GSB 7.0 Standardlösung

Datenmanagement und Datenverarbeitung (SPT-401)

Wie können der Datenaustausch und die Datennutzung vereinfacht werden?

In den verschiedenen Behörden des BMDV-Expertennetzwerks liegen diverse Datensätze wie Klima- oder Verkehrsdaten vor. Diese bergen ein großes Potenzial, um neues Wissen zum Beispiel durch wechselseitige Beziehungen zwischen verschiedenen Kennwerten zu generieren. Um die vielfältigen Datensätze zu nutzen, untersuchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, wie diese bestmöglich für weitere Analysen aufbereitet werden können und welche Analysemethoden vielversprechend scheinen.

Datenformate vereinheitlichen

Welche Daten werden in den Behörden des Verkehrssektors erfasst und welche Datenformate werden genutzt? Diesen Fragen gehen die Forschenden innerhalb des Schwerpunktthemas Datenmanagement und Datenverarbeitung nach. Sie erarbeiten eine Strategie und ein gemeinsames Vokabular und verbessern somit die Möglichkeiten des Datenaustauschs zwischen den Behörden. Insbesondere werden einheitliche Formate für die Datensätze angestrebt. Dabei bindet das Schwerpunktthema auch Vorarbeiten nationaler und internationaler Organisationen wie beispielsweise die der Internationalen Organisation für Normung (ISO) ein. Die vielfältigen Datensätze umfassen beispielsweise Wetter-, Pegel- oder Fernerkundungsdaten. Die Fachleute untersuchen dabei auch Wege die Daten zu synchronisieren, um die Auswertung diverser Datensätze zu vereinfachen. Dabei sollen Einheiten standardisiert und die Qualität der Daten vergleichbar bewertet werden.

Datenverarbeitungsstrategien erschließen

Darauffolgend erschließen die Expertinnen und Experten moderne Techniken der Datenverarbeitung wie „Linked Data“, „Big Data Analytics“, „Data Mining“ und „Künstliche Intelligenz“, um übergreifende Informationen aus den Datensätzen herauszulesen. Der Begriff „Linked Data“ beschreibt Daten, die mit anderen Daten(-sätzen) vernetzt sind. Die Methode birgt somit ein großes Potenzial für die Arbeiten im BMDV-Expertennetzwerk. Die Spezialistinnen und Spezialisten werden diese Form der Datenhaltung testweise in einer entsprechenden Datenbank (Triplestore) implementieren. „Big Data“ und „Smart Data“ beschreiben sehr große, schnelllebige, komplexe und aus verschieden Datenarten bestehende Datensätze und damit verbunden auch Ansätze der maschinellen Mustererkennung und Filterung solcher Daten. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bauen eine IT-Infrastruktur testweise auf, die diese Datensätze für weitere Bearbeitungen beispielsweise durch „Data Mining“ verfügbar macht. Zusätzlich beinhaltet das Schwerpunktthema die Thematik „Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen“ und befasst sich somit mit der automatischen Auswertung von Daten.

Geodaten und geotechnische Daten verkehrsträgerübergreifend nutzen

Auch geotechnische Daten zur näheren Beschreibung des Untergrunds von Bauwerken (Baugrund) sind für die Verkehrsträger Schiene, Straße und Wasserstraße interessant. Ein Datenaustauschformat für geotechnische Daten ist durch GeoValML (Geotechnical Value Markup Language) definiert. Die Spezialistinnen und Spezialisten innerhalb des Schwerpunktthemas Datenmanagement und Datenverarbeitung untersuchen den grundlegenden Bedarf nach einer verkehrsträgerübergreifenden Plattform zum Austausch und zur Bearbeitung von Geodaten im BMDV-Expertennetzwerk. Anschließend bauen sie einen Demonstrator zur verkehrsträgerübergreifenden Nutzung von GeoValML auf und erarbeiten ein Konzept zur Verwendung von GeoValML. Eine verkehrsträgerübergreifende Nutzung verfolgt das Schwerpunktthema auch für Geodaten. Ziel ist der Aufbau einer webbasierten Geodatenplattform mit Analysefunktion.

Vernetzung

Das Schwerpunktthema Datenmanagement und Datenverarbeitung bedient ein Querschnittsthema mit hoher Relevanz für alle anderen fachlichen Arbeiten innerhalb des BMDV-Expertennetzwerks. Das Schwerpunktthema integriert die Datensätze und Bedarfe der verschiedenen beteiligten Behörden und Themenfelder und trägt so zur Vernetzung innerhalb des BMDV-Expertennetzwerks bei. Zusätzlich berücksichtigen die Forschenden Vorarbeiten nationaler und internationaler Organisationen wie z. B. Open Geospatial Consortium, ISO, UNO und EU und kooperieren mit der Universität zu Köln. So leisten die Arbeiten des Schwerpunktthemas einen wesentlichen Beitrag dazu, moderne Analyse- und Datenhaltungsverfahren in den Behörden des BMDV-Expertennetzwerks und anschließend auch in anderen wissenschaftlichen Einrichtungen zu etablieren.

Koordination

Kasjen Kramer
Bundesanstalt für Gewässerkunde
kramer@bafg.de

Beteiligte Behörden

  • BfG
  • BAW
  • DZSF/EBA