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Management Summary

Die vorliegende Management Summary stellt die "Architektur der GDI-DE - Ziele und Grundlagen, Version 4.0" vor. Die GDI-DE ist eine nationale Initiative, die darauf abzielt, eine die interoperable und effiziente Geodateninfrastruktur in Deutschland aufzubauen zu pflegen und weiterzuentwickeln. Die Version 4.0 der Architektur setzt dabei auf einen Paradigmenwechsel, der auf neuen Standards wie OGC API-Features, Linked Data und Rahmenbedingungen wie OZG und GAIA-X dem Onlinezugangsgesetz (OZG) basiert.

Die Bereitstellung von Geodaten steht vor zahlreichen Herausforderungen, darunter eine heterogene Datenlandschaft, unterschiedliche Datenformate und -strukturen sowie die Notwendigkeit der Interoperabilität zwischen verschiedenen Systemen und Organisationen. Bisherige Ansätze waren oft durch proprietäre Lösungen geprägt, die den Austausch und die Integration von Geodaten erschwerten. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, wurde in Version 4.0 der GDI-DE-Architektur ein Paradigmenwechsel eingeführt. Die strategische Neuausrichtung setzt auf moderne Standards wie OGC API-Features, die einen einheitlichen und standardisierten Zugriff auf Geodaten ermöglichen. Dies fördert die Interoperabilität und den Datenaustausch zwischen verschiedenen Systemen und Organisationen und ermöglicht eine effiziente Zusammenarbeit.Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Integration neuer Rahmenbedingungen wie dem Onlinezugangsgesetz (OZG) und GAIA-X. Das OZG fordert die Bereitstellung von Geodaten als Teil der E-Government-Dienstleistungen und stärkt somit die Digitalisierung im öffentlichen Sektor. GAIA-X, als Initiative für Daten- und Dienstevernetzung in Europa, unterstützt den sicheren

und vertrauensvollen Austausch von Daten und Diensten und fördert damit die datengetriebene Zusammenarbeit. In Version 4.0 werden auch Konzepte wie "Spatial Data on the Web" und "Linked Data" berücksichtigt. Diese Ansätze ermöglichen die nahtlose Integration von Geodaten in das World Wide Web und fördern die Vernetzung und Zugänglichkeit von Informationen. Durch die Schaffung von "Datenräumen" wird die Ordnung und Strukturierung von Geodaten vorangetrieben, was die Auffindbarkeit und Nutzbarkeit deutlich verbessert. Die definierten Ziele der Architektur der GDI-DE 4.0 umfassen die Schaffung einer interoperablen und standardisierten Geodateninfrastruktur, die Förderung des Datenzugriffs und -austauschs, die Sicherstellung der Datenqualität sowie die Integration in übergeordnete Daten-Infrastrukturen und -initiativen. Die vorgestellten neuen Ziele und Rahmenbedingungen stellen das Fundament für eine moderne und zukunftsfähige Geodateninfrastruktur in Deutschland dar, die die Chancen der digitalen Transformation optimal nutzt.

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Die Architektur der GDI-DE steht dabei in Bezug zur Nationalen Geoinformations-Strategie (NGIS) und ist im Besonderen an den Zielen dieser in 2015 beschlossenen Grundsatzstrategie ausgerichtet. Der IT-Planungsrat hatte im gleichen Jahr die NGIS „als wichtige Ergänzung der Nationalen E-Government-Strategie (NEGS)“ angesehen und in seinen beiden Beschlüssen für die NGIS ihre „grundlegende Bedeutung für föderale IT- und E-Government-Infrastrukturen“ herausgestellt und die „Umsetzung der NGIS insgesamt unterstützt“.

Darüber hinaus sind weitere Entwicklungen der Digitalisierung in der Verwaltung zu berücksichtigen. Im Folgenden werden die für die Weiterentwicklung der Architektur der GDI-DE maßgeblichen Vorhaben und ausgewählte Anwendungsfälle beschrieben und damit die Ausgangslage für die weitere Architekturentwicklung skizziert. Ein erster Meilenstein des gemeinsamen Aufbaus war die Verabschiedung eines gemeinsamen Architekturkonzepts der GDI-DE im Jahr 2007. Das Architekturkonzept der GDI-DE wird seitdem regelmäßig weiterentwickelt und fortgeschrieben. Es beschreibt die technischen Regeln und Komponenten, die dem Betrieb der GDI-DE zugrunde liegen, sowie deren Ausbau und Weiterentwicklung.

1.1 Definition Geodateninfrastruktur

Eine grundlegende Definition des Begriffs „Geodateninfrastruktur" findet sich in dem 2009 erlassenen und 2021 zuletzt geänderten Geodatenzugangsgesetz des Bundes (GeoZG, 2021):

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Abbildung 1: Komponenten und Rahmenbedingungen einer Geodateninfrastruktur

Eine Geodateninfrastruktur besteht demnach im Kern aus Geodaten, Geodatendiensten, Metadaten sowie Netzen, sie wird von einer Vielzahl an Akteuren entwickelt und betrieben. Dazu bedarf es ergänzender Rahmenbedingungen für die Zusammenarbeit:

• Rechtsnormen legen die notwendigen rechtsverbindlichen Grundlagen zur Bereitstellung von Geodaten und Geodatendiensten fest;
• Zugang und Nutzung der Geodaten und Geodatendienste werden durch Vereinbarungen zwischen Bereitstellern und Nutzern geregelt;
• Koordinierungs- und Überwachungsmechanismen gewährleisten die Funktionsfähigkeit der Geodateninfrastruktur;
• Normen, Standards und Spezifikationen definieren die Voraussetzungen für Interoperabilität von Geodaten, Metadaten und Geodatendiensten.

1.2 Zweck und Zielgruppen des Architekturkonzepts

Um ein reibungsloses Zusammenwirken der technischen Komponenten der GDI-DE zu ermöglichen, sind organisatorische und technische Rahmenvorgaben erforderlich, die zusammenfassend als Architekturkonzept der GDI-DE bezeichnet werden. Das Architekturkonzept wurde im Vorfeld der Verabschiedung und Veröffentlichung in einem breit angelegten Konsensprozess mit den Beteiligten (Stakeholdern) abgestimmt und dient den Akteuren der GDI-DE als gemeinsame Handlungs grundlage. Die Architekturdokumente der GDI-DE richten sich an Entscheider, Fachexperten, Projektleiter und IT-Spezialisten aus öffentlicher Verwaltung, Wirtschaft und Wissen schaft sowie alle Interessierte, die zum Betrieb und Ausbau der GDI-DE beitragen.

Die grundlegenden Empfehlungen des Architekturkonzepts sollen auf allen Ebenen der öffentlichen Verwaltung bei der Beschaffung, Erstellung und Weiterentwicklung von Software-Systemen angewendet werden. Sie eignen sich auch zum Einsatz in Wirtschaft, Wissenschaft und anderen gesellschaftlichen Bereichen.

Das Architekturkonzept steht dabei in Bezug zur Nationalen GeoInformations-Strategie (NGIS) und ist im Besonderen an den Zielen dieser in 2015 beschlossenen Grundsatzstrategie ausgerichtet. Der IT-Planungsrat hatte im gleichen Jahr die NGIS „als wichtige Ergänzung der Nationalen E-Government-Strategie (NEGS)" angesehen und in seinen beiden Beschlüssen für die NGIS ihre „grundlegende Bedeutung für föderale IT- und E-Government-Infrastrukturen" herausgestellt und die „Umsetzung der NGIS insgesamt unterstützt". In der Folge hatten der Chef des Bundeskanzleramtes und die Chefinnen und Chefs der Staats- und Senatskanzleien der Länder „die Unterstützung der Umsetzung der NGIS" auf ihrer Besprechung in November 2015 beschlossen. In der weiteren Befassung werden bei den künftigen Aktivitäten der GDI-DE die Ziele der NGIS berücksichtigt, bspw. in der „Architektur der GDI-DE". Hier besteht fortan ein konkret definiertes Handlungsfeld zur Ausrichtung des Architekturkonzeptes auf die Ziele der NGIS.

Seit Veröffentlichung der Version 3.1.2 des Architekturkonzepts im Oktober 2019 sind zusammenfassend folgende Veränderungen eingetreten, die eine grundlegende Fortschreibung erforderten:

• Pradigmenwechsel in der Standardisierung des OGC und W3C bzgl. "Spatial Data on the Web/Linked Data"
• Aufnahme neuer Grundlagen und Rahmenbedingungen wie GAIA-X, Datenstrategie des Bundes oder OZG
• Definition SMART'er Ziele für die Architektur der GDI-DE, Version 4.0
• Ergänzung des FAIR-Prinzips als fachlichen Grundsatz für die Architektur der GDI-DE, Version 4.0

1.3 Aufbau und Fortführung der Architektur

Zur leichteren Handhabung ist das Architekturkonzept der GDI-DE aus einzelnen Dokumenten in drei verschiedenen Kategorien (grundsätzliche Festlegungen, spezielle technische Festlegungen und Empfehlungen) aufgebaut:

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Abbildung 2: Architekturkonzept der GDI-DE – Übersicht über die Architekturdokumente

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• Das Dokument „Architektur der GDI-DE – Ziele und Grundlagen" erläutert die strategischen Ziele, fachliche und technische Grundsätze sowie die rechtlichen und organisatorischen Rahmenbedingungen der GDI-DE.
• Das Dokument „Architektur der GDI-DE – Technik" beschreibt die verschiedenen Architektur komponenten und referenziert hierfür relevante Normen, Standards und Spezifikationen.
• Das Dokument „Architektur der GDI-DE – Maßnahmenplan" zeigt die für die künftige Entwicklung der GDI-DE erforderlichen Schritte auf.

Spezielle technische Festlegungen, vor allem in Bezug auf Technik und Betrieb von Komponenten der GDI-DE, werden mit Beschluss des LG GDIDE in folgenden Dokumenten getroffen:

• Profile der GDI-DE zu internationalen oder nationalen Normen und Standards (z.  B. das Profil WMS-DE als Konkretisierung des OGC WMS);
• Konventionen, die über eine Norm oder Spezifikation hinausgehen (z.  B. bezüglich des Inhalts von Metadatenelementen).

Darüber hinausgehende Informationen werden als Handlungsempfehlungen weiter konkretisiert (z. B. in der Umsetzungsanleitung zu INSPIRE-konformen Downloaddiensten). Die Handlungs empfehlungen werden von den Arbeitskreisen der GDI-DE in Zusammenarbeit mit der Koordinierungsstelle der Geodateninfrastruktur Deutschlands (Kst. GDI-DE) erarbeitet. Beschlüsse des LG GDIDE sind für die Veröffentlichung von Handlungsempfehlungen nicht notwendig, das LG GDI-DE wird hierzu regelmäßig vorab durch die Kst. GDI-DE informiert.

Die drei Dokumente mit grundsätzlichen Festlegungen werden im Auftrag des LG GDI-DE durch den Arbeitskreis Architektur (AK Architektur) erarbeitet und fortgeschrieben. Der AK Architektur setzt sich aus Vertretern der Geodateninfrastrukturen von Bund und Ländern zusammen, er wird von der Kst. GDI DE geleitet und bei Bedarf durch externe Experten unterstützt. Die Dokumente mit speziellen technischen Festlegungen werden von den zuständigen Arbeitskreisen der GDI-DE in Abstimmung mit dem AK Architektur erstellt und aktualisiert.

Querverweise machen wichtige Zusammenhänge zwischen den Dokumenten der GDI-DE kenntlich. Darüber hinaus werden Referenzen zu wichtigen Dokumenten außerhalb des Architekturkonzepts genannt, z. B. zu den Veröffentlichungen der INSPIRE-Gremien.

Die Anwendbarkeit des Architekturkonzepts zeigt sich im laufenden Betrieb von architektur konformen IT-Systemen. Neue Anforderungen an das Architekturkonzept bzw. Meldungen erkannter Fehler sind formlos über die Kst. GDIDE an den AK Architektur zu richten. Fortgeschrieben werden jeweils einzelne Dokumente. Die neuesten Versionen aller Architektur dokumente bilden gemeinsam die aktuelle Version des Architekturkonzepts der GDI-DE, die auf der Webseite der GDIDE veröffentlicht wird.

Die Zählung der Versionen eines Dokuments erfolgt dreistufig:

Die Hauptversion (z. B. 3.0.0 auf 4.0.0) wird hochgezählt, wenn sich inhaltliche oder strukturelle Änderungen mit Auswirkungen auf viele Dokumente ergeben haben. Hierfür ist vor der Veröffentlichung ein Beschluss des LG GDI-DE erforderlich.

Die Unterversion (z. B. 4.0.0 auf 4.1.0) wird hochgezählt, wenn sich Änderungen geringeren Umfangs an den Inhalten eines Dokuments ergeben haben. Auch hierfür ist vor der Veröffentlichung ein Beschluss des LG GDI-DE erforderlich.

Der Korrekturstand (z. B. 4.0.0 auf 4.0.1) wird hochgezählt, wenn sich editorische oder geringfügige inhaltliche Änderungen an Dokumenten ergeben. Das LG GDI-DE wird über die Änderungen informiert. Ein Beschluss des LG GDIDE vor der Veröffentlichung ist nicht vorgesehen.

2 Rahmenbedingungen

Im Folgenden werden die für die Architektur der GDI-DE maßgeblichen Vorhaben und ausgewählte Anwendungsfälle beschrieben und damit die Ausgangslage für die weitere Architekturentwicklung skizziert.

2.1 IT-Konsolidierung der öffentlichen Verwaltung

Im Rahmen der Architekturentwicklung ist es ebenfalls erforderlich, die Einbettung der GDI-DE exemplarisch in die IT-Konsolidierung des Bundes zu betrachten. Die Ziele der 2015 von der Bundesregierung beschlossenen IT-Konsolidierung sind: 

•    Informationssicherheit vor dem Hintergrund steigender Komplexität gewährleisten
•    Hoheit und Kontrollfähigkeit über die eigene IT dauerhaft erhalten
•    auf innovative technologische Trends flexibel reagieren können
•    einen leistungsfähigen, wirtschaftlichen, stabilen und zukunftsfähigen Betrieb sicherstellen
•    ein attraktiver Arbeitgeber für IT-Fachpersonal bleiben 
 
Die IT-Konsolidierung Bund umfasst vier Handlungsstränge:

Betriebskonsolidierung

Bis Ende 2023 wird eine Bündelung des IT-Betriebs der unmittelbaren Bundesverwaltung auf wenige Rechenzentren mit entsprechender Standardisierung der Systemplattformen und Vereinheitlichung der Sicherheitsstandards angestrebt (derzeit auf über 1.000 Betriebsstätten verteilt). Damit werden Kosten reduziert und ein angemessenes Sicherheitsniveau gewährleistet. Im Jahr 2017 hat die Überführung erster IT-Betriebe zu den zentralen IT-Dienstleistern, dem ITZBund und der BWI GmbH begonnen. Die Überführung der einzelnen Behörden findet in individuellen Projekten nach einem standardisierten Vorgehen statt. Die Behörden erhalten hierbei professionelle Unterstützungsleistungen. Sie sollen vor allem für ihre neue Rolle als Auftraggeber befähigt und ein stabiler Betrieb sichergestellt werden.

Dienstekonsolidierung

Das Programm Dienstekonsolidierung entwickelt als Handlungsstrang 3 der IT-Konsolidierung Bund bis 2025 für gleichartige Anwendungsfälle einheitliche, leistungsstarke und sichere IT-Lösungen für den Bund. Diese IT-Lösungen werden derzeit im Rahmen von 41 unterschiedlichen IT-Maßnahmen der Dienstekonsolidierung umgesetzt. Sie sollen in Zukunft rund 200 Bundesbehörden zur Verfügung stehen und nicht nur die IT-Landschaft vereinheitlichen und modernisieren, sondern auch Arbeitsprozesse digitalisieren und verändern. Das Programm wird zentral durch das BMI gesteuert, während die Umsetzung der einzelnen IT-Maßnahmen durch verschiedene Ressorts erfolgt.

Dienstleisterertüchtigung

Die IT-Dienstleister ITZBund und BWI GmbH sind für die Aufgaben der Betriebs- und Dienstekonsolidierung zu ertüchtigen und zu harmonisieren, um die Herausforderungen bewältigen zu können.

Beschaffungsbündelung

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Die Architektur der GDI-DE steht in enger Verbindung zur Nationalen Geoinformations-Strategie (NGIS) und wurde speziell auf die Ziele dieser Grundsatzstrategie aus dem Jahr 2015 ausgerichtet. Aktuell wird die NGIS überarbeitet, um sich an den fünf Schwerpunktthemen des IT-Planungsrats zu orientieren, die wie folgt lauten:

• Digitale Infrastruktur (v.a. Cloud-Transformation)
• Digitale Transformation (v.a. Digitale Kompetenzen/Aus- und Weiterbildung des eigenen Personals, Abbau gesetzlicher Hemmnisse, Standardisierung, Automatisierung)
• Digitale Anwendungen (v.a. Weiterentwicklung OZG, Digitale Identität, Stärkung von Nachnutzung/EfA und Kooperationen, Umsetzung SDG, föderale IT-Architektur)
• Datennutzung und Datenschutz (v.a. Registermodernisierung, Once-only)
• Informationssicherheit

Die neuen Ziele der Architektur der GDI-DE sollen diese Schwerpunktthemen aufgreifen und im Kontext moderner Architekturen, Technologien und Standards weiterentwickeln. Die Weiterentwicklung der Architektur der GDI-DE wird durch maßgebliche Vorhaben und ausgewählte Anwendungsfälle vorangetrieben, die die Grundlage für die weitere Architekturentwicklung bilden. Bereits im Jahr 2007 wurde ein gemeinsames Architekturkonzept für die GDI-DE verabschiedet, das seither regelmäßig aktualisiert und erweitert wird. Dieses Konzept beschreibt die technischen Regeln und Komponenten, die der GDI-DE zugrunde liegen, sowie deren Ausbau und Weiterentwicklung.

1.1 Definition Geodateninfrastruktur

Eine grundlegende Definition des Begriffs „Geodateninfrastruktur" findet sich in dem 2009 erlassenen und 2021 zuletzt geänderten Geodatenzugangsgesetz des Bundes (GeoZG, 2021):

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Abbildung 1: Komponenten und Rahmenbedingungen einer Geodateninfrastruktur

Eine Geodateninfrastruktur besteht demnach im Kern aus Geodaten, Geodatendiensten, Metadaten sowie Netzen, sie wird von einer Vielzahl an Akteuren entwickelt und betrieben. Dazu bedarf es ergänzender Rahmenbedingungen für die Zusammenarbeit:

• Rechtsnormen legen die notwendigen rechtsverbindlichen Grundlagen zur Bereitstellung von Geodaten und Geodatendiensten fest;
• Zugang und Nutzung der Geodaten und Geodatendienste werden durch Vereinbarungen zwischen Bereitstellern und Nutzern geregelt;
• Koordinierungs- und Überwachungsmechanismen gewährleisten die Funktionsfähigkeit der Geodateninfrastruktur;
• Normen, Standards und Spezifikationen definieren die Voraussetzungen für Interoperabilität von Geodaten, Metadaten und Geodatendiensten.

1.2 Zweck und Zielgruppen des Architekturkonzepts

Um ein reibungsloses Zusammenwirken der technischen Komponenten der GDI-DE zu ermöglichen, sind organisatorische und technische Rahmenvorgaben erforderlich, die zusammenfassend als Architekturkonzept der GDI-DE bezeichnet werden. Das Architekturkonzept wurde im Vorfeld der Verabschiedung und Veröffentlichung in einem breit angelegten Konsensprozess mit den Beteiligten (Stakeholdern) abgestimmt und dient den Akteuren der GDI-DE als gemeinsame Handlungsgrundlage. Die Architekturdokumente der GDI-DE richten sich an Entscheider, Fachexperten, Projektleiter und IT-Spezialisten aus öffentlicher Verwaltung, Wirtschaft und Wissenschaft sowie alle Interessierten, die zum Betrieb und Ausbau der GDI-DE beitragen.

Die grundlegenden Empfehlungen des Architekturkonzepts sollen auf allen Ebenen der öffentlichen Verwaltung bei der Beschaffung, Erstellung und Weiterentwicklung von Software-Systemen angewendet werden. Sie eignen sich auch zum Einsatz in Wirtschaft, Wissenschaft und anderen gesellschaftlichen Bereichen.

Das Architekturkonzept steht dabei in Bezug zur Nationalen GeoInformations-Strategie (NGIS), die derzeit überarbeitet wird und sich an den fünf Schwerpunktthemen des IT-Planungsrats orientieren soll:

1. Digitale Infrastruktur (v.a. Cloud-Transformation): Dieses Schwerpunktthema zielt darauf ab, die digitale Infrastruktur zu verbessern und modernisieren, was sich in der GDI-DE in der Nutzung von Cloud-Technologien niederschlagen kann.
2. Digitale Transformation (insbesondere Digitale Kompetenzen/Aus- und Weiterbildung des eigenen Personals, Abbau gesetzlicher Hemmnisse, Standardisierung, Automatisierung): Die Förderung der digitalen Transformation und die Stärkung von digitalen Kompetenzen sind entscheidende Ziele, die auch die GDI-DE bei der Weiterentwicklung ihres Architekturkonzepts berücksichtigen wird.
3. Digitale Anwendungen (insbesondere Weiterentwicklung OZG, Digitale Identität, Stärkung von Nachnutzung/EfA und Kooperationen, Umsetzung SDG, föderale IT-Architektur): Dieser Schwerpunkt passt zur GDI-DE und ihren Bestrebungen, digitale Anwendungen und E-Government weiterzuentwickeln und zu fördern.
4. Datennutzung und Datenschutz (insbesondere Registermodernisierung und Once-only-Prinzip): Die GDI-DE wird bei der Umsetzung dieses Schwerpunktthemas die Modernisierung von Datenregistern und Datenschutzmaßnahmen in ihre Überlegungen einbeziehen.
5. Informationssicherheit: Die Gewährleistung der Informationssicherheit ist von zentraler Bedeutung und wird ein Schlüsselaspekt der Architektur der GDI-DE sein.

Die Weiterentwicklung der Architektur der GDI-DE wird zukünftig verstärkt auf die Ziele der NGIS bzw. den Schwerpunktthemen des IT-Planungsrates ausgerichtet sein, um den Anforderungen und Entwicklungen in der digitalen Geoinformationswelt gerecht zu werden. Seit Veröffentlichung der Version 3.1.2 des Architekturkonzepts im Oktober 2019 sind zusammenfassend folgende Veränderungen eingetreten, die eine grundlegende Fortschreibung erforderten:

• Pradigmenwechsel in der Standardisierung des OGC und W3C bzgl. "Spatial Data on the Web/Linked Data"
• Eckpunkte zur Weiterentwicklung der NGIS
• Strategische Schwerpunktthemen des IT-Planungsrates (Beschluss 2022/42, 10.11.2022)
  
• Aufnahme neuer Grundlagen und Rahmenbedingungen wie OZG, Datenstrategie des Bundes oder GAIA-X
• Definition SMART'er Ziele für die Architektur der GDI-DE, Version 4.0
• Ergänzung des FAIR-Prinzips als fachlichen Grundsatz für die Architektur der GDI-DE, Version 4.0

1.3 Aufbau und Fortführung der Architektur

Zur leichteren Handhabung ist das Architekturkonzept der GDI-DE aus einzelnen Dokumenten in drei verschiedenen Kategorien (grundsätzliche Festlegungen, spezielle technische Festlegungen und Empfehlungen) aufgebaut:

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Abbildung 2: Architekturkonzept der GDI-DE – Übersicht über die Architekturdokumente

Grundsätzliche Festlegungen werden mit Beschluss des Lenkungsgremiums der Geodateninfrastruktur Deutschlands (LG GDI-DE) in folgenden Dokumenten getroffen:

• Das Dokument „Architektur der GDI-DE – Ziele und Grundlagen" erläutert die strategischen Ziele, fachliche und technische Grundsätze sowie die rechtlichen und organisatorischen Rahmenbedingungen der GDI-DE.
• Das Dokument „Architektur der GDI-DE – Technik" beschreibt die verschiedenen Architektur komponenten und referenziert hierfür relevante Normen, Standards und Spezifikationen.
• Das Dokument „Architektur der GDI-DE – Maßnahmenplan" zeigt die für die künftige Entwicklung der GDI-DE erforderlichen Schritte auf.

Spezielle technische Festlegungen, vor allem in Bezug auf Technik und Betrieb von Komponenten der GDI-DE, werden mit Beschluss des LG GDI-DE in folgenden Dokumenten getroffen:

• Profile der GDI-DE zu internationalen oder nationalen Normen und Standards (z.  B. das Profil WMS-DE als Konkretisierung des OGC WMS);
• Konventionen, die über eine Norm oder Spezifikation hinausgehen (z.  B. bezüglich des Inhalts von Metadatenelementen).

Darüber hinausgehende Informationen werden als Handlungsempfehlungen weiter konkretisiert (z. B. in der Umsetzungsanleitung zu INSPIRE-konformen Downloaddiensten). Die Handlungs empfehlungen werden von den Arbeitskreisen der GDI-DE in Zusammenarbeit mit der Koordinierungsstelle der Geodateninfrastruktur Deutschlands (Kst. GDI-DE) erarbeitet. Beschlüsse des LG GDIDE sind für die Veröffentlichung von Handlungsempfehlungen nicht notwendig, das LG GDI-DE wird hierzu regelmäßig vorab durch die Kst. GDI-DE informiert.

Die drei Dokumente mit grundsätzlichen Festlegungen werden im Auftrag des LG GDI-DE durch den Arbeitskreis Architektur (AK Architektur) erarbeitet und fortgeschrieben. Der AK Architektur setzt sich aus Vertretern der Geodateninfrastrukturen von Bund und Ländern zusammen, er wird von der Kst. GDI DE geleitet und bei Bedarf durch externe Experten unterstützt. Die Dokumente mit speziellen technischen Festlegungen werden von den zuständigen Arbeitskreisen der GDI-DE in Abstimmung mit dem AK Architektur erstellt und aktualisiert.

Querverweise machen wichtige Zusammenhänge zwischen den Dokumenten der GDI-DE kenntlich. Darüber hinaus werden Referenzen zu wichtigen Dokumenten außerhalb des Architekturkonzepts genannt, z. B. zu den Veröffentlichungen der INSPIRE-Gremien.

Die Anwendbarkeit des Architekturkonzepts zeigt sich im laufenden Betrieb von architektur konformen IT-Systemen. Neue Anforderungen an das Architekturkonzept bzw. Meldungen erkannter Fehler sind formlos über die Kst. GDIDE an den AK Architektur zu richten. Fortgeschrieben werden jeweils einzelne Dokumente. Die neuesten Versionen aller Architektur dokumente bilden gemeinsam die aktuelle Version des Architekturkonzepts der GDI-DE, die auf der Webseite der GDIDE veröffentlicht wird.

Die Zählung der Versionen eines Dokuments erfolgt dreistufig:

Die Hauptversion (z. B. 3.0.0 auf 4.0.0) wird hochgezählt, wenn sich inhaltliche oder strukturelle Änderungen mit Auswirkungen auf viele Dokumente ergeben haben. Hierfür ist vor der Veröffentlichung ein Beschluss des LG GDI-DE erforderlich.

Die Unterversion (z. B. 4.0.0 auf 4.1.0) wird hochgezählt, wenn sich Änderungen geringeren Umfangs an den Inhalten eines Dokuments ergeben haben. Auch hierfür ist vor der Veröffentlichung ein Beschluss des LG GDI-DE erforderlich.

Der Korrekturstand (z. B. 4.0.0 auf 4.0.1) wird hochgezählt, wenn sich editorische oder geringfügige inhaltliche Änderungen an Dokumenten ergeben. Das LG GDI-DE wird über die Änderungen informiert. Ein Beschluss des LG GDIDE vor der Veröffentlichung ist nicht vorgesehen.

2 Rahmenbedingungen

Im Folgenden werden die für die Architektur der GDI-DE maßgeblichen Vorhaben und ausgewählte Anwendungsfälle beschrieben und damit die Ausgangslage für die weitere Architekturentwicklung skizziert.

2.1 IT-Konsolidierung der öffentlichen Verwaltung

Im Rahmen der Architekturentwicklung ist es ebenfalls erforderlich, die Einbettung der GDI-DE exemplarisch in die IT-Konsolidierung des Bundes zu betrachten. Die Ziele der 2015 von der Bundesregierung beschlossenen IT-Konsolidierung sind: 

• Informationssicherheit vor dem Hintergrund steigender Komplexität gewährleisten
• Hoheit und Kontrollfähigkeit über die eigene IT dauerhaft erhalten
• auf innovative technologische Trends flexibel reagieren können
• einen leistungsfähigen, wirtschaftlichen, stabilen und zukunftsfähigen Betrieb sicherstellen
• ein attraktiver Arbeitgeber für IT-Fachpersonal bleiben

Die IT-Konsolidierung Bund umfasst vier Handlungsstränge:

• Betriebskonsolidierung
• Dienstekonsolidierung
• Dienstleisterertüchtigung
• Beschaffungsbündelung

Auch mit einfließen sollen in diese Betrachtung die bereits durchgeführten Analysen zur Nutzung der Nationalen Technischen Komponenten und die Vorgaben der GDI-DE. 
Die Digitalisierung bietet immense Chancen und ein enormes Innovationspotenzial für Gesellschaft, Wirtschaft, Wissenschaft und Staat. Die Eckpunkte, die das Kabinett nun beschlossen hat, dienen als Basis für die Entwicklung einer umfassenden Datenstrategie der Bundesregierung.

2.2 Die Datenstrategie des Bundes

Das Kabinett hat Eckpunkte einer die Datenstrategie der Bundesregierung beschlossen. Die verabschiedet, die im Jahr 2021 veröffentlicht und 2023 aktualisiert wurde. Diese Strategie zielt darauf ab, die Bereitstellung und verantwortungsvolle Nutzung von Daten soll in Deutschland signifikant gesteigert werden. Datenmissbrauch will die Bundesregierung konsequent erheblich zu steigern und Datenmissbrauch konsequent zu verhindern.

Relevanz von Daten für eine moderne Gesellschaft

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Das Projekt GAIA-X dient dem Aufbau einer leistungs- und wettbewerbsfähigen, sicheren und vertrauenswürdigen Dateninfrastruktur in Europa und sollte daher bei der Weiterentwicklung der Architektur der GDI-DE grundsätzlich betrachtet werden. GAIA-X wurde 2019 vorgestellt und wird in Deutschland unter anderem von Vertretern der deutschen Bundesregierung, Wirtschaft und Wissenschaft getragen. 
GAIA-X baut auf verschiedenen Richtlinien und Grundsätzen auf und erstellt eine technische Zielarchitektur nach den Anforderungen der Daten- und Infrastruktur-Ökosysteme durch den Einsatz der föderierten GAIA-X Services. Dafür wird eine „Architecture of Standards“ entwickelt, um Portabilität, Interoperabilität und Interkonnektivität zu erhöhen. Diese Architektur beschreibt Standards, Nutzungsvoraussetzungen und Richtlinien für die Verarbeitung und Speicherung von Daten. Mit der Verknüpfung verschiedener Architekturebenen schlägt GAIA-X eine Brücke für unterschiedlichste Ökosystem-Anwender:

Daten-Ökosystem

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GAIABasierend auf den technischen Anforderungen von konkreten Anwendungsfällen, treibt GAIA-X fördert die Konsolidierung gemeinsamer Ontologien und Programmierschnittstellen für Dataspaces, um die Interoperabilität und Programmierschnittstellen von sektorspezifischen und sektorenübergreifenden Dataspaces im Sinne der EU-Datenstrategie voranDaten zu verbessern. Dies wird ermöglicht die weitere Entwicklung von Services fortschrittlicher Dienste der nächsten Generation (Advanced Smart Services) fördern, wie z. B. , darunter Künstliche Intelligenz (KI), das Internet der Dinge (IoT) oder und Big Data Anwendungen innerhalb und über Sektorengrenzen Sektorgrenzen hinweg.

Infrastruktur-Ökosystem

Föderierte Dienste bieten einen Mehrwert, wenn sie gemeinsame Standards für Transparenz und Interoperabilität beinhalten. Im Bereich der Infrastruktur schafft GAIA-X leistet hierbei einen wertvollen Beitrag und bietet den Rahmen für Rahmen, um Anbieter von Rechenzentren, Cloudlösungen, High Performance Computing (HPC) und sektorspezifischen Cloud- und Edge-Systemen , sich aufeinander abzustimmen. Dafür werden benutzerfreundliche Services entwickelt, die es ermöglichen, Anbieter zu identifizieren und unterschiedliche Angebote miteinander zu kombinieren.

Föderations Services

miteinander abzustimmen. Hierbei spielen gemeinsame Standards für Transparenz und Interoperabilität eine entscheidende Rolle.

GAIA-X setzt auf höchste Sicherheitsstandards und den Schutz der Privatsphäre (Security by Design und Privacy by Design) und definiert die technischen VoraussetzungenGAIA-X beschreibt die technischen Voraussetzungen, die nötig sind, um den Betrieb des GAIA-X-Ökosystems sicherzustellen. Die Konzeption folgt dabei den Prinzipien von Security by Design und Privacy by Design, um höchste Sicherheitsanforderungen und den Schutz der Privatsphäre zu gewährleisten.

GAIA-X bietet den Rahmen für Anbieter von Rechenzentren, Cloudlösungen, High Performance Computing (HPC) und sektorspezifischen Cloud- und Edge-Systemen, um sich aufeinander abzustimmen. Dafür werden benutzerfreundliche Services entwickelt, die es ermöglichen, Anbieter zu identifizieren und unterschiedliche Angebote miteinander zu kombinieren. 

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Die Umsetzung der föderierten Services konzentriert sich auf verschiedene Bereiche, darunter:

1. Sicheres und föderiertes Identitätsmanagement: Dies gewährleistet Vertrauensmechanismen und Sicherheit in Bezug auf Identitäten.

2. Souveräne Daten-Services: Diese sichern die Identität von Datenquellen und -empfängern und gewährleisten Zugriffs- und Nutzungsrechte.

3. Nutzerfreundlicher Zugang zu Anbietern und Diensten: Dies wird durch einen föderierten Katalog ermöglicht, der notwendige Informationen bereitstellt.

4. Integration bestehender Standards: Um Interoperabilität und Portabilität zwischen Infrastruktur, Anwendungen und Daten sicherzustellen.

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1. Einführung von Compliance-Regeln

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1. , Zertifizierungs- und Akkreditierungsangeboten

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1. : Um die Qualität und Sicherheit der Dienste zu gewährleisten.

2. Bereitstellung von Open-Source-Software und Standards

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1. : Um Anbieter bei der Migration in eine sichere, föderierte und interoperable Infrastruktur zu unterstützen.

GAIA-X schafft somit die Grundlagen für eine sichere, interoperable und datengesteuerte Zukunft, in der verschiedene Dienste und Datenquellen effektiv zusammenarbeiten können.   Damit stellt GAIA-X eine zukünftige Dateninfrastruktur dar, die bei der Weiterentwicklung der Architektur der GDI-DE Berücksichtigung finden sollte. Weitere Informationen hierzu sind unter https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Dossier/gaia-x.html zu finden. 

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Das Gesetz zur Verbesserung des Onlinezugangs zu Verwaltungsleistungen (Onlinezugangsgesetz – OZG) verpflichtet verlangt von Bund, Länder Ländern und Kommunen, ihre Verwaltungsleistungen bis Ende 2022 ihre Verwaltungsleistungen über Verwaltungsportale auch digital in digitaler Form anzubieten. Insgesamt Ursprünglich wurden knapp etwa 600 gemäß OZG zu digitalisierende Verwaltungsleistungen (OZG-Leistungen) identifiziert. Im sogenannten OZG-Umsetzungskatalog sind die OZG-Leistungen in 35 Lebens- und 17 Unternehmenslagen gebündelt und 14 übergeordneten Themenfeldern (zum Beispiel , die nach den Bestimmungen des OZG digitalisiert werden sollten. Diese OZG-Leistungen wurden im OZG-Umsetzungskatalog in 35 Lebenslagen und 17 Unternehmenslagen gruppiert, und sie sind 14 übergeordneten Themenfeldern zugeordnet, beispielsweise "Familie & Kind" und "Unternehmensführung & -entwicklung") zugeordnet. Der OZG-Umsetzungskatalog orientiert sich dabei nicht an . Dabei wurde die Struktur des OZG-Umsetzungskatalogs nicht nach behördlichen Zuständigkeiten, sondern an nach der Nutzerperspektive von Bürgerinnen und Bürgern sowie Unternehmen gestaltet.

Die Umsetzung der OZG-Leistungen werden erfolgt im Rahmen von zwei Digitalisierungsprogrammen online umgesetzt. Im „Digitalisierungsprogramm Bund“ "Digitalisierungsprogramm Bund" werden alle Leistungen mit , für die der Bund Regelungs- und Vollzugskompetenz beim Bund themenfeldübergreifend besitzt, themenübergreifend und in Verantwortung des Bundes digitalisiert. Die Leistungen mit , für die die Bundesländer und Kommunen Regelungs- und/oder Vollzugskompetenz bei den Bundesländern bzw. Kommunen haben, werden im „Digitalisierungsprogramm Föderal“ digitalisiert. Mit Blick auf 2022 wird der Erfolg der Digitalisierungsprogramme nicht nur daran gemessen werden, ob alle Verwaltungsleistungen online verfügbar sind, sondern vor allem daran, wie hoch Akzeptanz und Nutzung bei Bürgerinnen und Bürgern sowie Unternehmen sind. Mit der Umsetzung des OZG findet hier ein Paradigmenwechsel statt: Das OZG-Zielbild stellt die Nutzerinnen und Nutzer in den Mittelpunkt. "Digitalisierungsprogramm Föderal" digitalisiert. Der auf dem OZG basierende Portalverbund bildet die föderalen Strukturen ab. Dies bedeutet, dass die einzelnen Verwaltungsportale der Länder und des Bundes über jeweils eigene Basisdienste verfügen wie bspw. ePayment-Komponente oder Servicekonto. Ein Online-Gateway sorgt innerhalb des Portalverbundes für eine intelligente Verknüpfung der Portale und ermöglicht dadurch die Recherche von Leistungsbeschreibungen der Verwaltungsleistungen über alle Verwaltungsportale hinweg.

Übertragen auf die Architektur der GDI-DE bedeutet dies, dass in allen Portalen von Bund und Ländern der gleiche Metadatenbestand recherchierbar wäre. Darüber hinaus verfügt der Portalverbund über eine einheitliche Komponente zum Suchen und Finden von Verwaltungsleistungen, welche von allen Verwaltungsportalen eingesetzt werden kann. Im Gegensatz zum Geodatenzugangsgesetz (GeoZG), welches zusammen mit den Geodateninfrastrukturgesetzen der Länder die Grundlage für die GDI-DE darstellt, regelt das OZG bereits auf gesetzlicher Ebene, dass die Portale von Bund und Ländern zu verknüpfen sind. Im GeoZG wird von Verknüpfung nur im Zusammenhang des Zusammenwirkens von Metadaten, Geodaten, Geodatendiensten und Netzdiensten gesprochen. Eine „Verknüpfung der Portale“ in der GDI-DE könnte bspw. eine intelligente Verknüpfung der Metadatenportale darstellen.  

2.5 Open Geospatial Consortium (OGC)

Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist ein, 1994 gegründeter, Zusammenschluss aller relevanten GIS Anbieter, GIS Nutzer (Behörden, Firmen) und Verbände, der sich zum Ziel gesetzt hat, die Nutzung von GIS und Geodaten durch die Schaffung von Standards zu verbessern. Die Organisation bezeichnete sich bis 2004 als Open GIS Consortium.

Das OGC ist eine gemeinnützige Organisation, die die Entwicklung von raumbezogener Informationsverarbeitung (insbesondere Geodaten) auf Basis allgemeingültiger Standards zum Zweck der Interoperabilität festlegt. Zu den etablierten Standards gehören:

• WMS (Web Map Service): Ein WMS stellt digitale Kartenbilder als Bildressourcen bereit. Dabei können Benutzer in die Karten hineinzoomen, sie verschieben und spezifische Orte oder Merkmale anzeigen.
• WMTS (Web Map Tile Service): Ein WMTS ist eine erweiterte Version des WMS und stellt gekachelte Kartenbilder bereit. Dabei werden die Karten in vordefinierte Kacheln aufgeteilt, die effizienter übertragen und angezeigt werden können.
• WFS (Web Feature Service): Der WFS ermöglicht den Zugriff auf Geodaten als Vektorgeometrie. Benutzer können die Geodaten abfragen, filtern, bearbeiten und in verschiedenen Formaten abrufen.
• WCS (Web Coverage Service): Ein WCS ermöglicht den Zugriff auf Rasterdaten wie Satellitenbilder, Höhendaten oder Wetterdaten. Benutzer können die Rasterdaten abfragen, filtern und analysieren.
• CSW (Catalogue Service for the Web): Der CSW ermöglicht den Zugriff auf Geodatenkataloge und die Suche nach Metadaten. Benutzer können nach spezifischen Geodatensätzen suchen und Informationen zu den verfügbaren Geodaten erhalten.

Der OGC hat auch neue API-basierte Standards entwickelt, die als Nachfolger der etablierten Standards dienen, unter anderem:

• OGC API-Features: Dieser Standard ist der Nachfolger des WFS und ermöglicht den Zugriff auf Vektordaten über eine moderne, RESTful API. OGC API-Features bietet verbesserte Funktionen für die Abfrage, Filterung, Bearbeitung und Selektion von Geodaten.
• OGC API-Tiles: Dieser Standard bietet einen optimierten Zugriff auf gekachelte Kartenbilder und dient als Nachfolger des WMTS. OGC API-Tiles ermöglicht eine effiziente Übertragung und Anzeige von Kartenkacheln für eine schnellere und reaktionsschnellere Kartenvisualisierung.

Für den Austausch, die Beschreibung und die Speicherung von Geometrien und den zugehörigen Attributen ist der XML-Dialekt GML (Geography Markup Language) entwickelt worden. 
Zentrale Treiber der Standardisierungs-Arbeit sind die technologische Entwicklung sowie die Beteiligung der Communities. Wichtig ist dabei, dass die Nutzer der auf den Standards basierenden Software mit „State-of-the-Art“-Technologien arbeiten können. Entscheidend ist dabei jedoch auch, dass durch die Nutzung von standardkonformen Schnittstellen Backends langfristig stabil betrieben werden können, obwohl sich die Frontend-Anwendungen an kurzfristigen technologischen Entwicklungen orientieren. Mit der Implementierung der neuen OGC API - Standards, wird der Paradigmenwechsel in der Bereitstellung von Geodaten eingeleitet.

2.6 Infrastructure for Spatial Information in Europe (INSPIRE)

INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) steht für das Vorhaben, eine gemeinsame Geodateninfrastruktur in Europa aufzubauen. Das Europäische Parlament und der Rat verabschiedeten dazu die Richtlinie 2007/2/EG. Diese trat am 15. Mai 2007 in Kraft und wurde inzwischen von den Mitgliedstaaten in nationales Recht umgesetzt. Die INSPIRE-Richtlinie definiert den rechtlichen Rahmen für den Aufbau der europäischen Geodateninfrastruktur. Fachliche und technische Einzelheiten regelt die EU in Durchführungsbestimmungen, die für die Mitgliedstaaten direkt rechtlich verbindlich sind. In der Praxis fordert INSPIRE eine einheitliche Beschreibung der Geodaten und deren Bereitstellung im Internet, mit Diensten zur Suche, Visualisierung und zum Download. Auch die Daten selbst müssen in einem einheitlichen Format vorliegen.  Die weitere Entwicklung von INSPIRE ist daher essenziell für die Strategie zur Weiterentwicklung der Architektur der GDI-DE. Das INSPIRE Committee hat für die Weiterentwicklung und Begleitung der Umsetzung von INSPIRE mit der Maintenance and Implementation Group (MIG) ein Gremium eingesetzt, welches unter anderem zur Aufgabe hat, Probleme bei der Implementierung von INSPIRE zu identifizieren und Lösungsvorschläge zu erarbeiten. Darüber hinaus werden neue Standards auf ihre Übertragbarkeit für die INSPIRE-Umsetzung geprüft und Umsetzungsvorschläge formuliert. Derzeit befindet sich bspw. eine INSPIRE-konforme Umsetzung des Spatial Data on the Web Standards des OGC in Bearbeitung. Dabei soll insbesondere auch ein Community-basierter Ansatz zur Entwicklung entsprechender Vorgaben angewandt werden, wie er bei der Standardisierung des OGC mittlerweile praktiziert wird.

Die Weiterentwicklung von INSPIRE ist für Architektur der GDI-DE maßgeblich, da eine gesetzliche Pflicht besteht, die INSPIRE-Vorgaben auf nationaler Ebene umzusetzen.

2.7 Nationale Geoinformations-Strategie (NGIS)

Von zentraler Bedeutung für die Weiterentwicklung der GDI-DE und insbesondere ihrer Architektur ist die Betrachtung der Nationalen Geoinformations-Strategie (NGIS). Dabei stellt die NGIS eine Ergänzung zur Nationalen eGovernment-Strategie (NEGS) dar und ist im Sinne einer Vision als Referenz im Geokontext in die Digitalisierungsbestrebungen in Deutschland eingebettet. 

Der NGIS folgend sollen Geoinformationen:
•    für alle raumbezogenen Entscheidungsprozesse wirkungsvoll einsetzbar sein,
•    in vollem Umfang wirtschaftlich erhoben und wertschöpfend genutzt werden sowie
•    helfen, nationale und lokale Interessen zu unterstützen und Verpflichtungen zu erfüllen. 

Dabei werden in der NGIS insgesamt 6 strategische Zielbereiche betrachtet. Diese sind: Zielbereich A: Nutzen für Bürger, Wirtschaft, Wissenschaft und Verwaltung, Zielbereich B: Wirtschaftlichkeit und Effizienz, Zielbereich C: Transparenz und gesellschaftliche Teilhabe, Zielbereich D: Datenschutz und Datensicherheit, Zielbereich E: Zukunftsfähigkeit und Nachhaltigkeit und Zielbereich F: Leistungsfähige IT-Unterstützung. Die in den Zielbereichen definierten Ziele müssen bei der Weiterentwicklung der Architektur der GDI-DE beachtet werden. Insbesondere sind dabei die idealisierten Ziele aus dem Zielbereich F näher zu berücksichtigen. 

Die in der NGIS im Zielbereich F definierten Ziele sind:
•    Geoinformationen werden über leistungsfähige IT-Infrastrukturen bereitgestellt und genutzt
•    Geoinformationen werden auf Basis allgemein anerkannter Regeln interoperabel bereitgestellt und
•    Nationale Komponenten sichern die zentrale Erschließung von Geoinformationen.

Die Einbindung von Geodaten in den OZG-Prozess wird derzeit in einer Architekturmaßnahme A4.3 näher betrachtet.

Am 20. September 2023 stand zudem der Gesetzentwurf der Bundesregierung "zur Änderung des Onlinezugangsgesetzes sowie weiterer Vorschriften zur Digitalisierung der Verwaltung (OZG-Änderungsgesetz – OZGÄndG) (20/8093)" auf der Tagesordnung des Parlaments. Dieser Entwurf, oft als OZG 2.0 bezeichnet, zielt darauf ab, den Zeitrahmen für die Umsetzung der OZG-Leistungen zu verlängern und weitere Anpassungen vorzunehmen, um die Zielvorgaben realistischer zu gestalten und den digitalen Wandel in der Verwaltung weiter voranzutreiben.

Der Erfolg der Digitalisierungsprogramme für das Jahr 2022 und darüber hinaus wird nicht nur daran gemessen, ob alle Verwaltungsleistungen online verfügbar sind, sondern vor allem daran, wie stark sie von Bürgerinnen, Bürgern und Unternehmen akzeptiert und genutzt werden. Mit der Umsetzung des OZG erfolgt ein Paradigmenwechsel: Das OZG-Zielbild rückt die Nutzerinnen und Nutzer in den Mittelpunkt und berücksichtigt die Notwendigkeit von Anpassungen, wie sie im OZG 2.0-Änderungsgesetz vorgesehen sind.

2.5 Open Geospatial Consortium (OGC)

Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist ein 1994 gegründeter Zusammenschluss von GIS-Anbietern, GIS-Nutzern (einschließlich Behörden und Unternehmen) sowie Verbänden. Sein Hauptziel besteht darin, die Nutzung von GIS und Geodaten durch die Schaffung von allgemeingültigen Standards zu verbessern. Die Organisation trug bis 2004 den Namen "Open GIS Consortium".

Das OGC ist eine gemeinnützige Organisation, die sich auf die Förderung der raumbezogenen Informationsverarbeitung, insbesondere im Bereich Geodaten, durch die Festlegung von Standards für Interoperabilität konzentriert. Einer dieser etablierten Standards ist die "Geography Markup Language" (GML), ein XML-Dialekt, der für den Austausch, die Beschreibung und die Speicherung von Geometrien und zugehörigen Attributen entwickelt wurde.

Zu den etablierten Standards für Geodatendienste gehören unter anderem:

• WMS (Web Map Service): Ein WMS stellt digitale Kartenbilder als Bildressourcen bereit. Dabei können Benutzer in die Karten hineinzoomen, sie verschieben und spezifische Orte oder Merkmale anzeigen.
• WMTS (Web Map Tile Service): Ein WMTS ist eine erweiterte Version des WMS und stellt gekachelte Kartenbilder bereit. Dabei werden die Karten in vordefinierte Kacheln aufgeteilt, die effizienter übertragen und angezeigt werden können.
• WFS (Web Feature Service): Der WFS ermöglicht den Zugriff auf Geodaten als Vektorgeometrie. Benutzer können die Geodaten abfragen, filtern, bearbeiten und in verschiedenen Formaten abrufen.
• WCS (Web Coverage Service): Ein WCS ermöglicht den Zugriff auf Rasterdaten wie Satellitenbilder, Höhendaten oder Wetterdaten. Benutzer können die Rasterdaten abfragen, filtern und analysieren.
• CSW (Catalogue Service for the Web): Der CSW ermöglicht den Zugriff auf Geodatenkataloge und die Suche nach Metadaten. Benutzer können nach spezifischen Geodatensätzen suchen und Informationen zu den verfügbaren Geodaten erhalten.

Der OGC hat in Zusammenarbeit mit dem W3C auch neue API-basierte Standards entwickelt, die als Nachfolger der etablierten Standards dienen, unter anderem:

• OGC API-Features: Dieser Standard ist der Nachfolger des WFS und ermöglicht den Zugriff auf Vektordaten über eine moderne, RESTful API. OGC API-Features bietet verbesserte Funktionen für die Abfrage, Filterung, Bearbeitung und Selektion von Geodaten.
• OGC API-Tiles: Dieser Standard bietet einen optimierten Zugriff auf gekachelte Kartenbilder und dient als Nachfolger des WMTS. OGC API-Tiles ermöglicht eine effiziente Übertragung und Anzeige von Kartenkacheln für eine schnellere und reaktionsschnellere Kartenvisualisierung.

Zentrale Treiber der Standardisierungs-Arbeit sind die technologische Entwicklung sowie die Beteiligung der Communities. Wichtig ist dabei, dass die Nutzer der auf den Standards basierenden Software mit „State-of-the-Art“-Technologien arbeiten können. Entscheidend ist dabei jedoch auch, dass durch die Nutzung von standardkonformen Schnittstellen Backends langfristig stabil betrieben werden können, obwohl sich die Frontend-Anwendungen an kurzfristigen technologischen Entwicklungen orientieren. Mit der Implementierung der neuen OGC API - Standards, wird der Paradigmenwechsel in der Bereitstellung von Geodaten eingeleitet.

2.6 Infrastructure for Spatial Information in Europe (INSPIRE)

INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) steht für das Vorhaben, eine gemeinsame Geodateninfrastruktur in Europa aufzubauen. Das Europäische Parlament und der Rat verabschiedeten dazu die Richtlinie 2007/2/EG. Diese trat am 15. Mai 2007 in Kraft und wurde von den Mitgliedstaaten in nationales Recht umgesetzt. Die INSPIRE-Richtlinie definiert den rechtlichen Rahmen für den Aufbau der europäischen Geodateninfrastruktur. Fachliche und technische Einzelheiten regelt die EU in Durchführungsbestimmungen, die für die Mitgliedstaaten direkt rechtlich verbindlich sind. In der Praxis fordert INSPIRE eine einheitliche Beschreibung der Geodaten und deren Bereitstellung im Internet, mit Diensten zur Suche, Visualisierung und zum Download. Auch die Daten selbst müssen in einem einheitlichen Format vorliegen.  Die weitere Entwicklung von INSPIRE ist daher essenziell für die Strategie zur Weiterentwicklung der Architektur der GDI-DE. Das INSPIRE Committee hat für die Weiterentwicklung und Begleitung der Umsetzung von INSPIRE mit der Maintenance and Implementation Group (MIG) ein Gremium eingesetzt, welches unter anderem zur Aufgabe hat, Probleme bei der Implementierung von INSPIRE zu identifizieren und Lösungsvorschläge zu erarbeiten. Darüber hinaus werden neue Standards auf ihre Übertragbarkeit für die INSPIRE-Umsetzung geprüft und Umsetzungsvorschläge formuliert. Derzeit befindet sich bspw. eine INSPIRE-konforme Umsetzung des Spatial Data on the Web Standards des OGC in Bearbeitung. Dabei soll insbesondere auch ein Community-basierter Ansatz zur Entwicklung entsprechender Vorgaben angewandt werden, wie er bei der Standardisierung des OGC mittlerweile praktiziert wird.

Die Weiterentwicklung von INSPIRE ist für Architektur der GDI-DE maßgeblich, da eine gesetzliche Pflicht besteht, die INSPIRE-Vorgaben auf nationaler Ebene umzusetzenIn der weiteren Befassung werden bei den künftigen Aktivitäten der GDI-DE die Ziele der NGIS berücksichtigt, bspw. im Maßnahmenplan der Architektur der GDI-DE. Zudem besteht nunmehr ein konkret definiertes Handlungsfeld zur Ausrichtung des Architekturkonzeptes auf die Ziele der NGIS.

3 Organisation der GDI-DE

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Seit 2010 erfolgt die Umsetzung der GDI-DE im Verantwortungsbereich des IT-Planungsrates (IT-PLR). Als Gremium zur Steuerung und Koordinierung strategischer und konzeptioneller Aufgaben und Entscheidungen der GDI-DE fungiert das LG GDI-DE. Es setzt sich aus Vertretern des Bundes, der Länder und der kommunalen Spitzenverbände auf Bundesebene zusammen, die ihre Voten in ihrem jeweiligen Zuständigkeitsbereich abstimmen. Das LG GDI-DE nimmt u. a. die Funktion der nationalen Anlaufstelle auf Bundesebene nach Art. 19 Abs. 2 der Richtlinie 2007/2/EG (INSPIRE-Richtlinie) wahr. An den Sitzungen des LG GDI-DE nehmen das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB), das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) sowie die Kst. GDI-DE teil. Auf Einladung des Lenkungsgremiums können Gäste an den Sitzungen teilnehmen. Angesprochen werden sollen insbesondere Vertretungen des IT-Planungsrates, der Wirtschaft und der Wissenschaft. Wichtige Gremien in diesem Kontext sind der Wirtschaftsrat GDI-DE, die Initiative NFDI4Earth und der Beratungsausschuss zur GDI-DE. Diese Gremien spielen eine entscheidende Rolle bei der Beratung und Weiterentwicklung der Geodateninfrastruktur und fördern die Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft, Wissenschaft und der GDI-DE.

Zur operativen Unterstützung des LG GDI-DE ist auf Grundlage der Verwaltungsvereinbarung GDI-DE beim BKG die Kst. GDI-DE eingerichtet. Die Kst. GDI-DE koordiniert die Ausführung der Beschlüsse und Aufträge des LG GDI-DE zur Umsetzung der GDI-DE und der INSPIRE-Richtlinie. Sie wird bei ihren Aufgaben durch GDI-Kontaktstellen des Bundes bzw. der Länder unterstützt. Die Belange der geodatenhaltenden Stellen der Länder, einschließlich der Kommunen, werden grundsätzlich über die GDI-Kontaktstellen der Länder eingebracht.

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4 Ziele und Grundsätze der GDI-DE

Geodaten haben bereits in viele Lebensbereiche Eingang gefunden. In sind heute in Verwaltung, Wirtschaft und Wissenschaft sind sie aus der täglichen Arbeit nicht mehr wegzudenken. Bürgerinnen und Bürger erzeugen oder nutzen Geodaten und setzen sie täglich im privaten Umfeld ein. Geodateninfrastrukturen helfen, Daten über reale Objekte nach gemeinsamen Regeln zu verorten und diese dann nach räumlichen oder sachlichen Kriterien zu recherchieren, zu analysieren und zu visualisieren.Das besondere Informations- und Wertschöpfungspotenzial einer Geodateninfrastruktur entsteht dadurch, dass vielfältige Daten aus unterschiedlichen Quellen mittels standardisierter Webtechnologie und durch ihren Raumbezug einfach miteinander in Beziehung gebracht werden können – über räumliche, fachliche und institutionelle Grenzen hinwegunverzichtbar. Bürger nutzen sie im Alltag. Geodateninfrastrukturen ermöglichen die Verknüpfung vielfältiger Daten über Standards und Raumbezug, fördern Wissen, schaffen Mehrwert und steigern Effizienz. Neue Ziele umfassen die Förderung der Geodatenqualität durch vermehrte Nutzung und die Integration von Nutzerfeedback. Neue Strategien zielen darauf ab, die Interoperabilität zu stärken, Geodaten für Innovationen zu nutzen und die gezielte Bereitstellung räumlicher Informationen zu fördern. Neues Wissen entsteht, Mehrwerte werden geschaffen, Effizienz und Qualität der Erledigung von Aufgaben mit Raumbezug steigen. Die Qualität der Geodaten selbst kann durch die vermehrte Nutzung und damit einhergehende Nutzerrückmeldungen gefördert werden.

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Die GDI-DE fördert durch die Bereitstellung von Geodaten der öffentlichen Verwaltung die Ziele des E-Governments und ermöglicht damit die volkswirtschaftlich sinnvolle Mehrfachnutzung der teilweise mit hohem Aufwand erhobenen und aktuell gehaltenen Geodaten einzelner Stellen. Sie trägt dadurch zur Entwicklung einer modernen Informations- und Wissensgesellschaft bei.

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4.2 Zieldefinition der Architektur

Für den operativen Ausbau und Weiterentwicklung die Weiterentwicklung und künftige Ausrichtung der Architektur der GDI-DE ist es notwendig, sind operative Ziele zu definieren. Sie dienen der zukünftigen Ausrichtung der Architektur der GDI-DE. Die Erreichung der Ziele wird übergreifend anhand von regelmäßig durchzuführenden Evaluationen gemessen.

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b) Zugänglichkeit (Accessible): Die Geodaten und Geodatendienste sollen über geeignete Suchdienstestandardisierte Geodienste, einschließlich eines zentralen Suchdienstes, auffindbar und zugänglich sein. Dabei müssen die Zugangs- und Nutzungsregelungen einfach, einheitlich und offen gestaltet sein, um die Nutzung der Geodaten zu fördern.

c) Interoperabilität (Interoperable): Die Geodaten und Geodatendienste in der GDI-DE sollen in semantisch, geometrisch und strukturell harmonisierter Form bereitgestellt werden, indem die anzuwendenden oder empfohlenen Spezifikationen festgelegt und veröffentlicht werden. Die Einhaltung dieser Spezifikationen ist entscheidend, um eine reibungslose Zusammenarbeit und Austauschbarkeit der Daten zu gewährleisten.

d) Nachnutzbarkeit (Reusable): Die Qualität von Geodaten und Geodatendiensten soll durch Einhaltung vorgegebener Daten- und Dienstspezifikationen sichergestellt und transparent für die Geodatennutzer in den Metadaten nachgewiesen werden. Dadurch wird eine hohe Nachnutzbarkeit der Daten gewährleistet, und die Geodaten können für verschiedene Zwecke wiederverwendet werden. Dabei müssen die Zugangs- und Nutzungsregelungen einfach, einheitlich und offen gestaltet sein, um die Nutzung der Geodaten zu fördern.

Die Integration der FAIR-Prinzipien in die fachlichen Grundsätze der Architektur der GDI-DE strebt eine engere Verknüpfung von Daten, Diensten und Nutzern an, um eine effiziente und effektive Nutzung der Geodaten in der gesamten GDI-DE zu fördern.

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Im Interesse der Nutzer von Geodaten in der GDI-DE wird angestrebt, einenbundesweit einheitlichen Rahmen für den Zugang und die Nutzung zu definieren. Empfehlungen hierzu wurden 2020 vom LG GDI-DE beschlossen (Beschluss Nr. 130). Die konkreten Zugangs- und Nutzungsregelungen zu den jeweiligen Geodaten und Geodatendiensten sind in den zugehörigen Metadaten verständlich zu beschreiben und über Suchdienste öffentlich zu machen.

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Ein Beispiel hierfür ist die Verwendung der Standardlizenz "Creative Commons — – Attribution 4.0 International — – CC BY 4.0", die zum aktuellen Zeitpunkt (Ende 2023) von einigen staatlichen Einrichtungen bei der Bereitstellung von Daten im Kontext von "Open Data" verwendet wird. "CC BY 4.0" erlaubt es, die entsprechenden Werke bzw. Inhalte (hier: Daten und Dienste) zu vervielfältigen, verbreiten und öffentlich zugänglich zu machen. Der Name des Rechteinhabers muss allerdings in einer festgelegten Weise genannt werden. Eine gleichwertige Lizenz ist die im Rahmen der Initiative Open-Government Deutschland entwickelte "Datenlizenz Deutschland - Namensnennung 2.0". Einige Länder verwenden auch die "Datenlizenz Deutschland – Zero – Version 2.0", um eine Nutzung ohne jede Einschränkungen oder jeglicher Bedingungen zu ermöglichen.

Zusätzlich kann es Fälle geben, in denen Geodaten und Geodatendienste der High-Value-Dataset, die unter die HVD-Verordnung (HVD) unterliegen. In solchen Fällen wird empfohlen, die Nutzung dieser Daten und Dienste unter Berücksichtigung der HVD-Verordnung unter einer der genannten Lizenzen zu regelnEU-Kommission, 2023) fallen, müssen die dort festgelegten Anforderungen i. S. Lizenzen erfüllen.

In anderen Fällen erfordert die Erlangung des Zugangs und die Nutzung von Geodaten über Geodatendienste den expliziten Abschluss eines Lizenzvertrags zwischen dem Anbieter und dem Nutzer von Geodaten, insbesondere wenn individuelle Rechte und Pflichten vereinbart werden sollen oder eine Geldleistungspflicht besteht.

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Das Befolgen der Spatial Data on the Web Best Practices führt auch dazu, dass Daten besser mit den FAIR-Prinzipien (s. 4.4) übereinstimmen.

7.3 Linked Data (Dr. Falk Würriehausen , Markus Schaffert )

Siehe auch http://inspire-eu-rdf.github.io/inspire-rdf-guidelines/ 

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