17. M?rz 1997 18:37 1/8 informatik.5.97.Korrektur5.doc

FRIEND: Middleware zur

Integration geographischer Daten

Thomas Meyer, Dirk Jonscher, Klaus R. Dittrich1

Daten werden in vielen Bereichen erstellt, gesammelt und oft unabh?ngig voneinander durch ver-

schiedene Systeme verwaltet. Benutzer haben allerdings zunehmend das Bed?rfnis, Daten aus solchen

Systemen gemeinsam, d.h. integriert verwenden zu k?nnen, ohne dass jedoch die M?glichkeit oder der

Wunsch besteht, eine gemeinsame, einheitliche Datenhaltung aufzubauen und die Daten physisch

dorthin zu migrieren. Dieser Beitrag beschreibt den datenbankspezifischen Teil des Projekts

FRIEND2, welches sich mit der L?sung dieses Integrationsproblems im Bereich von geographischen

Informationssystemen befasst. Ziel des Projekts ist es, ein generisches Softwareprodukt zu entwickeln

und zu vermarkten, welches f?r konkrete Integrationsprobleme spezialisiert werden kann.

Motivation

In vielen Bereichen unserer Gesellschaft werden Daten produziert, gesammelt und mit verschiedenen Systemen verwaltet. Oftmals entsteht der Wunsch, voneinander getrennt verwaltete Daten integriert benutzen zu k?nnen. Dieser Wunsch hat die folgenden Ursachen:

? Daten aus mehreren Systemen, die f?r sich alleine schon n?tzlich sind, k?nnen durch die Integration zusammengef?hrt werden und somit neue und/oder verbesserte Anwendungen erm?glichen.

? ?ber mehrere Systeme hinweg redundant gespeicherte Daten sind

nur mit betr?chtlichem Aufwand konsistent zu halten. Eine Integration kann die Konsistenz ?ber die verschiedenen Systeme hinweg gew?hrleisten.

Die Komplexit?t des Integrationsproblems liegt einerseits darin begr?ndet, dass die Systeme, welche zur Speicherung der Daten verwendet werden (im folgenden ?lokale Datenhaltungssysteme? oder ?Komponentensysteme? genannt), sehr verschieden sind. Das Spektrum reicht von Datenbanksystemen ?ber Dateisysteme bis hin zu Anwendungen wie z.B. CAD-Systemen, welche eine propriet?re Datenverwaltung verwenden. Andererseits tr?gt die semantische Heterogenit?t der Daten zur Komplexit?t bei. Beispielsweise m?ssen Daten, die in verschiedenen Systemen gleich benannt worden sind, nicht unbedingt den gleichen Umweltsachverhalt repr?sentieren. Umgekehrt kann es sein, dass Daten aus verschiedenen Systemen, die den gleichen Sachverhalt darstellen, nicht die gleichen Bezeichner haben und v?llig unterschiedlich strukturiert sind.

Die ?berwindung der Verschiedenheit der lokalen Datenhaltungssysteme mit technischen Mitteln soll im FRIEND-Projekt realisiert werden. Das Problem der semantischen Heterogenit?t hingegen l?sst sich mit technischen Mitteln alleine nicht l?sen. Es wird immer die Unterst?tzung eines Benutzers brauchen, denn es ist ja der

Mensch, der den Daten eine bestimmte Bedeutung zuweist.

Geographische Informations-

systeme (GIS)

Geographische Informationssysteme werden dazu verwendet, r?umliche Daten zu bearbeiten, zu verwalten und darzustellen. Ein GIS setzt sich in der Regel aus Applikationslogik und einer Datenhaltungskomponente zusammen. Die Applikationslogik stellt f?r die Bearbeitung der r?umlichen Daten spezielle Operatoren zur Verf?- gung und bereitet die Daten f?r eine benutzergerechte Sicht auf. F?r die Datenverwaltung wird meist ein propriet?res System verwendet.

Auch im Bereich von GIS l?sst sich ein Bed?rfnis nach der Integration von Daten, welche in den Datenhaltungskomponenten verschiedener GIS abgelegt sind, feststellen. Man denke beispielsweise an die Mannigfaltigkeit von Informationssystemen im ?ffentlichen Bereich. Oft f?hren Versorgungswerke (Wasser-, Gas-, Elektrizit?tswerk, ...) ihre jeweils eigenen Informationssysteme. Offensichtlich ist es w?nschenswert, dass beispielsweise bei der Planung von Tiefbauprojekten die Daten der verschiedenen Werke gemeinsam gesichtet und ver?ndert werden k?nnen, um Doppelspurigkeiten zu verhindern.

Prof. Klaus R. Dittrich ist ordentlicher Professor am Institut f?r Informatik der Universit?t Z?rich

Dirk Jonscher und Thomas Meyer arbeiten als Assistenten in seiner Gruppe

1. Die Arbeit von Dirk Jonscher und Thomas Meyer wird von der Kommission f?r Technologie und Innovation (KTI) unter der Projektnummer 3147.3/EU1428 unterst?tzt.

2. FRIEND (Framework for the Integration of Environmental and Geographical Data) ist ein EUREKA-Gemeinschaftsprojekt der INFO-B AG, des Geographischen Instituts der Universit?t Z?rich und des Instituts f?r Informatik der Universit?t Z?rich.