Informatik aktuell Herausgeber: W. Brauer im Auftrag der Gesellschaft fUr Informatik (GI) R. Denzer R. Guttler R. Griitzner (Hrsg.) Visualisierung von Umweltdaten 1991 2. Workshop SchloB Dagstuhl, 26.-28. November 1991 Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York London Paris Tokyo Hong Kong Barcelona Budapest Herausgeber RalfDenzer Universitat Kaiserslautern, Fachbereich Inforrnatik Postfach 3049, W-6750 Kaiserslautern Reiner GuttIer Institut fUr Umweltinforrnatik (lUI) an der Hochschule fUr Technik und Wirtschaft des Saarlandes Goebenstr. 40, W-6600 Saarbrticken Rolf Grtitzner Universitat Rostock, Fachbereich Inforrnatik Albert-Einstein-Str. 21, 0-2500 Rostock Veranstalter RalfDenzer Arbeitskreis "Visualisierung von Umweltdaten", FG 4.6.1 der GI Reiner GUttIer lost. flir Umweltinformatik an der Fachhochschule des Saarlandes Rolf Grtitzner Universitat Rostock, Fachbereich Informatik Programmkomitee RalfDenzer Universitiit Kaiserslautern, Fachbereich Ioformatik Reiner GUttIer lost. fiir Umweltinformatik an der Fachhochschule des Saarlandes Rolf Grtitzner Universitiit Rostock, Fachbereich Ioformatik Hans Hagen Universitat Kaiserslautern, Fachbereich Informatik Dietrich Soyez Universitat des Saarlandes, Fachrichtung 6.5 Geografie Andreas Lott Siemens-Nixdorf Ioformationssysteme AG, Fachberatung Umwelt Helmut Lohmann Forstplanungsanstalt des Saarlandes, Saarbrucken MarkusGroB Zentrum flir graphische Datenverarbeitung, Darmstadt CR Subject Classification (1991): 1.1.3, H.4 ISBN-13: 978-3-540-55624-4 e-ISBN-13: 978-3-642-77612-0 DOl: 10.1007/978-3-642-77612-0 Dieses Werk ist urheberrechtlich geschiitzt. Die dadurch begriindeten Rechte, insbesondere die der Ubersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfaltigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugs weiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfaltigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland yom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulassig. Sie ist grundsatzlich vergiitungspflichtig. Zuwider handlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1992 33/3140-543210 - Gedruckt auf saurefreiem Papier Literaturhinweise Visualisierung von Umweltdaten Workshop, Rostock, November 1990 Denzer R., Hagen H., Kutschke K.-H. (Hrsg.) Informatik-Fachberichte 274, Springer-Verlag Informatik fur den Umweltschutz 6. Symposium, Munchen, Dezember 1991 Halker M., Jaeschke A. (Hrsg.) Informatik-Fachberichte296, Springer-Verlag Informatik fur den Umweltschutz 5. Symposium, Wien, September 1990 Pillmann W., Jaeschke A. (Hrsg.) Informatik-Fachberichte 256, Springer-Verlag Informatik im Umweltschutz 4. Symposium, Karlsruhe, November 1989 Jaeschke A., Geiger W., Page B. (Hrsg.) Informatik-Fachberichte 228, Springer-Verlag Visualisierung von Umweltdaten in Supercomputersystemen 1. Fachtagung, Karlsruhe, November 1989 Bode A., Dierstein R., Gobel M., Jaeschke A. (Hrsg.) Informatik-Fachberichte 230, Springer-Verlag Informatikanwendungen im Umweltbereich Fachgespra::h anla!ich der GI-Tagung 1988 in: Valk R. (Hrsg.), Band I Informatik-Fachberichte 187, Springer-Verlag Informatikanwendungen im Umweltbereich 2. Symposium, Karlsruhe, November 1987 Jaeschke A., Page B. (Hrsg.) Informatik-Fachberichte 170, Springer-Verlag Informatikanwendungen im Umweltbereich Kolloquium im KfK, September 1986 Jaeschke A., Page B. (Hrsg.), KfK-Bericht Nr. 4223 Kernforschungszentrum Karlsruhe Vorwort Angesichts des zunehmenden Informationsbedarfs im Umweltbereich wird die benutzerge rechte Darstellung von Umweltinformation im weitesten Sinne immer wichtiger. Hiervon betroffen sind schlichtweg aile Informatiksysteme, die Umweltinformation verarbeiten. Der 2. Workshop "Visualisierung von Umweltdaten" fand vom 26.-28. November 1991 im Internationalen Begegnungs- und Forschungszentrum fUr Informatik (lBFI) SchloB Dagstuhl statt. Die in Fachvortragen, Arbeitsgruppen und Tutorien abgedeckten Themen behandelten dementsprechend aile wichtigen Themen der Prasentation von Umweltinformation: Visualisie rungstechniken, Benutzeroberflachen, geographische Informationssysteme, Anwendungen, Benutzeranforderungen, Werkzeuge und Methoden. Es war das Ziel des 3tagigen Workshops, Entwickler, Anwender und Forscher zusammenzu bringen, um in inhaltlicher Arbeit die Probleme und Moglichkeiten des Gebiets zu beleuchten. Vorliegender Band enthalt die Fachvortrage, Diskussionspapiere und eine Zusammenfassung der Ergebnisse. Mein besonderer Dank gilt den lokalen Organisatoren, dem Institut fUr Umweltinformatik (lUI) an der Hochschule fUr Technik und Wirtschatt des Saarlandes, insbesondere Prof. Reiner GGttler und Prof. Helmut Groh. Ebenso danken wir der Fa. Siemens-Nixdorf Informationssy steme AG in MGnchen, welche freundlicherweise die DurchfUhrung des Workshops finanziell forderte. Kaiserslautern, im Marz 1992 Ralf Denzer Inhaltsverzeichnis Werkzeuge und Anwendungen Einsatzmoglichkeiten interaktiver Grafik dargestellt am Beispiel eines Kanal-Infor- mationssystems ••••.•.•.•.••...••..•.•.•...••......•••.•.•••••.• 1 R. Schwedhelm (Kohns & Poppenhager, Neunkirchen) Das Geo-Informationssystem SICAD - Anwendungen im Umweltbereich ••..•••••. 9 B. Sonne, J. Schellerer (Siemens-Nixdorf Informationssysteme AG, Mtlnchen) Strahlenschutzvorsorge durch Visualisierung radiookologischer Daten .•.••....•.• 18 U. Bertsche (Hess. Ministerium ftlr Umwelt, Energie und Bundesangelegenheiten) Geografische Informationssysteme in der Planungspraxis ..•........••...... 25 B. Hoffmann (Stadtverband, SaarbrOcken) Methoden Neural network image analysis for environmental protection •••.............•. 31 M. GroB, F. Seibert (Zentrum ftlr graphische Datenverarbeitung, Darmstadt) Praktische Fragen hierarchisch gegliederter Flachensysteme und deren Visualisierung •••••.•••....•••.••.•.•.......•.......•••••.•. 44 H. Lohmann (Forstplanungsanstalt, SaarbrOcken) Simulation in Umweltinformationssystemen •.•.•.•••••.......•.••...•.•.. 54 R. Grtltzner (Univers/tlit Rostock, Fachbereich Informatik) Visualisierungstechniken und Prisentation Einsatz eines Standardwerkzeugs zur Visualisierung von Umweltdaten - erste Erfahrungen und Ausblicke ...•...•.•..•.•••...•.•.....•...•.•.. 63 B. Gruber-Geymayer, W. Haas, H. Mayer (Joanneum Research, Graz) Visualization of Environment Protection Data •.•..••....•.......•.....•.. 71 H. Hagen, R. van Lengen, Th. Schreiber (Universitat Kaisers/autern, Fachbereich Informatik) Interactive Visualization of Environmental Measurement Networks .............. 77 R. Denzer (Universitil Kaiserslautern, Fachbereich Informatik) x Benutzeroberflachen Benutzeroberfla::he zur Datenkontrolle und Datenkorrektur in einem LuftmeBnetz ............................................. 86 G. Schimak, H. Humer, G. Ernst ( Osterreichisches Forschungszentrum Seibers dorf) Gestaltung von Benutzerschnittstellen in Umweltinformationssystemen als Einheit von lnteraktions- und Applikationsobjekten ........................ 95 K.-H. Kutschke (Universitil Rostock, Fachbereich Informatik) Object-Oriented Dialogue Modeling for Environmental Software Systems ......... 101 R. Denzer, F. Koob, G. Kira (Universitiit Kaiserslautern, Fachbereich Informatik) Arbeitsgruppen - Positionspapiere Benutzeranforderungen an Visualisierungssysteme im Umweltschutz ............ 107 A. Lott (Siemens-Nixdorf Informationssysteme A G, MOnchen) Leistungsfahigkeit und Schwachstellen geographischer Informationssysteme ...... 112 F. Arnold (Bundesforschungsanstalt fOr Naturschutz und Landschaffsokologie, Bonn) Ergebnisse Workshop "Visualisierung von Umweltdaten", lBFI Dagstuhl, 26.-28. November 1991 -Zusammenfassung ............................ 114 R. GOttier (Inst. fOr Umweltinformatik an der Hochschule fOr Technik und Wirt- schaff des Saar/andes), R. Denzer (Universitiit Kaiserslautern, Fachbereich In for- matik) Einsatzmoglichkeiten interaktiver Grafik dargestellt am Beispiel eines Kanal-Informationssystems Rolf Schwed helm KOHNS+POPPENHAGER Beratende Ingenieure PfalzbahnstraBe 20 6680 Neunkirchen Zusammenfassung Der folgende Beitrag schildert Konzeption und Realisierung eines Kanal-infor mationssystems auf der Basis einer relationalen Datenbank (ORACLE). Besonderer Wert wurde bei der Realisierung auf eine konsistente Datenhaltung gelegt. Diese alphanumerische Losung kann mit einem grafisch-interaktiven Programm (GRIPS) gekoppelt werden. wobei ein on-line-Zugriff auf die Datenbankanwendung ge wahrleistet ist. Es werden die Verfahren vorgestellt. mit denen der Anwender ein Kanal-Informationssystem fur seine speziellen Anforderungen aufbauen kann. 2 1 Problemstellung Die Sanierung von kommunalen und industriellen Abwasseranlagen gehort zu den dringendsten Aufgaben der gOer Jahre. Nur mit Hilfe EDV-gestUtzter Verfah ren ist die zUgige Erfassung und FbrtfUhrung des Kanalbestands. die schnelle Aus gabe von Lageplanen und Schnitten. die Erstellung hydraulischer Berechnungen. die Obernahme von Kanalfilmungsergebnissen und die Aufstellung eines Sanie rungskonzeptes zu bewaltigen. 2 Anforderungen an ein Kanal-Informationssystem Bevor KOHNS+POPPENHAGER mit dem Kanal-informationssystem KANDAB II an den Markt ging. war es notig. zuerst einmal zusammen mit den Vermessungs-. Tiefbau- und Abwasserfachleuten im eigenen Hause die Anforderungen an solch eine Software zu formulieren: f.Il KANDAB II muB fUr Kundenkreise mit unterschiedlichen AnsprUchen einsetzbar sein. d. h. die Software muB nicht nur auf unterschiedlicher Hardware lauffahig . sondern auch einfach an die Anforderungen des Kunden anpaBbar sein. lIII Die Software muB den Anwender darin unterstUtzen. ein in sich konsistentes Kanalnetz aufzubauen. f.Il Es muB einen Zugriffschutz fUr unterschiedliche Bearbeiter geben. 1m Es muB eine getrennte. aber logisch miteinander verknUpfte Bearbeitung von Vermessungsinformationen und tiefbautechnischen Daten moglich sein. fill Die Software muB fUr den AnschluB von Berechnungsprogrammen geeignet sein. fa Es muB moglich sein. nur mit alphanumerischen Informationen zu arbeiten. aber auch zusammen mit einem Grafikprogramm. 3 Realisierung Entwickelt wurde KANDAB II mit Hilfe des Datenbankprogramms ORACLE und dem Grafisch-Interaktiven Programmsystem GRIPS. KANDAB II basiert auf den Er fahrungen. die KOHNS+POPPENHAGER seit Mitte der siebziger Jahre mit KANDAB I unter dem Betriebssystem PRIMOS gewonnen hat. 3.1 Eingesetzte Basissoftware Das Programmsystem GRIPS - eine Eigenentwicklung von KOHNS+POPPENHA GER - ist ein umfangreiches und leistungsfahiges Programm zur Erfassung und Verwaltung raumbezogener Informationen (SCHNEIDER. 1987). GRIPS setzt auf dem grafischen Kernsystem GKS auf und ist lauffahig unter UNIX. Stichwortartig seien im folgenden einige Leistungsmerkmale aufgefUhrt: