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Nutzung von Geoinformationssystemen (GIS) in der Stadtverwaltung Sindelfingen

geschrieben von Patrick Bühler

Kommunalverwaltungen in Deutschland haben durch den hohen Dezentralisierungsgrad vielfältige Aufgaben  eigenständig zu bewältigen. Am Beispiel Geodatenmanagement möchte dieser Text aufzeigen, wie die Stadt Sindelfingen diese der Kommunen gegebenen Selbstverwaltung in ihrer Aufgabenerfüllung nutzt. Die Stadtverwaltung Sindelfingen etablierte ein hochspezialisiertes Geoinformationssystem, das auf die jeweiligen Bedürfnisse für die Aufgabenbewältigung maßgeschneidert ist und längst zu einer unverzichtbaren Drehscheibe für Geodaten im Rathaus wurde. Dieser Text richtet sich an Architekten und Stadtplaner aus dem Maghreb, die am Baladyia-Programm der Europäischen Akademie Berlin teilnehmen.

1. Was ist GIS?

Geoinformationssysteme (GIS) haben ihre Anfänge in den 1960er Jahren, spätestens seit Ende der 1990er Jahren findet GIS auch in der öffentlichen Verwaltung in Deutschland eine immer stärkere Verbreitung und ihre Bedeutung für die Arbeitsabläufe dort steigt ständig.

GIS im engeren Sinn sind Software-Produkte zum Geodatenmanagement. Gängig sind vor allem ESRI ArcGIS, sowie Open Source-Produkte wie QGIS (Quantum GIS) und GRASS GIS.

Im weiteren Sinn schließt GIS auch die Infrastruktur mit ein. Nach einer sehr verbreiteten Definition (u.a. auch aus Wikipedia übernommen) dient  „GIS zur Erfassung, Bearbeitung, Organisation, Analyse und Präsentation räumlicher Daten. Geoinformationssysteme umfassen die dazu benötigte Hardware, Software, Daten und Anwendungen.“

Grob gesagt handelt es sich um Geodaten, die in einem als digitale Karte dargestellt werden und mit Sachdaten hinterlegt sind. Nutzer können diese Daten sichten, analysieren, weiterpflegen (digital aktualisieren). Dadurch unterscheidet sich GIS grundlegend beispielsweise von CAD (Computer Aided Design), wo geometrische Konstruktionen im Vordergrund stehen. Die Nutzung von GIS findet mittlerweile in den unterschiedlichsten Bereichen statt: Geographie, Umweltforschung, Archäologie, Marketing, Kartografie, Stadtplanung, Kriminologie, Logistik, im Ressourcenmanagement und im Gesundheitswesen.

2. GIS in der Stadtverwaltung Sindelfingen

Die Stadt Sindelfingen begann im Jahre 1998 mit den ersten Schritten zum Aufbau eines kommunalen GIS. Zunächst enthielt das System nur wenige Fachdaten und wurde nur von einem kleinen Nutzerkreis verwendet. Die Datenmenge wuchs ständig und heute ist das GIS ein wichtiger Dreh- und Angelpunkt für zahlreiche Arbeitsabläufe in den unterschiedlichsten Bereichen.

Die Führung des GIS ist heute organisatorisch im Bürgeramt Stadtentwicklung und Bauen im Bereich Vermessung eingegliedert und dadurch angesiedelt bei fachlich nahen Aufgaben, wie Stadtplanung, Katasterverwaltung und Baurecht. Durch die kurzen Wege können neue Themen flexibel eingearbeitet werden  und die Nutzer profitieren insbesondere durch eine bessere Datenaktualität und –qualität.  Das GIS ist aber als Service offen für alle Bereiche der Stadtverwaltung, sofern sie mit Geodaten arbeiten.

3. Daten im GIS

Das kommunale GIS heißt SiGi und steht für „Sindelfinger Geoinformation“. In der Datenbank werden hunderte Themen von Fachdaten gehalten, die als Schichten (Layer) für den Nutzer sichtbar sind. Dieser kann über ein Nutzerinterface (rechts)  seinen Arbeitsbereich abrufen. Für technisch Interessierte: das Interface basiert auf Map Edit, einer durch einen Dienstleister weiterentwickelte Version des Open Source Produkts Map Guide. Dort sind grundlegende Basisdaten als Grundlagenkarte dargestellt, die mit den jeweiligen Fachdaten überlagert werden.

Das SiGi wird ausschließlich intern verwendet und steht der Öffentlichkeit nicht zur Verfügung.

Basisdaten:

Als Basisdaten dienen Daten des Liegenschaftskataster und Stadtplan, die beide ebenfalls von der Stadt Sindelfingen geführt werden, und außerdem Orthofotos. Die Führung des Liegenschaftskatasters  ist in Deutschland eine hoheitliche Aufgabe. Sie wird in Baden-Württemberg üblicherweise nur von großen Städten selbst geführt, sonst von der Kreisverwaltung (Landratsamt).  Sindelfingen hat sich aufgrund des großen Bedarfs an Wiederaufbau nach dem 2. Weltkrieg dazu entschlossen, das Liegenschaftskataster freiwillig zu führen. Dies erweist sich heute als großer Vorteil, weil die Katasterdaten für das SiGi somit verlässlich tagesaktuell vorliegen. Der Inhalt umfasst die Flurstücke, Gebäude, Nutzungen (Wohnen, Landwirtschaft, Wald, Wasser etc.), Hausnummern und Straßen. Personenbezogene Daten wie Eigentümer und Grundbuchinhalte sind nicht Teil der Basisdaten und werden aus Datenschutzgründen nur berechtigten Nutzer zum Abruf zur Verfügung gestellt.

Fachdaten:

Verschiedene Ämter und Service-Einrichtungen der Stadtverwaltung nutzen das SiGi für die Haltung ihrer räumlichen Fachdaten. Beispielhaft seien genannt: Stadtplanung, Baurecht, Amt für Finanzen, Grün- und Umweltamt, Amt für Straßenbau, Statistikstelle etc. . Außerdem gibt es Nutzer, die in städtischen Betrieben außerhalb der Stadtverwaltung das SiGi für ihre Fachdaten verwenden: Wirtschaftsförderung und städtischer Wohnbau. Insgesamt sind derzeit etwa 230 SiGi-Nutzer registriert.

Die folgende Auswahl soll einen Einblick in die Vielfalt der derzeit vorhandenen Fachdaten im SiGi geben:

  • Geodaten über rechtlichen Status
    • Bebauungspläne nach ihrem aktuellen Geltungsbereich (siehe Beispiel unten)
    • Sonstige Satzungen (z.B. Sanierungsgebiete, Vorverkaufsrecht)
    • Flurstücke mit öffentlichen Baulasten
    • Flurstücke in städtischem Eigentum

  • Geofachdaten aus den verschiedenen Ämtern

Beispielhaft für die Fachdaten soll hier die Anwendung des SiGi zur Haltung des Baumkatasters illustriert werden. Das Baumkataster ist mittlerweile eine Pflichtaufgabe der Gemeinden, da sie verantwortlich ist für Bäume auf öffentlichen Flächen. Außerdem sind Bäume auf Privatgrundstücken ab einer bestimmten Größe geschützt und können vom Eigentümer nicht ohne weiteres gefällt werden. Aus diesem Grund werden diese vollständig erfasst und ihr Zustand permanent durch Forstfachleute überwacht, um Haftungen in Schadensfällen zu vermeiden. Für die technische Umsetzung erhalten die sogenannten „Baumläufer“ ein Tablet, das an die SiGi-Datenbank angebunden ist. Der Baumläufer kann dann für jeden Baum festhalten, wann er zuletzt geprüft wurde und welche Pflegemaßnahmen notwendig sind. Das Monitoring darüber erfolgt ebenfalls mit Hilfe des SiGi.

Technisch gesehen sind die Bäume punktförmig dargestellt. Jeder Baum ist mit einer Tabelle verknüpft, die die Fachdaten über die Baumkontrolle enthält. Auf diese Tabelle hat der Baumläufer Zugriff und kann den jeweiligen Zustand pflegen.

Weitere ausgesuchte Beispiele von Fachdaten im SiGi:

  • Denkmalgeschützte Gebäude, Archäologische Fundplätze
  • Kanalisation und Straßenbeleuchtung mit technischen Daten des Versorgungsnetzes
  • Grünflächen-Management: Inventar der Einrichtung in Parks und Spielplätzen, Monitoring der Grünflächenpflege und deren Vergabe an private Gartenbetriebe
  • Statistische Daten über Einwohnerstruktur, Schul- und Wahlbezirke
  • Friedhofsverwaltung, wie Grünflächenverwaltung, allerdings stellt die Stadt Sindelfingen auf einem Portal am Friedhof die Friedhofsdaten der Öffentlichkeit für die Grabsuche zur Verfügung. Besucher können dort Gräber von Verstorbenen auf einem Geoportal suchen, basierend auf das SiGi.

4. Komponenten und Infrastruktur

Das kommunale GIS der Stadt Sindelfingen setzt sich zusammen aus verschiedenen Komponenten seiner Infrastruktur

Im Zentrum des Systems steht der Server mit einer Oracle-Datenbank, die die Geofachdaten hält und über das Intranet dem Nutzer zugänglich macht. Bilddaten (z.B. Luftbilder, Bebauungspläne) werden als Rasterbilder über WMS-Dienst (Web Map Service) dem Nutzer bereitgestellt.

Der Nutzer kann die Geodaten im SiGi über das oben vorgestellte Nutzerinterface aufrufen und sich durch zuschalten der verschiedenen Layer seine Karte gestalten. Im SiGi sind einfache Werkzeuge für Kartengestaltung vorgesehen. Außerdem führen bestimmten SiGi-Nutzern ihre eigenen Fachdaten mit Hilfe von selbst fort. Hierfür stehen Digitalisierungswerkzeuge und Fachdatentabellen innerhalb des SiGi bereit. Der Zugang für solche Datenmanipulationen ist über die Rechtevergabe geregelt.

 Für geometrisch komplexere Fälle der Fortführung, wo beispielsweise komplizierte Objekte (Grünflächen und ihre Einrichtungen) aus Vermessungen konstruiert werden müssen, steht dem Nutzer AutoCAD zur Verfügung. AutoCAD lässt sich mit der Geodatenbank verbinden und dort direkt die Daten anzeigen und zur Fortführung manipulieren. Dieses Werkzeug steht außerhalb des GIS- und Vermessungsteams weiteren technisch versierten Kollegen zur Verfügung, die sich mit CAD auskennen.

Darüber hinaus verwendet das GIS-Team das Werkzeug für Geodatenmanagement FME. Es besteht  ebenfalls Zugang zur Geodatenbank und erlaubt alle gängigen GIS-Operationen für Vektor- und Rasterdaten, wie Formatkonvertierungen, Analysen, Verschneidungen etc.

Für die Gewinnung von Geodaten vor Ort unterstützt uns das Vermesserteam. Die Vermessung erfolgt mit der Vermessungssoftware (Geograf), die für die hoheitliche Katastervermessung zugelassen ist und kompatibel mit AutoCAD ist.

5. Führung des GIS

Um die Funktionalität des GIS dauerhaft im Rathausgeschäft zu verankern haben sich mit der Zeit einige Prinzipien etabliert:

  • Jeder Nutzer hat einen persönlichen Zugang, der festlegt, welche Daten mit welchen Rechten genutzt werden könne (Leserechte, Druckrechte, Rechte Daten fortzuführen…)
  • Der gesamte Datenbestand wird täglich gesichert und kann im Falle eines Totalverlusts wieder hergestellt werden.
  • Die Kosten werden unter den Nutzern aufgeteilt. Das heißt, die Finanzierung der Software, Hardware, Unterhaltung und Teile der Personalkosten werden unter den Stellen im Haus aufgeteilt, die das GIS nutzen. Dadurch ist die Finanzierung des Systems und dessen Weiterentwicklung intern dauerhaft gesichert. Die jährlichen Lizenzkosten für die Software beliefen sich 2016 auf ca. 60 000 € (Oracle, AutoCAD, FME, Map Edit etc.)
  • Die Fortführung der jeweiligen Fachdaten unterliegt der jeweils zuständigen Stelle. Das heißt jeder ist selbst dafür verantwortlich, dass seine Daten aktuell sind. Die GIS-Stelle sichert lediglich die Bereitstellung (und bietet ggf. Unterstützung an, wird aber nur auf Anfrage tätig).

Der Personalaufwand für das SiGi umfasst einen GIS-Administrator, der zuständig ist für die Infrastruktur und das Datenmodell, sowie zwei GIS-Operateure, die Anfragen für Geodaten (Karten, Analysen, Verschneidungen etc.) bearbeiten.

6. Weitere Produkte im Bereich Geodaten

Die Nachfrage nach Geodaten in der Kommunalverwaltung wächst kontinuierlich. Nicht zuletzt durch die fortschreitende Digitalisierung des Verwaltungshandelns wird diese Nachfrage weiter beschleunigt. Dadurch stehen den Mitarbeitern der Stadtverwaltung in Sindelfingen immer weitere Geodatenprodukte zur Verfügung, die teilweise kombiniert mit dem GIS genutzt werden.

Hier ein Einblick in zukünftige geplante Projekte:

  • 3D-Straßenpanoramabilder (ähnlich Google Street View) mit Messfunktionen und der Möglichkeit mit den Sigi-Geodaten zu verschneiden (nur rathausinterne Nutzung, nicht zugänglich für die Öffentlichkeit)
  • Ausbau des Geoportals für die Bürger, um Geodaten auch öffentlich zugänglich zu machen (beispielsweise Bebauungspläne)
  • Digitalisierung von Vermessungsunterlagen und Karten
  • Ausbau von mobilen Anwendungen
  • 3D-Stadtmodell (im Aufbau)
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