applikationen oder entsprechende Schnittstellen zu bestehenden Systemen sollte aber gemäss Angaben unterschiedlicher Hersteller bald auf dem Markt sein.

6. Testinstallation
Die Pilotanwendung wurde aus organisatorischen Gründen und zum Testen auf einem Intranet entwickelt (Abbildung 12). Um das Pilotprojekt allen interessierten Kreisen zugänglich zu machen und um die Anforderung der freien Plazierung der Datenbank zu unterstreichen, wurde die Testinstallation auf einen Server der EAWAG transferiert. Die benötigten Hilfsmittel (GEP Navigator 2 und MapGuide Client) können dort gratis heruntergeladen werden.

7. Resultate
Die anfangs gestellten sechs Fragen können nach Abschluss des Piloten alle beantwortet werden:

• Das Pilotprojekt zeigte dass die im Rahmen der GEP-Bearbeitung anfallenden Daten mit Hilfe der VSA-Datenstruktur strukturiert verwaltet werden können.
• Das Pilotprojekt in Nidwalden hat auch gezeigt, dass es möglich ist bestehende und zukünftige Daten der Siedlungsentwässerung mit vertretbarem Aufwand in die Struktur VSA-DSS zu überführen. Dabei stehen verschiedene Tools für den einfachen Datenaustausch zwischen Datenherr und Bearbeiter zur Verfügung.
• Das Pilotprojekt hat aufgezeigt, dass der physische Standort der Datenbank Siedlungsentwässerung (DABASE) frei wählbar ist. Durch die Internet- / Intranettechnologie kann unabhängig ihres Standortes auf die Datenbank zugegriffen werden.
• Für die Realisierung im Pilotprojekt wurde ein Softwareprodukt der Firma Autodesk verwendet (-> Beschreibung). Es steht jedoch jedem Benutzer frei, die Daten aus der DABASE mit vergleichbaren Werkzeugen anderer Hersteller zu nutzen.

Das Konzept VSA-DSS ist nicht nur ein abstraktes Datenmodell sondern hat sich in verschiedenen Pilotprojekten bewährt und kann auch programmtechnisch umgesetzt werden. Die Philosophie, dass die VSA-DSS nicht nur einzelne Informationsbedürfnisse abdeckt, sondern verschiedene Anwender miteinander ins Gespräch bringt, wurde auch bei der Entwicklung der Werkzeuge zur DABASE  weitergeführt. Einzelne Anwender haben Werkzeuge finanziert und sie dann zur freien Verfügung gestellt. Andererseits haben sie auch von den Investionen anderer profitiert. Dies soll auch in Zukunft so weitergehen.