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1. Einleitung

1.1 Hintergrund und Zielsetzung

In einer Zeit, in der digitale Prozesse eine immer wichtigere Rolle in der öffentlichen Verwaltung spielen, ist die Optimierung und Zukunftssicherung von IT-Infrastrukturen und -Diensten von großer Bedeutung. Die Querschnittsdienste Geodaten spielen hierbei eine zentrale Rolle, indem sie eine Vielzahl essentieller Daten und Dienstleistungen für die täglichen Aufgaben der Bundesverwaltung bereitstellen. Diese Handreichung soll einen strukturierten Rahmen für die IT-Dienstekonsolidierung in diesem Bereich etablieren. Ziel ist es, die Integration und Standardisierung dieser Dienste zu erleichtern, um Effizienz, Sicherheit und Zugänglichkeit zu verbessern. 

Die Umsetzung dieser IT-Dienstekonsolidierung erfolgt im Einklang mit der Architekturrichtlinie des Bundes, die grundlegende Prinzipien und Rahmenbedingungen für den Aufbau und Betrieb von IT-Systemen in der Bundesverwaltung festlegt. Die in dieser Handreichung beschriebenen Maßnahmen und Standards orientieren sich an den Vorgaben der Architekturrichtlinie, insbesondere im Hinblick auf die Anforderungen an Interoperabilität, Sicherheit und Effizienz der IT-Dienste. Die Architekturrichtlinie des Bundes definiert dabei die strukturellen und technischen Vorgaben, die für die erfolgreiche Konsolidierung und den Betrieb der Geodaten-Querschnittsdienste notwendig sind.

1.2 Bedeutung der IT-Dienstekonsolidierung für die Querschnittsdienste Geodaten

Die Konsolidierung von IT-Diensten ist ein entscheidender Schritt zur Optimierung der IT-Landschaft der Bundesverwaltung. Für die Querschnittsdienste Geodaten bedeutet dies eine Vereinheitlichung von Prozessen und Schnittstellen, die eine leichtere Integration in verschiedene Fachanwendungen ermöglicht. Durch die Bündelung von Ressourcen und die Zentralisierung von Diensten können Synergien geschaffen und die Wartung sowie der Support vereinfacht werden. Dies führt nicht nur zu einer Kostensenkung, sondern auch zu einer verbesserten Datenqualität und -aktualität, was wiederum die Entscheidungsfindung auf allen Ebenen der Bundesverwaltung unterstützt. Die IT-Dienstekonsolidierung trägt somit direkt zur Leistungssteigerung bei und fördert eine agile Verwaltung, die schnell auf neue Anforderungen reagieren kann.

1.3 Zielgruppe der Handreichung

Diese Handreichung richtet sich primär an die IT-Verantwortlichen und Entscheidungsträger in der Bundesverwaltung, die mit der Planung, Implementierung und dem Betrieb von IT-Systemen betraut sind. Sie basiert auf den Prinzipien der Architekturrichtlinie des Bundes, welche als Leitfaden für die Entwicklung und Implementierung moderner IT-Infrastrukturen dient. Die Richtlinie stellt sicher, dass alle Beteiligten in einem einheitlichen Rahmen arbeiten, was die Effizienz der Umsetzung und die Einhaltung von Standards erleichtert.

Des Weiteren ist sie eine wertvolle Ressource für technische Fachkräfte, die direkt mit der Integration und dem Management von Geodatendiensten befasst sind. Sie soll auch den Mitarbeitern in den entsprechenden Fachbereichen, die regelmäßig mit Geodaten arbeiten, ein besseres Verständnis der zugrundeliegenden IT-Infrastrukturen und Dienste vermitteln. Durch die Bereitstellung detaillierter Informationen und Leitlinien unterstützt diese Handreichung alle Beteiligten bei der effektiven Nutzung und Weiterentwicklung der Querschnittsdienste Geodaten im Rahmen der digitalen Transformation der Bundesverwaltung.

2. Geltungsbereich

2.1 Überblick über die Querschnittsdienste Geodaten

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) hat im Rahmen der IT-Dienstekonsolidierung verschiedene spezialisierte Geodatendienste gemeldet, die eine zentrale Rolle in der Bereitstellung geografischer Informationen für die Bundesverwaltung spielen. Diese Dienste umfassen:

• Hintergrundkarte TopPlusOpen: Bietet eine umfassende und detaillierte kartografische Darstellung, die als Grundlage für weitere geografische Analysen und Anwendungen dient.
• Geokodierungsdienst für Adressen und Geonamen: Ermöglicht die Umwandlung von Adressen und geografischen Namen in präzise Koordinaten und ist essentiell für zahlreiche Planungs- und Analyseprozesse.
• Routing-Dienst: Berechnet Routen für verschiedene Verkehrsmittel und ist entscheidend für logistische Planungen und Optimierungen.
• Flurstückdienst (für die Bundesverwaltung geplant): Soll spezifische Informationen zu Grundstücken und Flurstücken liefern und steht in der Planungsphase.

Diese Dienste bilden die Säulen der Geodaten-Querschnittsdienste und sind integral für die effiziente Verwaltung und Nutzung von Geoinformationen innerhalb der Bundesverwaltung.

2.2 Definition und Abgrenzung der Querschnittsdienste Geodaten

Die Querschnittsdienste Geodaten sind spezialisierte IT-Dienste, die im Kontext der umfassenden Dienstekonsolidierung der Bundesverwaltung eine zentrale Rolle spielen. Diese Konsolidierung umfasst eine breite Palette von IT-Maßnahmen, die darauf abzielen, die IT-Landschaft innerhalb der Bundesverwaltung zu modernisieren und zu vereinheitlichen. Die Querschnittsdienste Geodaten heben sich jedoch durch ihre spezifische Ausrichtung und Funktionalität von anderen Diensten ab. Sie sind ein integraler Bestandteil der digitalen Infrastruktur, die darauf ausgerichtet ist, geografische Informationen effizient und sicher für die Bundesverwaltung bereitzustellen.

Kern der Dienstekonsolidierung

Die IT-Dienstekonsolidierung wird durch rund 40 IT-Maßnahmen realisiert, die das Grundgerüst für die zukünftig in der Bundesverwaltung eingesetzten IT-Lösungen bilden. Diese Maßnahmen decken verschiedene Bereiche ab, von der Ertüchtigung bestehender Systeme bis hin zur Entwicklung und Einführung neuer Technologien. Die Querschnittsdienste Geodaten sind speziell darauf ausgelegt, geografische Daten und Dienstleistungen zu liefern, die für das effiziente Management von Geoinformationen innerhalb der Verwaltung unerlässlich sind.

Bündelung in vier Dienstedomänen

Die Dienstekonsolidierung ist in vier Dienstedomänen gegliedert:

1. E-Government (EGOV): Fokussiert auf die Digitalisierung der Interaktion zwischen Bürgerinnen, Bürgern und der Verwaltung.
2. Elektronische Verwaltungsarbeit (EVA): Beinhaltet Dienste zur digitalen Dokumentation und kollaborativen Arbeit innerhalb der Verwaltung.
3. Enterprise Resource Planning (ERP): Umfasst Dienste zur Ressourcenplanung und -verwaltung.
4. Infrastrukturdienste (INF): Stellt die notwendige IT-Infrastruktur und Sicherheit bereit.

Die Querschnittsdienste Geodaten gehören überwiegend zur Domäne der Infrastrukturdienste, da sie grundlegende geografische Daten und Funktionen bereitstellen, die quer durch verschiedene Verwaltungsebenen und -bereiche genutzt werden. Sie sind daher von zentraler Bedeutung für die übergreifende Funktionalität und Effizienz der IT-Infrastruktur der Bundesverwaltung.

Abgrenzung zu anderen Diensten

Die Querschnittsdienste Geodaten unterscheiden sich von anderen Diensten durch ihre spezifische Ausrichtung auf geografische Informationssysteme (GIS) und verwandte Technologien. Während andere Dienste in der Bundesverwaltung sich auf administrative, logistische oder finanzielle Aspekte konzentrieren, bieten die Querschnittsdienste Geodaten essentielle Dienstleistungen, die auf die Sammlung, Verarbeitung und Analyse geografischer Daten ausgerichtet sind. Diese Dienste sind entscheidend für Planungs- und Entscheidungsprozesse, die eine räumliche Komponente beinhalten.

Abbildung 1: Querschnittsdienste Geodaten als eine IT-Maßnahme der Dienstekonsolidierung (Quelle: BMI)

Beispiele für IT-Maßnahmen der Dienstekonsolidierung und deren Abgrenzung zu den Querschnittsdiensten Geodaten:

• Bundescloud: Bietet skalierbare Cloud-Services für die gesamte Bundesverwaltung. Während die Bundescloud eine Infrastruktur für diverse Anwendungen bereitstellt, fokussieren sich die Querschnittsdienste Geodaten speziell auf geografische Daten und deren spezifische Anforderungen.
• E-Gesetzgebungsverfahren des Bundes: Digitalisiert den gesamten Prozess der Gesetzgebung. Im Gegensatz dazu befassen sich die Querschnittsdienste Geodaten mit der Bereitstellung und Analyse räumlicher Informationen, die in vielen Aspekten der Gesetzgebung irrelevant sein könnten.
• E-Akte Bund: Vereinfacht die elektronische Dokumentenverwaltung und -archivierung. Während die E-Akte primär textbasierte Dokumente verarbeitet, konzentrieren sich die Querschnittsdienste Geodaten auf räumliche Datensätze.
• Formular-Management-System: Unterstützt die Erstellung und Verwaltung digitaler Formulare. Diese Dienste fokussieren auf die Interaktion mit Nutzern und die Datenerfassung, während die Geodatendienste die räumliche Analyse und Visualisierung von Daten betonen.
• Computer-Aided Facility Management (CAFM): Dient der Verwaltung und Optimierung von Gebäude- und Anlagenressourcen. Obwohl CAFM geografische Komponenten nutzen kann, sind die Querschnittsdienste Geodaten umfassender in der Verarbeitung und Analyse von geografischen Daten angelegt.
• Digitales Lernen: Bietet Plattformen und Ressourcen für Online-Lernprogramme. Im Kontrast dazu liefern die Querschnittsdienste Geodaten spezialisierte Werkzeuge und Daten für räumliche Analysen und Entscheidungsunterstützung.
• Travelmanagement des Bundes (TMS): Optimiert Reisemanagementprozesse. Während TMS sich auf logistische Aspekte von Reisen konzentriert, bieten die Geodatendienste grundlegende geografische Informationen, die bei der Planung und Analyse von Reiserouten hilfreich sein können, jedoch eine breitere Palette von Anwendungen unterstützen.

Die spezifische Ausrichtung der Querschnittsdienste Geodaten ermöglicht es, geografische Daten in einer Weise zu nutzen, die für Planung, Management und Entscheidungsfindung innerhalb der Bundesverwaltung unerlässlich ist, und stellt damit eine klare Abgrenzung zu den allgemeineren oder anderweitig fokussierten IT-Diensten dar. Durch diese Abgrenzung und Definition wird die Rolle der Querschnittsdienste Geodaten im Kontext der IT-Dienstekonsolidierung Bund klar definiert, was zu effizienteren Prozessen und einer verbesserten Ressourcennutzung innerhalb der Bundesverwaltung führt.

2.3 Bezug zu anderen geodatenbezogenen Diensten und Infrastrukturen

Die Geodateninfrastruktur Deutschland (GDI-DE) ist ein gemeinsames Vorhaben von Bund, Ländern und Kommunen, das darauf abzielt, Geodaten über verschiedene Verwaltungsebenen hinweg zugänglich und nutzbar zu machen. Im Gegensatz dazu sind die Querschnittsdienste Geodaten speziell für den Bund im Rahmen der IT-Dienstekonsolidierung entwickelt worden, um spezifische geodatenbezogene Anforderungen effizient zu adressieren.

Nationale Technische Komponenten der GDI-DE

Die technischen Komponenten der GDI-DE, darunter der GDI-DE Monitor, die GDI-DE Testsuite und Geoportal.de, stellen die Basisinfrastruktur für die Bereitstellung und Verwaltung von Geodaten in ganz Deutschland dar. Diese Systeme werden gemeinschaftlich von Bund, Ländern und Kommunen genutzt und verwaltet, um eine breite Palette von Geodatenanwendungen zu unterstützen. Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) spielt eine zentrale Rolle im Betrieb dieser Komponenten und gewährleistet deren Funktionalität und Standards.

Abbildung 2: Abgrenzung Querschnittsdienste Geodaten und Nationale Technische Komponenten (NTK)

Betrieb der GDI-DE versus Betrieb der Querschnittsdienste Geodaten

• Betrieb der GDI-DE: Als gemeinschaftliches Vorhaben bietet die GDI-DE eine Plattform, die allen Ebenen der deutschen Verwaltung dient. Sie zielt darauf ab, Geodaten landesweit zu standardisieren, zu harmonisieren und zugänglich zu machen, um eine Vielzahl von öffentlichen und privaten Anwendungen zu unterstützen.

• Betrieb der Querschnittsdienste Geodaten durch das DLZ: Im spezifischen Kontext des Bundes werden die Querschnittsdienste Geodaten entwickelt, um die spezifischen Anforderungen der Bundesverwaltung innerhalb der IT-Dienstekonsolidierung zu erfüllen. Diese Dienste bieten maßgeschneiderte Lösungen, die auf die unmittelbaren und oft komplexen Bedürfnisse der Bundesbehörden zugeschnitten sind, und sind integraler Bestandteil der Effizienzsteigerung und Modernisierung der Bundesverwaltung.

Gemeinsame Standards und Architektur

Trotz der unterschiedlichen Ausrichtung und des spezifischen Einsatzbereichs der Querschnittsdienste nutzen sowohl die GDI-DE als auch die spezialisierten Dienste für den Bund gemeinsame Standards und Architekturen wie INSPIRE, OGC und ISO. Diese Standards ermöglichen es, dass Dienste und Daten nahtlos über die GDI-DE und die spezifischen Bundessysteme hinweg integriert und genutzt werden können. Sie fördern die Interoperabilität und stellen sicher, dass die Querschnittsdienste Geodaten effektiv in die breitere GDI-DE integriert werden können, während sie gleichzeitig den spezifischen Anforderungen des Bundes gerecht werden.

3. Servicebeschreibung

3.1 Hintergrundkartendienste (TopPlusOpen)

3.1.1 Beschreibung und Anwendungsbereiche

Auf Basis des TopPlus-Verfahrens werden aktuelle Geoinformationen und Kartenmaterial gerendert und als Hintergrundkartendienste bereitgestellt. Daraus leitet sich die TopPlusOpen ab, welche eine einheitliche Kartendarstellung in verschiedenen Detailierungsstufen und Varianten bietet. Diese Kartendarstellung ist frei nutzbar und weltweit verfügbar. Die gerenderten Geoinformationen können über diese Dienste zur offline-Nutzung heruntergeladen werden.

Die Dienste reichen von weltweiten Übersichtskarten bis hin zu detaillierten Stadtkarten in Deutschland, ideal für Anwendungen in der Umweltüberwachung, städtebaulichen Planung und Navigation.

3.1.2 Technische Spezifikationen

Die Webkarte TopPlusOpen wird in zwei Hauptprojektionen angeboten: Pseudo-Mercator (EPSG:3857) und UTM32 (EPSG:25832). Sie deckt verschiedene Maßstabsstufen ab, wobei der kleinmaßstäbige Bereich weltweit, der mittlere Maßstabsbereich Europa und der großmaßstäbige Bereich Deutschland und angrenzende Staaten umfasst. Die Darstellung erfolgt in vier Varianten: Normalausgabe in Volltondarstellung, Graustufen, Light (reduzierter Karteninhalt in dezenten Farben), und Light Grau (Grautöne).

3.1.3 Zugang und Nutzung

Die Webdienste von TopPlusOpen sind über standardisierte WMS und WMTS Schnittstellen zugänglich:

• Web Map Service (WMS): Ermöglicht dynamische Anfragen für georeferenzierte Kartenbilder, die über eine URL wie diese abgerufen werden können: TopPlusOpen WMS Capabilities.
• Web Map Tile Service (WMTS): Stellt vorgenerierte Kacheln von Kartendaten bereit, die effizient in Webanwendungen geladen werden können. Zugriff über: TopPlusOpen WMTS Capabilities.

Beispielaufrufe für die WMS und WMTS Dienste inkludieren:

• WMS GetMap: https://sgx.geodatenzentrum.de/wms_topplus_open?service=wms&version=1.3.0&request=GetMap&Layers=web&STYLES=default&CRS=EPSG:25832&bbox=500000,5700000,500200,5700200&width=150&Height=150&Format=image/png
• WMTS Tile Request: https://sgx.geodatenzentrum.de/wmts_topplus_open/tile/1.0.0/web/default/WEBMERCATOR/10/343/549.png

3.2 Geokodierungsdienste für Adressen und Geonamen

3.2.1 Beschreibung und Anwendungsbereiche

Die Geokodierungsdienste bieten eine Suche nach Geoinformationen und können Fachdaten einen Raumbezug geben. Zusammen mit den Hintergrundkartendiensten wird damit die Analyse von Geoinformationen unterstützt.

Der Geokodierungsdienst für Adressen und Geonamen ist ein Gemeinschaftsprojekt von Bund und Ländern. Die Datengrundlage wird von den Bundesländern bereitgestellt. Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) bereitet die Daten auf und betreibt den beim Dienstleistungszentrum des BKG entwickelten Webdienst. Der Dienst ermittelt für attributiv beschriebene Adressen und Geonamen eine räumliche Lagebeschreibung in Form einer Koordinate (Geokodierung) bzw. alle Adressen und Geonamen in einem angegebenen Gebiet (Reverse Geokodierung).

Geokodierungsdienste wandeln attributiv beschriebene Adressen und Geonamen in räumliche Koordinaten um, die für die georäumlichen Analysen und Bearbeitungen in verschiedenen Fachanwendungen essentiell sind. Der Dienst kombiniert die Suche nach Adressen und geographischen Namen in einem integrierten Ansatz, unterstützt durch dynamisch generierte Vorschlagslisten und qualitätsgeprüfte Ergebnislisten.

3.2.2 Technische Spezifikationen

Die Geokodierungsdienste nutzen Daten der amtlichen Hauskoordinaten Deutschlands und geographische Namen Deutschlands (GN250). Der Dienst unterstützt:

• Ortssuche mit und ohne Vorschlagslisten
• Geokodierung zur dauerhaften Zuweisung von Koordinaten
• Reverse Geokodierung zur Ermittlung von Adressen und Namen basierend auf Koordinaten

Die Suchfunktionalität ist hochgradig fehlertolerant und liefert Ergebnisse, die durch ein Qualitätskennzeichen bewertet werden.

3.2.3 Zugang und Nutzung

Der Zugriff auf den Geokodierungsdienst erfolgt über standardisierte OGC-konforme Webdienste, einschließlich:

• OpenSearch GeoTemporal Service (OSGTS) für eine einfach integrierbare Webanwendungssuche.
• Web Feature Service (WFS) für komplexere Anwendungsfälle.

Beispielaufrufe und URLs:

• OSGTS für allgemeine Suchanfragen: https://sg.geodatenzentrum.de/gdz_geokodierung
• WFS für strukturierte Anfragen: https://sg.geodatenzentrum.de/wfs_geokodierung

Beispiele für Suchanfragen:

• Einfache Suchanfrage (GET): http://sg.geodatenzentrum.de/gdz_geokodierung/?query=Leipzig

• Strukturierte Anfrage (POST): XML

Für komplexe Abfragen, die eine höhere Kontrolle über die Suchparameter erfordern, können Anwender den Web Feature Service (WFS) des Geokodierungsdienstes mittels einer POST-Anfrage im XML-Format verwenden. Diese Methode ermöglicht es, spezifische Filter auf die Suche anzuwenden und Ergebnisse präzise zu steuern.

URL für die Anfrage:

• • • https://sg.geodatenzentrum.de/wfs_geokodierung

Body der Anfrage: xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<wfs:GetFeature version="1.1.0" service="WFS" maxFeatures="20"
 xmlns:wfs="http://www.opengis.net/wfs"
 xmlns:ogc="http://www.opengis.net/ogc"
 xmlns:gdz="http://www.geodatenzentrum.de/ortsangabe"
 xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml"
 xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
 <wfs:Query typeName="gdz:Ortsangabe" srsName="EPSG:31467">
   <ogc:Filter>
     <ogc:Or>
       <ogc:PropertyIsLike escapeChar="\" wildCard="*" singleChar="?">
         <ogc:PropertyName>ort</ogc:PropertyName>
         <ogc:Literal>Frankfurt Main</ogc:Literal>
       </ogc:PropertyIsLike>
       <ogc:PropertyIsEqualTo>
         <ogc:PropertyName>typ</ogc:PropertyName>
         <ogc:Literal>Ort</ogc:Literal>
       </ogc:PropertyIsEqualTo>
     </ogc:Or>
   </ogc:Filter>
 </wfs:Query>
</wfs:GetFeature>

Diese Anfragestruktur ermöglicht es, Orte wie "Frankfurt am Main" zu suchen, wobei Ergebnisse gefiltert werden, die sowohl den Ort als Suchbegriff enthalten als auch explizit als Typ "Ort" klassifiziert sind. Dieser flexible Zugang unterstützt die spezifischen Bedürfnisse von Anwendungen, die präzise geokodierte Daten erfordern.

• Strukturierte Anfrage (POST) - JSON

Für Benutzer, die es vorziehen, Anfragen im JSON-Format zu senden, unterstützt der Geokodierungsdienst auch JSON-basierte Web Feature Service (WFS) Anfragen. Dies erlaubt eine nahtlose Integration in moderne Web-Architekturen und eine einfachere Handhabung der Daten in clientseitigen Anwendungen.

URL für die Anfrage:

• • • https://sg.geodatenzentrum.de/wfs_geokodierung

Body der Anfrage: json

{
  "type": "FeatureCollection",
  "features": [
    {
      "type": "Feature",
      "geometry": {
        "type": "Point",
        "coordinates": [8.682127, 50.110924]
      },
      "properties": {
        "ort": "Frankfurt Main",
        "typ": "Ort"
      }
    }
  ],
  "filter": {
    "logic": "or",
    "conditions": [
      {
        "type": "like",
        "property": "ort",
        "value": "Frankfurt*"
      },
      {
        "type": "equalTo",
        "property": "typ",
        "value": "Ort"
      }
    ]
  }
}

Diese JSON-Struktur ermöglicht es, eine präzise Abfrage mit logischen Filtern zu senden, wobei die Suchparameter (wie Ort und Typ) spezifiziert und durch die Filterbedingungen kontrolliert werden können. Dies ist besonders nützlich für Anwendungen, die komplexe Datensets verarbeiten oder spezifische Anforderungen an die Suchergebnisse haben.

Durch die Bereitstellung von Anfragen sowohl in XML als auch in JSON bietet der Geokodierungsdienst eine hohe Flexibilität und Kompatibilität mit verschiedenen Client-Anwendungen und kann so den unterschiedlichen Bedürfnissen und technologischen Rahmenbedingungen der Nutzer gerecht werden.

3.3 Routing-Dienst

3.3.1 Beschreibung und Anwendungsbereiche

Der Routing-Dienst des BKG nutzt Daten von OpenStreetMap zur Ermittlung von Routen und Durchführung von Erreichbarkeitsanalysen, speziell zugeschnitten auf die Bedürfnisse der Bundesverwaltung. Dieser Dienst ermöglicht präzise Wegberechnungen zwischen mit Koordinaten versehenen Objekten und ist in der Lage, verschiedene Verkehrsmittelprofile zu berücksichtigen, wodurch er vielfältige Anwendungen in der Verkehrsplanung und Notfalllogistik unterstützt.

Die Berechnung der schnellsten oder kürzesten Route hat in vielen Bereichen der Bundesverwaltung Bedeutung. Anwendungsfälle finden sich bei der Einsatzplanung oder zur Ermittlung von Reise- und Wegzeiten bei der Fahrtkostenerstattung. Routen und Erreichbarkeiten sind daneben für die Ermittlung von Einzugsgebieten oder bei der Planung neuer Infrastruktur essentiell. Mit dem RoutingPlus-Dienst ermöglicht das BKG Wegberechnungen (Routen) zwischen mit Koordinaten versehenen Objekten unter Berücksichtigung von Geschwindigkeitsprofilen und macht diese für eine Weiterverarbeitung zugänglich. So lassen sich weltweite Berechnung der kürzesten oder schnellsten Route zwischen einem vorgegebenen Start- und Zielpunkt, unter Einbeziehung von Wegpunkten (Via-Points) durchführen. Der RoutingPlus-Dienst nutzt zur Routenberechnung frei verfügbare Daten des OpenStreetMap-Projekts.

3.3.2 Technische Spezifikationen

Der Dienst wird über die OpenRouteService (ORS) API Version 6.8.0 betrieben, die folgende Hauptfunktionen unterstützt:

• Routing: Schnellste und kürzeste Routenberechnungen mit optionaler Berücksichtigung von Sperrflächen und Wegepunkten.
• Erreichbarkeitsanalysen: Zeit- oder distanzbasierte Umkreisanalysen, die visualisieren, wie weit man von einem Startpunkt innerhalb einer bestimmten Zeit oder Entfernung gelangen kann.
• Matrix-Routing: Berechnung von Distanz- und Zeitmatrizen zwischen mehreren Punkten.
• Travel Salesman Problem (TSP): Ermittlung der optimalen Route durch mehrere Zielorte.

3.3.3 Zugang und Nutzung

Der Zugriff auf den Routing-Dienst erfolgt über spezifische API-Endpoints, die für unterschiedliche Anfragen konfiguriert sind. Die Haupt-URL für die API ist:

• Routing API Endpoint: https://sg.geodatenzentrum.de/v2/web_ors_all

Beispielaufrufe sind:

• Standard-Routinganfrage: 

    ```
    curl -X POST 'https://sg.geodatenzentrum.de/web_ors_all/v2/directions/driving-car/geojson' \
    -H 'Content-Type: application/json; charset=utf-8' \
    -H 'Accept: application/json, application/geo+json, application/gpx+xml, img/png; charset=utf-8' \
    -d '{"coordinates":[[8.83098,49.89201],[8.92367,49.8884]]}'
    ```
• Erreichbarkeitsanalyse:
    ```
    curl -X POST 'https://sg.geodatenzentrum.de/web_ors_all/v2/isochrones/driving-car/geojson' \
    -H 'Content-Type: application/json; charset=utf-8' \
    -H 'Accept: application/json, application/geo+json, application/gpx+xml, img/png; charset=utf-8' \
    -d '{"locations":[[8.681495,49.41461],[8.686507,49.41943]],"range":[30,60],"range_type":"time"}'
   ```

3.4 Geokodierungsdienst für Flurstückinformationen (im Aufbau)

3.4.1 Beschreibung und geplante Anwendungsbereiche

Analog zu den Geokodierungsdiensten für Adressen und Geonamen wird ein Geokodierungsdienst für Flurstückinformationen bereitgestellt. Der in Entwicklung befindliche Geokodierungsdienst für Flurstückinformationen zielt darauf ab, eine präzise räumliche Zuordnung und Darstellung von Flurstücken zu ermöglichen. Dieser Dienst wird es ermöglichen, attributiv beschriebene Flurstücke in ihrer vollständigen Geometrie zu geokodieren oder alle Flurstücke innerhalb eines spezifizierten Gebietes zu identifizieren (Reverse Geokodierung). Solche Dienste sind besonders wertvoll für Landmanagement, Stadtplanung, und Umweltschutz, wo genaue Flurstücksdaten erforderlich sind.

3.4.2 Technische Spezifikationen (geplant)

Der Geokodierungsdienst für Flurstückinformationen wird auf modernen Webstandards basieren, einschließlich:

• Web Feature Service (WFS): Konform zu OGC WFS Standard, ermöglicht dieser Dienst das Abrufen geografischer Features über das Web, wobei die vollständigen Geometrien der Flurstücke direkt abgefragt werden können.
• OGC API-Features: In der Planungsphase ist auch die Integration in die OGC API-Features, die eine noch flexiblere und moderne Schnittstelle für den Zugriff und die Manipulation räumlicher Daten bietet.

Die technischen Lösungen werden so gestaltet, dass sie hohe Leistungsfähigkeit, Skalierbarkeit und Sicherheit in der Verarbeitung und Bereitstellung der Flurstückdaten gewährleisten.

3.4.3 Zugang und Nutzung (geplant)

Die Zugangs- und Nutzungsdetails für den Geokodierungsdienst für Flurstückinformationen werden noch definiert, aber es wird erwartet, dass die Dienste über standardisierte Webdienstschnittstellen zugänglich gemacht werden. Nutzer werden in der Lage sein, Flurstückdaten über direkte API-Aufrufe abzufragen, wobei sowohl interaktive als auch automatisierte Abfragen unterstützt werden. Geplant sind unter anderem:

• API-Endpoints für den direkten Zugriff: Bereitstellung von Endpunkten für Anwendungen, die eine direkte Integration in GIS-Systeme und andere Fachanwendungen erlauben.
• Zugriffsberechtigungen und -kontrollen: Um sicherzustellen, dass die sensiblen Daten der Flurstückinformationen geschützt bleiben, werden detaillierte Zugriffssteuerungen implementiert.

Diese geplanten Spezifikationen und Zugangsmöglichkeiten stellen sicher, dass der Dienst sowohl für öffentliche als auch für spezialisierte administrative Nutzer geeignet sein wird, um deren Anforderungen an genaue und aktuelle Flurstücksinformationen zu erfüllen.

4. Service-Level-Agreement (SLA)

Im Rahmen der Bereitstellung und des Betriebs der Querschnittsdienste Geodaten stellt das BKG ein hohes Maß an Verfügbarkeit, Sicherheit und Servicequalität sicher. Dabei gelten die in der Architekturrichtlinie des Bundes festgelegten Vorgaben sowie die eigenen Qualitätsstandards des BKG.

4.1 Verfügbarkeit und Betriebszeiten

Das BKG strebt an, die Querschnittsdienste Geodaten mit einer Verfügbarkeit von mindestens 99 % pro Jahr zur Verfügung zu stellen. Dies entspricht einem maximalen Ausfall von ca. 87 Stunden pro Jahr. Die Betriebszeiten der Geodatendienste sind grundsätzlich rund um die Uhr gewährleistet, wobei Wartungsfenster außerhalb der regulären Arbeitszeiten festgelegt werden.

Diese Verfügbarkeit steht im Einklang mit den Vorgaben zur Sicherstellung der kontinuierlichen IT-Nutzbarkeit gemäß der Architekturrichtlinie des Bundes, welche hohe Zuverlässigkeit und Performance fordern .

4.2 Wartung und Support

Das BKG gewährleistet regelmäßige Wartungsfenster zur Sicherstellung der kontinuierlichen Verfügbarkeit und Verbesserung der Querschnittsdienste. Diese Wartungen werden außerhalb der regulären Arbeitszeiten durchgeführt, um den Betrieb der Dienste so wenig wie möglich zu beeinträchtigen.

Für Supportfragen steht das BKG den Nutzern während der regulären Arbeitszeiten zur Verfügung. Es gibt etablierte Prozesse für Störungsmanagement und Eskalation, um die reibungslose Funktion der Dienste sicherzustellen .

4.3 Leistungsziele und Qualitätsstandards

Die IT-Architekturrichtlinie des Bundes fordert ein durchgängiges Qualitätsmanagement bei der Entwicklung und dem Betrieb von IT-Diensten. Dies umfasst die Einhaltung von Leistungszielen, wie Reaktionszeiten, Datenintegrität und Skalierbarkeit der Dienste .

Für die Geodaten-Querschnittsdienste bedeutet dies:

• Leistungsziel: Maximale Antwortzeit der Dienste unter normalen Bedingungen von unter 3 Sekunden.
• Qualitätsstandard: Nutzung von aktuellen Technologien und Sicherheitsmaßnahmen gemäß den Empfehlungen des BSI.

4.4 Sicherheits- und Datenschutzmaßnahmen

Sicherheits- und Datenschutzaspekte sind gemäß der Architekturrichtlinie des Bundes zentral bei der Entwicklung und dem Betrieb von IT-Diensten. Es gelten die Vorgaben zur "Security by Design" sowie die Mindeststandards des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI). Die Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit der verarbeiteten Daten sind durch entsprechende kryptografische Verfahren und Zugriffskontrollen sicherzustellen .

Das BKG stellt sicher, dass alle sicherheitsrelevanten Vorfälle gemäß den geltenden Vorgaben gemeldet und behandelt werden. Dies umfasst regelmäßige Sicherheitsüberprüfungen, Penetrationstests und die Einhaltung der DSGVO sowie des Bundesdatenschutzgesetzes (BDSG).

5. Monitoring und Reporting

Zur Sicherstellung einer kontinuierlich hohen Servicequalität der Geodaten-Querschnittsdienste führt das BKG regelmäßige Leistungsmessungen und Berichte durch. Diese Aktivitäten gewährleisten, dass der Betrieb der Dienste überwacht wird und bei Abweichungen schnell reagiert werden kann. Das Monitoring erfolgt im Einklang mit den Vorgaben der IT-Architekturrichtlinie des Bundes sowie den INSPIRE-Richtlinien.

5.1 Leistungsmessung und -überwachung

Das BKG implementiert umfassende Mechanismen zur Überwachung der Leistungsfähigkeit der bereitgestellten Dienste. Zu den überwachten Parametern gehören:

• Verfügbarkeit: Überprüfung der Systemverfügbarkeit, um sicherzustellen, dass die angestrebte Verfügbarkeit von 99 % eingehalten wird.
• Zugriffszeit: Gemäß der Verordnung (EG) Nr. 976/2009 zu INSPIRE-Netzdiensten darf die Zugriffszeit auf die Dienste unter normalen Bedingungen 3 Sekunden nicht überschreiten.
• Datenintegrität und -konsistenz: Regelmäßige Validierung der Daten, um sicherzustellen, dass diese korrekt sind.
• Nutzerzahlen: Erfassung der monatlichen Nutzerzahlen, um die Auslastung der Dienste zu überwachen und Rückschlüsse auf notwendige Anpassungen der Infrastruktur zu ziehen.

Die Leistungsmessung erfolgt kontinuierlich und wird in Echtzeit überwacht, um eventuelle Anomalien frühzeitig zu erkennen. Dies gewährleistet die Einhaltung der in den SLAs festgelegten Standards und unterstützt die Bereitstellung zuverlässiger Dienste.

5.2 Berichtswesen und Feedbackmechanismen

Das BKG stellt regelmäßige Berichte über die Leistung der Geodaten-Querschnittsdienste bereit. Diese Berichte umfassen:

• Monatliche Performance-Berichte: Detaillierte Auswertungen der Verfügbarkeit, Reaktionszeiten, Nutzerzahlen und eventueller Störungen.
• Quartalsberichte: Zusammenfassungen, die Trends aufzeigen und eine tiefere Analyse der Systemleistung ermöglichen.

Die monatliche Berichterstattung über die Nutzerzahlen gibt einen detaillierten Überblick darüber, wie viele Nutzer die Geodaten-Dienste verwenden. Diese Informationen fließen in die Kapazitätsplanung und in Entscheidungen zur Optimierung der Dienste ein. Zusätzlich bietet das BKG Feedbackmechanismen für Nutzer an, um die Qualität der Dienste kontinuierlich zu verbessern. Dies umfasst Umfragen zur Zufriedenheit sowie die Möglichkeit, technische Probleme oder Verbesserungsvorschläge direkt zu melden. Das Feedback wird in die Planung künftiger Optimierungen einbezogen.

5.3 Eskalationsverfahren und Problemmanagement

Das BKG hat ein klar strukturiertes Eskalationsverfahren für den Fall implementiert, dass Leistungseinbußen oder technische Störungen auftreten. Die Eskalationsstufen sind wie folgt:

1. Initiales Problemmanagement: Bei der Erkennung von Störungen oder Verfügbarkeitseinbußen wird umgehend eine interne Problemanalyse durchgeführt.
2. Eskalation an die Support-Ebene 2: Wenn das Problem nicht innerhalb eines bestimmten Zeitraums gelöst wird, erfolgt eine Eskalation an die nächsthöhere technische Ebene.
3. Externe Eskalation: Falls nötig, wird externe Unterstützung von spezialisierten Dienstleistern oder Partnern hinzugezogen, um die Störung zu beheben.

Ziel des Eskalationsverfahrens ist es, den ordnungsgemäßen Betrieb der Dienste so schnell wie möglich wiederherzustellen und Ausfallzeiten zu minimieren.

6. Verantwortlichkeiten - zu benennen

6.1 Rolle des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie (BKG) und weiterer Beteiligter

6.2 Verpflichtungen der Nutzer

6.3 Zusammenarbeit mit anderen Behörden und Organisationen

7. Änderungsmanagement - Ticketsystem nutzen?

7.1 Prozess für Änderungen an Diensten oder SLAs

7.2 Kommunikationsstrategie für Änderungen

8. Bereitstellungsprozess (Zugang/Nutzung der Dienste) - DT

Hier ist der Bereitstellungsprozess inklusive der Nutzungsbedingungen (für Bundesbehörden) zu beschreiben.

9. Anhang

9.1 Glossar der Begrifflichkeiten

9.2 Kontaktinformationen

9.3 Dokumentations- und Ressourcenverzeichnis

9.4 Steckbriefe - wenn noch benötigt?

Steckbriefe: IT-Konsolidierung - Querschnittsdienste Geodaten