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Editorial                                             Einsatzführungssystem für den Brand-
Produkte und Lösungen                                 schutz und das Katastrophenmanagement
für den Katastrophenschutz
Ingo Michels
Bereichsleiter GIS und DSS
                                                      Marcus Richter, Ingo Michels & Ina Lengert-Becker
Diese Ausgabe unserer Zeitschrift haben wir           Durch konsequente und praxisnahe             gebunden werden, wie bereits vorhande-
der Prognose, Prävention und Hilfe zur                Weiterentwicklung von GeoFES ist es ein      ne Feuerwehrdaten/-pläne, Einsatzmittel-
Bewältigung von Schadensereignissen mit-
                                                      weiteres Mal gelungen, den Funktions-        und Ressourceninformationen.
                            Fortsetzung auf Seite 2
                                                      umfang und die Effizienz des Systems zu
                                                      steigern. Hierbei finden nicht nur die       Sollten Basisdaten, beispielsweise für die
Inhalt                                                FwDV100 (Feuerwehr Dienstvorschrift          hausnummernscharfe Lokalisierung nicht
                                                      100) und das Expertenwissen unserer          zur Verfügung stehen, können diese durch
GeoFES 4.1                                            Entwickler Eingang, sondern ebenfalls die    ebenfalls in GeoFES integrierbare Daten
Einsatzführungssystem für den Brandschutz
und das Katastrophenmanagement                  1     Praxiserfahrung unserer Kunden. Mit der
                                                      neuen Version GeoFES 4.1 steht ein
Hilfe bei Schadensereignissen
durch GIS basiertes Einsatzführungssystem
                                                      Einsatzführungssystem für Feuerwehren
und Smartphones                                 3     und andere Einrichtungen im Katas-
                                                      trophenschutz zur Verfügung, dass mit sei-
GeoFES: ABC-Erkunder
integriert                                      5     ner intuitiven Nutzerführung auf die
                                                      Prozesse und Arbeitsschritte bei der
GeoFES 4.1 und Geodaten-                              Bewältigung von Schadenslagen optimiert
server bei der Berliner
                                                      ist.
Feuerwehr                                       6
Neuerungen in GeoFES 4.1                        7     Durch seine flexible Administrierbarkeit
                                                      lässt sich GeoFES gezielt für Einheits-
Internetbasierte
Katastrophenschutzportale                             führer, die technische
Eine Ergänzung zu mobilen autarken ent-               Einsatzleitung     (TEL)
scheidungsunterstützenden Systemen              8     sowie Stabsaufgaben
Hochwasserrisikomanage-                               mit deren jeweiligen
ment – Methoden und Lösungen                          Rollen konfigurieren.
von DHI-WASY                                  10      Darüber hinaus stellt
Präventiver Hochwasser-                               GeoFES ein umfassen-
schutz – Hochwasservorhersage                         des Werkzeug für den
an der Raab                                   12      zentral    betriebenen
EvaSim – Gekoppelte Verkehrs- und                     Katastrophenschutz,
Hydrauliksimulation zur Steuerung von Ver-            beispielsweise in Landkreisen und Städten
kehr bei hochwasserbedingter Evakuierung      14
                                                      dar.
Nachrichten                                   15
• Projektmanagement und automatische                  Eine wichtige Rolle in GeoFES spielen die    der Firma Navteq ergänzt werden. DHI-        Abb. 1: Veröffentlichungs-
  Softwaretestung mittels Microsoft Team                                                                                                        möglichkeiten aus GeoFES
  Foundation Server
                                                      dem System zugrundeliegenden Daten.          WASY hat mit der Firma Navtec einen
• Nachlese: Essener Abwassertage, Wasser-             Beim Anwender bereits existierende           Vertrag zur kostengünstigen Nutzung
  baukolloquium und Tag der Hydrologie
                                                      Geobasisdaten können ebenso in dem           deren Daten im Rahmen des Brand- und
• Personalien: Neue Mitarbeiter
                                                      System durch einfache Adminstration ein-     Katastrophenschutzes abgeschlossen hat.
2                     Produkte



                      Neben der multiplen Lokalisierung der          Raum- und Sachdaten basierten Systems     bereichen sichtbar. Hierbei ist GeoFES in
                      Einsatzstelle wird der entscheidende           zur Einsatzplanung und -leitung bei der   der Lage alle entscheidungskritischen
                      Vorteil eines auf der Verknüpfung von          Analyse von Gefahren- und Evakuierungs-   Fakten auf einen Blick zu visualisieren,
                                                                                                               Checklisten zur Abarbeitung auch dynami-
Kurzübersicht Aufgabenbereiche I                                                                               sche der Lage angepasst zu erstellen und
                                                                                                               die gewonnenen Erkenntnisse und Anwei-
Administration                                                                                                 sungen in die Kommunikation mit allen
Konfigurationsbereich, dieser steht nur für die Administration zur                                             beteiligten Akteuren zu integrieren. Als
Verfügung und dient zur Datenintegration, Rolle- und Auf-                                                      Vorlage dient das digitale 4-fach Melde-
gabenkonfiguration, Layoutgestaltung der Lagekarten, Stich-                                                    formular, welches sich in die IT-Kommu-
worterstellung sowie zur Einbindung Taktischer Zeichen.                                                        nikation der jeweiligen Institutionen ein-
                                                                                                               passt.



                                                                                                                Fortsetzung von Seite 1

Einsatz                                                                                                         tels moderner raumbezogener Software-
                                                                                                                technologie gewidmet. Dass diese Ausgabe
Starten von neuen Einsätzen und/oder (Groß-)Schadenslagen.                                                      gerade in einen Zeitraum fällt, in dem
Verwalten von Einsätzen oder Ereignissen. Ändern von Einsatz-                                                   Katastrophenmanagement (Disaster Risk
informationen, wie z. B. Nummer, Zeitangaben und Stichwort.                                                     Mangement) im Fokus des öffentlichen
                                                                                                                Interesses steht, mag Zufall sein. Dass aber
Beenden sowie Fortschreiben von Einsätzen.
                                                                                                                DHI-WASY eine ganze Reihe von Produkten
                                                                                                                und Lösungen in diesem Umfeld anbietet,
                                                                                                                ist es inzwischen ganz und gar nicht mehr.
                                                                                                                Bereits seit vielen Jahren sind wir auf dem
Lokalisierung                                                                                                   Gebiet des Hochwassermanagements tätig
Setzen eines Einsatzortes interaktiv oder über Adressen, Objekte,                                               – sowohl in der Projektarbeit als auch in
Gewässer, Autobahnen, sowie benutzerspezifische und adminis-                                                    der Softwareentwicklung. Das Fundament
                                                                                                                für eine moderne GIS-basierte Einsatz-
trierbare Lokalisierungsbedingungen.
                                                                                                                führung bei Katastrophen generell wurde
                                                                                                                im Jahr 1997 gelegt, als wir die erste
Informationen                                                                                                   Version des Entscheidungshilfesystem
Kurzübersicht zu den Einsatzinformationen. Einsicht und das                                                     GeoFES für die Berliner Feuerwehr entwi-
Hinzufügen von Informationen in das Einsatztagebuch, mit des-                                                   ckelt haben. Inzwischen ist die Version 4.1
                                                                                                                fertiggestellt, die moderne Technologien
sen Filterfunktionalität über Zeit, Rolle und Aufgabe.                                                          wie Geodatenserver, Webservices und
                                                                                                                mobile Endgeräte integriert. GeoFES ist
                                                                                                                damit ein exzellentes Einsatzführungs-
                                                                                                                system nicht nur für Feuerwehren! Der
                                                                                                                nachfolgende Leitartikel gibt hierzu einen
                                                                                                                Einblick. GeoFES nutzen wir als Basis-
Checklisten                                                                                                     system für weitere Lösungen wie z. B. die
Abarbeiten von vordefinierten, interaktiv oder dynamisch (aus                                                   Katastrophenschutzsysteme des Ham-
                                                                                                                burger Hafens und des Landkreises Ober-
einer Analyse heraus) erstellten Checklisten anhand von Status-
                                                                                                                havel, der die dichteste Bombenfunddichte
angaben (hoch/zu bearbeiten = rot, mittel/in Bearbeitung =                                                      in Deutschland besitzt. DHI-WASY arbeitet
gelb, niedrig/erledigt = grün).                                                                                 auch an der Integration einer radiologi-
                                                                                                                schen Messkomponente in das System
                                                                                                                GeoFES. Damit wird in Kürze ein System
                                                                                                                zur Führung von beliebig vielen ABC
                                                                                                                (NBCR)-Messfahrzeugen verfügbar sein,
                                                                                                                das bei Austritt von Radioaktivität die
Lagemanagement
                                                                                                                Behörden effektiv unterstützen kann. Das
Setzen von Taktischen Zeichen (Fahrzeuge, Einheiten, Gefahren,                                                  Zusammenspiel von Radioaktivität und
Schäden und Maßnahmen), Symbolen und Graphiken. Auswer-                                                         Hochwasser (Tsunami) hat bekannterma-
tung der Kräfte und Mittel sowie weiterer Taktischen Zeichen.                                                   ßen zu einer der schwersten Katastrophen
                                                                                                                geführt.
Erstellen von Handkarten und Schadenskonten. Definieren von
Einsatzabschnitten. Setzen, Beschreiben und Bearbeiten von                                                      Die vorliegende Zeitschrift wird um
Schadenspunkten.                                                                                                Beiträge zur Hochwasserproblematik kom-
                                                                                                                plettiert. Mit dem FE-Projekt EvaSIM, der
Analysebereich                                                                                                  Flood Toolbox und der Erstellung eines
Automatisches, voreingestelltes oder interaktives Generieren von                                                Hochwasserwarnsystems in Österreich wer-
                                                                                                                den diesbezüglich aktuelle Entwicklungen
Gefährdungs- und Suchbereichen. Puffern von Gefährdungsbe-                                                      präsentiert. Ich bin sicher, dass wir Ihnen
reichen. Verwalten von Gefährdungsbereichen. Einbindung von                                                     auch diesmal eine sehr interessante
Modellen zur Schadstoffausbreitung und Hochwassergefährdung.                                                    Lektüre bieten können und hoffe, dass Sie
                                                                                                                uns weiterhin die Treue halten.
Produkte         3


Durch seine einfache Konfigurierbarkeit         Kurzübersicht Aufgabenbereiche II
ermöglicht GeoFES diverse individuelle
                                                Analyse
Anpassungen, beispielsweise der takti-
                                                Auswertung der Analysebereiche nach gefährdeten Objekten
schen Zeichen oder beim Erstellen von
                                                und/oder nach geeigneten Evakuierungsobjekten. Umwandeln
Handkarten.
                                                der Analysen in Checklisten.

Neben dem reinen Platzieren von takti-
schen Zeichen mit hinterlegten Sachinfor-
mationen auf einer Karte, stellt GeoFES
detaillierte Informationen und Aus-
                                                Veröffentlichen – kein extra Aufgabenbereich, übergreifend
wertungen der Kräfte und Mittel, Ein-
                                                Alle in GeoFES generierten Dokumente umgehend per E-Mail
satzabschnitte, Schadenspunkte uvm. zur
                                                (Outlook) aus dem Programm heraus versenden oder drucken.
Verfügung. Dabei werden die digitale
                                                Dies betrifft Checklisten, Kräfte und Mittel, Schadenspunkte,
Lagekarte und tabellarische Aufstellungen
                                                Lagekarten, Handkarten, Schadenskonten, Einsatztagebuch und
grundsätzlich konsistent gehalten.
                                                Analysen.

Das GeoFES Einsatztagebuch erfüllt alle         GreenInfo – kein extra Aufgabenbereich, übergreifend
Anforderungen an die Berichtspflicht des        Umfangreiches Informationswerkzeug, das umgehend der digi-
Feuerwehralltages. Neben der automati-          talen Lageerkundung dient. Es stellt alle konfigurierten Informa-
schen Protokollierung jeglicher mit dem         tionen zu Objekten bereitstellt. Objektsuche erfolgt nach inter-
System durchgeführter Aktionen können           aktiver Auswahl in der Karte, nächst gelegenes Objekt,
Ergänzungen manuell hinzugefügt wer-            Kartenausschnitt, Analysebereich oder Suchtexteingabe wie von
den und nach beliebigen Kriterien recher-       Suchmaschinen gewöhnt.
chiert werden. Alle erzeugten Dokumente
(Lagebilder, Handkarten, Analysen,
Kräfteübersichten, uvm.) werden per
Hyperlink referenziert und sind somit über     Fazit
das Einsatzarchiv und das Einsatz-             Mit GeoFES steht ein hochperformantes            GeoFES basiert auf ArcGIS der Firma ESRI
tagebuch sehr schnell wieder rekonstru-        Werkzeug zur Verfügung, dass alle relevan-       und ist ab sofort für die Nutzung unter
ierbar. Das Einsatztagebuch ist rechtssi-      ten Informationen für das Katastrophenma-        Windows XP und 7 verfügbar. Noch im
cher, d. h. es unterstützt Einsatzleiter bei   nagenent jederzeit und an jedem Ort bereit-      ersten Halbjahr 2011 ist dann auch die
der Nachbereitung ihrer Einsätze bzw.          hält, um Entscheidungsträgern im Katastro-       Version für ArcGIS 10 verfügbar. GeoFES
hilft in der Ausbildung reale Einsätze         phenfall eine fundierte, solide Basis für Ihre   kann als Runtime Version und als Extension
Schritt für Schritt nachzuvollziehen.          Handlungsanweisungen zu ermöglichen.             von ESRI ArcGIS ArcMAP genutzt werden.




Hilfe bei Schadensereignissen
durch GIS basiertes Einsatzführungssystem und Smartphones

Jürgen Rusch

Extremwetterlagen z. B. Sturm, Starknie-       großräumig in der Fläche verteilt sein kön-      kann sich aus der Vielzahl von „unproble-
derschlag, Hochwasser nehmen in der            nen. Dazu zählen umgestürzte Bäume,              matischen“ Einzelfällen durch Kaska-
jüngsten Vergangenheit in ihrer Intensität     vollgelaufene Keller, vermehrt auftretende       deneffekte auch schnell eine kritische
und Aufeinanderfolge unbestritten signifi-     Autounfälle u.v.m. Auch in solchen               Situation ergeben, die für die Einsatzkräfte
kant zu. Diese führen ebenfalls zuneh-         Situationen erwarten die Bürger schnelle         zu einer schwer beherrschbaren Situation
mend zu sogenannten Flächenschadens-           Hilfe von den Hilfsorganisationen, für ihre      eskalieren kann. Deshalb ist grundsätzlich
lagen, die die Einsatzkräfte vor besondere     Probleme, da diese für jeden Einzelnen           die schnelle und effiziente Abarbeitung
Herausforderungen stellen.                     eine Gefährdung darstellen kann. Aus             der sogenannten Schadenspunkte wesent-
                                               Sicht der Einsatzkräfte scheinen diese           lich für den Schutz der Bevölkerung, wei-
Charakteristisch dafür ist eine Vielzahl von   Ereignisse auf den ersten Blick im               terer Schutzgüter und der Umwelt.
Einzelereignissen (Schadenspunkte), die        Einzelnen nicht bedrohlich. Allerdings                                                    >>
4                              Produkte



                                                                         Einsatzführungssystemen implementiert.      hinzugefügt oder die vorhandenen Scha-
                                                                         Noch weniger gehört es bisher zum           denspunkte geändert werden. Auf Basis
                                                                         Standard, dass die Führung von Flä-         der Lage von Schadenspunkten werden
                                                                         chenschadenslagen mit Hilfe von GIS         sehr schnell Gebiete mit vielen Schäden
                                                                         erfolgt und mobile Clients zur Erfassung    identifiziert werden. Diese können dann
                                                                         und Unterstützung der Abarbeitung inte-     als Einsatzabschnitte gekennzeichnet und
                                                                         griert sind.                                mit Ressourcen belegt werden. Die
                                                                                                                     Einsatzkräfte vor Ort können dann auf
                                                                         Deshalb wurde in Zusammenarbeit mit         dem mobilen Gerät mit MobiBOS ihren
                                                                         der Firma B2M Software AG eine Lösung       Einsatzabschnitt abrufen und sehen eben-
                                                                         entwickelt, die das Einsatzführungssystem   falls auf einer Karte die einzelnen Punkte
                                                                         GeoFES um Funktionen zur Schadens-          mit der jeweils vom Krisenstab zugeordne-
                                                                         erfassung und -abarbeitung mit grafischen   ten Abarbeitungs-Priorität sowie weiteren




  Abb. 1 (ganz oben):          I.d.R. laufen alle Meldungen bei der      mobilen Endgeräten (Smartphones) er-        wesentlichen Informationen. Durch einfa-
MobiBOS Kartenansicht
                               Leitstelle auf, die aber aufgrund der     weitert. Mit dem Produkt MobiBOS kön-       ches Anklicken auf der Karte im mobilen
                               Vielzahl der eingehenden Meldungen        nen Erkunder mobile Schadenspunkte im       Gerät kann der Status der Abarbeitung
            Abb. 2 (oben):
    Mehrschichtapplikation     und der zunehmenden Verknappung der       Gelände räumlich und inhaltlich erfassen.   geändert und an den Stab digital übermit-
    im Kontext von GeoFES      disponierbaren Kräfte mit der Be -        Die erfassten Daten werden in einer         telt werden. Damit ist der Stab jederzeit
       mit Multiuser-Zugriff
     lesend und schreibend     wältigung der Lage überfordert sein       ArcGIS Server Datenbank gespeichert und     automatisch über den Stand der Bear-
                               kann. Deshalb werden in diesen Fällen     stehen damit unmittelbar dem Krisenstab     beitung in Form von eingefärbten Punkten
      Abb. 3 (oben rechts):    Kriesenstäbe einberufen, die die Koor-    lagegenau auf der digitalen Lagekarte des   auf der digitalen Lagekarte raumbezogen
    Klassifizierte Schadens-   dinierung und Führung der Einsätze        Einsatzführungssystems GeoFES zur Ver-      informiert. Das Abarbeiten der Ereignisse
        punkte einer Hoch-
       wasserschadenslage      übernehmen. Diese Stäbe sind auf die      fügung. Mit den in GeoFES integrierten      bzw. Einsätze kann so wesentlich effektiver
                               zur Verfügung stehenden Führungsmittel    Funktionen können weitere Schadens-         durchgeführt werden. Eine Fehleranfäl-
                               angewiesen. Das Führen von Flächen-       punkte (die über die Leitstelle, Telefon    ligkeit verursacht durch Kommunikations-
                               schadenslagen ist bisher jedoch kaum in   oder Faxmeldungen im Stab eintreffen)       lücken wird verringert.
Lösung                                 5



GeoFES: ABC-Erkunder integriert
Ina Lengert-Becker

Im Fall eines radiologischen, biologischen    mit einer einfachen Tabellenstruktur. Um      übergeben. Der Gefähr-
oder chemischen (ABC-)Ereignisses wird in     diese Daten umgehend in ein ArcGIS gän-       dungsbereich kann nun
der Regel die Feuerwehr zur Bewältigung       giges Format bereitzustellen, wurden          mit den Standardmitteln
der Lage gerufen. Einer der ersten Ak-        diese Daten mittels ArcObjects „umman-        von GeoFES zu einer
tivitäten im Einsatzfall ist die umfassende   telt“. Hierbei werden eindeutig definierten   Analyse herangezogen
Erkundung der Einsatzstelle. Bei den          Datenstrukturen Eigenschaften verliehen,      werden, die z. B. die zu
genannten Fällen kommen i.d.R. soge-          die dann von ArcGIS als proprietäre Daten     evakuierende Bevölke-
nannte ABC-Erkunder zum Einsatz.              anerkannt und dem Anwender gegenüber          rung sowie eine Liste der
Hierbei handelt es sich um Fahrzeuge, die     als „normale“ GIS-Daten präsentiert wer-      abzusperrenden Straßen
deutschlandweit einheitlich ausgestattet      den. Diese Möglichkeit besitzt den ent-       aufzeigen kann.
sind und über umfangreiche Messgeräte         scheidenden Vorteil, dass die Daten ohne
verfügen. Zur Auswertung steht auf den        expliziten Konvertierungsaufwand z. B.        In einem denkbaren Schadensfall sollte die    Abb. 1: Messwertfilter
                                                                                                                                          in GeoFES
jeweiligen Fahrzeugen auch eine einheitli-    durch einen Anwender oder ein anderes         Kette der Messungen, soweit wie möglich,
che Software zur Verfügung, die u. a. die     externes Programm bereitgestellt werden       nicht unterbrochen werden, so dass
Messdaten auf einer Karte visualisiert. Da    können.                                       immer weitere Daten eingehen. Jede
allerdings bei einem solchen Einsatzfall                                                    Interaktion, die im Aufgabenbereich des
mehrere Erkunder zum Einsatz kommen           Eine wesentliche Anforderung der An-          ABC-Erkunders durchgeführt wird, stellt
können (Berlin verfügt z. B. über 14 sol-     wender für die Schadensanalyse war            implizit eine erneute Abfrage der einge-
cher Fahrzeuge), ist es erforderlich, die     eine vielfältige unkomplizierte Filterung     gangenen Messdaten dar und stellt diese
Messwerte aller Fahrzeuge gemeinsam           der Mess werte. Diese erlaubt eine            sofort dem System zur Verfügung. Vorteil:
auszuwerten. Hierfür ist eine sogenannte      Einschränkung der Daten in Bezug auf          der Anwender muss die Daten nicht selbst
Messleitkomponente nötig, die es aber         Schwellwerte, einen Zeitraum, eine ört-       abfragen, dies passiert zur Laufzeit. Der
bisher nicht gibt.                            liche Ausdehnung mittels eines Poly-          Interpolationsvorgang kann jederzeit mit
                                              gons sowie die tatsächlich im konkre-         den neuen Daten wiederholt werden.
Im Auftrag der Berliner Feuerwehr wurde       ten Einsatz befindlichen ABC-Erkunder.
deshalb eine Software erstellt, die es        Somit werden die Anwender in die Lage         Der Anwender kann Daten konvertieren
gestattet, Messdaten von mehreren ABC-        versetzt, eine differenzierte Aus wahl        und bereitstellen, Daten filtern, berechnen
Erkundern einzulesen und durch räumli-        relevanter Daten für die Interpolation        und grafisch auswerten. Damit ist er
che Interpolation in Form eines Gefah-        vorzunehmen.                                  schnell in der Lage, zuverlässige Ent-
renpolygons zu aggregieren. Dieses wird                                                     scheidungen für einen möglichen Gefähr-
                                                                                                                                          Abb. 2: Darstellung des
aus dem Isolinienverlauf für einen vorzu-     Für die Interpolation wird das Verfahren      dungsbereich zu fällen und diesen der         Interpolationsergebnisses
gebenden Messwert (Grenzwert) ermittelt       IDW (Inverse Distance Weighted) genutzt.      Einsatzleitung zu übergeben.                  in GeoFES
und dem Einsatzführungssystem GeoFES          Diese Methode nimmt an, dass ein zuge-
von DHI-WASY zur Analyse bereitgestellt.      ordneter Wert mit zunehmendem Ab-
Zuerst werden ausschließlich radiologi-       stand von seiner Referenzposition an Ein-
sche Messungen (Flächenkontamination/-        fluss verliert. Weitere Einstellungen zur
Punktquellenmessungen stationärer Mo-         Interpolationsmethode können jederzeit
dus) ausgewertet.                             vorgenommen werden, um das Ergebnis
                                              zu optimieren. Nach Durchführung der
Über eine Administrationskomponente           Berechnung erfolgt eine grafische Dar-
von GeoFES werden Arbeitsbereich und          stellung des Interpolationsergebnisses
Messwertbereiche bestimmt. Der Arbeits-       anhand von Farben, die über die
bereich gibt den Pfad im Netzwerk an, in      Administration den einzelnen Messdaten-
dem die Daten im Einsatzfall von den ein-     bereichen zugeordnet wurden.
zelnen Erkundern abgelegt werden. Die
Messwertdefinition ist für die Symboli-       Nach Auswertung des Interpolationsergeb-
sierung und Interpolation notwendig.          nisses werden die interpolierten Mess-
                                              wertbereiche in ein Polygon umgesetzt
Das von den ABC-Erkundern gelieferte          und als Gefährdungsbereich an die Ein-
Format der Messdaten ist ein Textformat       satzdatenbank des aktuellen Einsatzes
6                          Lösung




                           GeoFES 4.1 und Geodatenserver
                           bei der Berliner Feuerwehr
                           Jürgen Rusch & Harry Düwel

                           Für die Berliner Feuerwehr wurde im          tortätigkeiten auf allen mobilen End-       1. Rasterdaten
                           Rahmen von vorangegangenen Projekten         geräten gewährleistet.                      Topographische Karten von Berlin und
                           das Einsatzführungssystem GeoFES spe-                                                    Brandenburg (K5, K10, K50, K100, TK10,
                           ziell für die Nutzung im mobilen Einsatz     Als zentraler Datenbankserver wird ein      TK25, TK50, Sperrpläne, Lagepläne [etwa
                           konzipiert, entwickelt und eingeführt. Um    physischer Rechner mit dem Betriebs-        5 Gigabyte])
                           die Vorteile einer zentralen Datenhaltung    system Windows Server 2008 R2 verwen-
                           mit einer dezentralen Datennutzung           det. Auf diesem Rechner ist als Daten-      2. Vektordaten
                                                                                                                    Etwa 5 000 Objekte (Krankenhäuser,
                                                                                                                    Schulen, Kita, S- und U-Bahnhöfe…)


                                                                                                                    Etwa 455.000 Elemente des regionalen
                                                                                                                    Bezugssystems Berlin [RBS] (Adressen,
                                                                                                                    Straßenabschnitte, Kreuzungen…)


                                                                                                                    Etwa 1,3 Mio Elemente der atomatisierten
                                                                                                                    Liegenschaftskarten [ALK] (Gebäude,
                                                                                                                    Flurstücke, Bäume…)


                                                                                                                    3. Luftbilder
                                                                                                                    Aufgrund der großen Datenmenge der
                                                                                                                    Luftbilder für Berlin und Brandenburg
                                                                                                                    (etwa 25 Gbyte) werden diese auf einem
                                                                                                                    Fileshare des Applikationsservers abgelegt.
                                                                                                                    Sie werden als „unmanaged“ Raster-
                                                                                                                    katalog in einer Filegeodatabase bereit-
                                                                                                                    gestellt.



                                                                                                                    Als Applikationsserver wird ein virtueller
                                                                                                                    Server auf der Basis von „Microsoft Hyper-
                                                                                                                    V“ mit zwei CPU’s und vier Gigabyte
                                                                                                                    Arbeitsspeicher verwendet. Die ESRI-
                                                                                                                    Software „ArcGIS Server for the Microsoft
                                                                                                                    .NET Framework“ und ArcSDE in der
                                                                                                                    Version 9.3.1 SP2 wird für die Bereit-
      Abb. 1: Skizze mit   durch GeoFES optimal verbinden zu kön-       bankbetriebssystem SQL-Server 2008          stellung der Daten genutzt.
Elementen des eingerich-
   teten Geodatenserver-   nen, wurde bei der Berliner Feuerwehr ein    installiert. Zwei Datenbanken (Vektor-
                systems    Geodatenserversystem implementiert, das      daten, Rasterdaten) sind für die Spei-      Die Software GeoFES wird für die Inhouse-
                           eine zentrale Datenhaltung für die intern    cherung unterschiedlicher Datenarten        Anwender über Terminalserver bereitge-
                           und durch externe Stellen gepflegten         vorgesehen. Die Einsatzmittel werden in     stellt. Dazu wurden zwei identische, virtu-
                           Primärdaten vorsieht. Durch automatisier-    einer weiteren Datenbankinstanz für den     elle Server mit je vier CPU’s und 8
                           te Synchronisation der Daten zwischen        Multiuserzugriff während der Stabsarbeit    Gigabyte RAM eingerichtet.
                           dem zentralen Geodatenbestand und den        vorgehalten.
                           mobilen Arbeitsplätzen unter Ausnutzung                                                  Für die effektive Administration und
                           der Synchronisationsmechanismen von          Im Einzelnen werden im zentralen Geo-       Verwaltung des Gesamtsystems wurde
                           ArcGIS Server ist eine ständige Aktualität   datenserver beispielsweise folgende Daten   durch die Berliner Feuerwehr ein VPN-
                           der Daten ohne aufwändige Administra-        gespeichert:                                Zugang für DHI-WASY konfiguriert.
Lösung                                  7



Neuerungen in GeoFES 4.1
Ina Lengert-Becker

Für bestimmte Schadenslagen z. B. Über-         Reduzieren auf relevante Aufgaben (Filtern
flutungen, Schadstoffausbreitungen, bie-        über Status) gestattet einen besseren
tet DHI-WASY verschiedene Möglichkeiten         Überblick. Bei einem Einsatz können
(z. B. HWMobil, ABC-Erkunder), die Ge-          bestehende Checklisten hinzugefügt oder
fährdungsbereiche rasterbasiert zu gene-        dynamisch erzeugt werden. Die Check-
rieren. Um diese Flächen mit den Stand-         listen können an beliebige Stabsmitglieder
ardmitteln von GeoFES zu analysieren, ist       zur Bearbeitung übergeben werden. Der
die Umwandlung in ein Vektorpolygon             Einsatzleiter hat jederzeit einen aggregier-
notwendig. Für diese Funktionalität wurde       ten Überblick zum Abarbeitungsstand auf
eine Schnittstelle entwickelt, die direkt mit   Checklistenebene. Das Erzeugen dynami-
der Einsatzdatenbank von GeoFES kom-            scher Checklisten wurde durch die Kom-
muniziert und ohne weitere Aktionen bzw.        bination der Aufgabe „Analyse mit den
Interaktionen des Anwenders die Gefähr-         Checklisten“ geschaffen. Hierbei werden
dungsbereiche in der Datenbank bereit-          Analysen, die in einem Tabellenformat           gefordert, die diesen Bedingungen ent-         Abb. 1: Dynamisch
                                                                                                                                               erzeugte Checkliste mit
stellt. Diese Kommunikation zwischen bei-       vorliegen, in eine Checkliste umgewan-          spricht. Diese sieht eine Replikation der      aktuellen Lagedaten
den Systemen ist servicebasiert und             delt. Diese dynamisch erzeugten Check-          gesamten Daten in Form von ESRI
beruht auf der Microsoft Communication          listen spiegeln nunmehr Objekte wider,          Geodatabases auf ein Network Storage
Fundation.                                      die einer aktuellen Lage entnommen sind.        System (NAS) vor, das im Einsatz über
                                                Der Raumbezug bleibt dabei auch in der
Die Unterstützung eines Mehrbenutzerbe-         Checkliste erhalten, so dass auf der digita-
triebes vervollständigt die Funktionalitäten    len Lagekarte auf jedes einzelne Objekt
in GeoFES. Die zuvor genannte Schnitt-          zugegriffen werden kann.
stelle ermöglicht z. B. einem Fachberater
für Hochwasser Überflutungsflächen zu           Das Abarbeiten vieler kleinerer und aber
berechnen und diese als Gefährdungs-            auch größerer Schäden wurde mit dem
bereiche umgehend dem Einsatzleiter zur         Aufgabenbereich „Schadenspunkte“ er-
Verfügung zu stellen. Die Arbeiten erfol-       möglicht. Schadenspunkte werden gra-
gen unabhängig auf verschiedenen Rech-          fisch in ihrem Bearbeitungstand und ihrer
nern, einzig die Anmeldung am gleichen          Priorität dargestellt, so dass auch hier ana-
Einsatz ist eine Voraussetzung.                 log zu den Signalfarben der Checklisten
                                                eine Übersicht im Einsatzgebiet erstellt
Ein Ziel der Ermittlung der Gefährdungs-        werden kann. Diesen Punkten können
bereiche ist das Erstellen und Abarbeiten       vielfältige Information zu Art und Lage         einen speziellen und
von statischen und dynamisch generierten        sowie die Priorität der Abarbeitung hinter-     ebenfalls autonom funk-
Checklisten. Um ein effizientes Abarbeiten      legt werden, die in einem Einsatz relevant      tionierenden Accesspoint
von entsprechenden vorgegebenen Ar-             sind. Alle Aktionen, die in einem Einsatz       von allen Mitgliedern des
beitsabläufen zu garantieren, wurde ein         erfolgen, wie das Hinzufügen eines Scha-        Stabes im Mehrbenutzer-
neuer Aufgabenbereich „Checklisten“ er-         denspunktes, das Erstellen einer Analyse        betrieb angesprochen werden kann. Auch         Abb. 2: Protokollierung
                                                                                                                                               von Schadenspunkten im
arbeitet. Die Ausarbeitung dieser Funktio-      oder Checkliste und das Erzeugen eines          die Nutzung von Feldfunktionen aus dem         Einsatztagebuch
nalität erfolgte in enger Zusammenarbeit        Gefährdungsbereiches werden in einem            Microsoft Office Paket kann in den Repli-
mit Kunden aus dem Bereich des                  Einsatztagebuch protokolliert. Dieses Ein-      kationsprozess integriert werden. Hierbei
Katastrophenschutzes und der Feuerwehr.         satztagebuch besitzt vielfältige Filterungs-    werden notwendige Informationen, die in
Hierbei werden Aufgaben in Checklisten          möglichkeiten nach Zeit, Anwender und           einer Tabellenstruktur vorliegen, in der
zusammengefasst, die über die Ampel-            Funktionalität und gewährleistet somit          Geodatabase hinterlegt. Dazu wird auf die
farben rot, gelb und grün ihren                 eine lückenlose Protokollierung sowie           MS Feldfunktion „Datenbank einfügen“
Bearbeitungsstatus signalisieren (Abbil-        Analyse aller Aktivitäten.                      zurückgegriffen, die eine Verbindung zu
dung 1). Diese Darstellung ermöglicht                                                           einer Datenbank aufbaut, einen SQL
einen sofortigen Überblick zum Bearbei-         Um in einem Einsatzfall dem Anspruch für        Select hinterlegt und ein oder mehrere
tungsstand der einzelnen Aufgaben für           das autarke Handeln des Stabes gerecht zu       Felder als Ergebnis bereitstellt. Die Aktua-
den zuständigen Bearbeiter. Auch das            werden, wurde eine Systemkonfiguration          lisierung der Daten kann dann automati-
8                           Lösung



                            siert oder interaktiv zu jedem gewünsch-                                                     tionswand. Ziel war es, das Zeichen der
                            ten Zeitpunkt erfolgen.                                                                      Linien in GeoFES nicht als Graphik abzule-
                                                                                                                         gen, sondern als georeferenzierte Geo-
                            Da sich mittlerweile die Smartboard                                                          metrieobjekte in einer Datenbank. Dies
                            Technologie bei unseren Kunden etabliert,                                                    ermöglicht einem Einsatzleiter das interak-
                            wurde durch DHI-WASY die Integration                                                         tive Zeichnen von Strategien an der
                            dieser Technologie in GeoFES realisiert.                                                     Projektionswand, mit der Sicherheit, dass
         Abb. 3 (mitte):
                            Hierbei erfolgt das Zeichnen von Frei-                                                       diese Informationen im Einsatz nicht mehr
Smartboard-Technologie
 in GeoFES 4.1 integriert   handlinien mittels Stiften an einer Projek-                                                  verloren gehen.




                            Internetbasierte
                            Katastrophenschutzportale
                            Eine Ergänzung zu mobilen autarken entscheidungs-
                            unterstützenden Systemen
                            Jürgen Rusch

                            Mobile autarke entscheidungsunterstüt-         die Notwendigkeit der Herstellung der         Brand- und Katastrophenschutz ausge-
                            zende Einsatzführungssysteme helfen Ein-       Verfügbarkeit und Laufendhaltung der          richtet sein. Im Rahmen der Förderung
                            satzkräften der Feuerwehr und des              jeweiligen Systeme vor Ort mit entspre-       von Maßnahmen zum Aufbau der
                            Katastrophenschutzes bei dem Bewältigen        chend hohem Administrationsaufwand.           Geodateninfrastruktur im Land Branden-
                            von Einsätzen durch Informationsbereit-                                                      burg aus EU-Mitteln des EFRE-Förder-
                                                                           Eine sinnvolle Ergänzung bieten deshalb       programms für den Zeitraum 2007 bis
                                                                           internetbasierte Gefahrenabwehr- und Ka-      2013, wurde deshalb ein solches Projekt
                                                                           tastrophenschutzportale, die ohne lokal       seitens der Kreisverwaltung OHV initiiert
                                                                           vorhandene Einsatzführungssysteme aus-        und von DHI-WASY zurzeit umgesetzt.
                                                                           kommen und dazu vielfältige hochaktuelle
                                                                           Informationen mittels Datendiensten bie-      Die Realisierung umfasst ein Fachportal
                                                                           ten können. Ein internetbasiertes Katastro-   „Gefahrenabwehr und Katastrophen-
                                                                           phenschutzportal muss aber auch aufgrund      schutz“, mit dem künftig allen behördli-
                                                                           der weitgehend vorhandenen hohen Infor-       chen Nutzern ein einfacher, schneller,
                                                                           mationsdichte, Detailtiefe und „Standardi-    sicherer und einheitlicher Zugriff auf alle
                                                                           sierungsvielfalt“ (INSPIRE, GDI-DE und GDI-   für die Ereignisbewältigung, aber auch für
                                                                           BB) eine genau auf die jeweilige Situation    die Prävention von Großschadenslagen
                                                                           zugeschnittene Auswahl an Informationen       und Katastrophen benötigten Informa-
                                                                           und Funktionen bereitstellen.                 tionen aus einer Vielzahl von Quellen
                                                                                                                         bereitsteht. Zudem wird das Fachportal als
                                                                           Diese Notwendigkeit wurde u. a. seitens       Informationsangebotsplattform mit aus-
                                                                           des Landkreises Oberhavel, mit dem DHI-       gewähltem Informationsinhalt für Wirt-
                                                                           WASY bereits seit vielen Jahren erfolgreich   schaft, Wissenschaft und Bürgern umge-
                                                                           zusammenarbeitet, erkannt und deshalb         setzt. Die Realisierung des Fachportals
                                                                           als eine generelle Anforderung an eine        erfolgt dabei als GDI-basiertes Infor-
                                                                           moderne raumbezogene Informations-            mations- und Entscheidungshilfesystem,
   Abb. 1: Prototyp des     stellung, Entscheidungshilfe, Kommuni-         verarbeitung in Form des Aufbaus von          das als Informations- und Kommuni-
internetbasierten Katas-
   trophenschutzportals     kation und Dokumentation. Die Basis bil-       mehreren Fachportalen definiert.              kationsplattform fungiert, um hier eine
                   OHV      den hierbei Systeme aus Daten und deren                                                      effiziente Koordinierung und Durchfüh-
                            Anwendungen die i.d.R. offline und autark      Fachportal „Gefahrenabwehr                    rung von Maßnahmen in Gefahren- und
                            vor Ort verfügbar sein müssen. Der Nach-       und Katastrophenschutz“                       Katastrophenfällen sowie in der Planungs-
                            teil dieser Systeme ist allerdings immer ein   Eines dieser zukünftigen Fachportale soll     und Vorbereitungsphase sicherzustellen.
                            Verzicht auf gewisse Datenaktualität und       speziell auf die Gefahrenabwehr sowie den
Lösung                               9


Mobile und standortgebundene
Fachportale
Die Umsetzung des Fachportals „Gefah-
renabwehr und Katastrophenschutz“ er-
folgt in den Ausprägungen:
• „Fachportal Ready“ als eine stationäre
  Lösung in Form einer Erweiterung des
  Systems ArcGIS von ESRI mit dem maxi-
  malen Funktionsumfang,
• „Fachportal Offline“ als mobile autarke
  Lösung auf Basis von ArcEngine, das kei-
  nen permanenten Internetzugriff erfor-
  dert, aber naturgemäß mit den oben
  genannten Einschränkungen behaftet ist
  sowie
• „Fachportal Online“, dem eigentlichen
  internetbasierten Portal, das hochaktuel-
  le Informationen liefert, sofern ein Inter-
  netzugriff gewährleistet ist.


Der Projektabschluss ist für November
2011 geplant.


Ergänzend zu dem bereits bei DHI-WASY
entwickelten Einsatzführungssystem Geo-         Für das Disastermanagementsystem DIS-         Das Szenario simuliert den Ausbruch der      Abb. 2: Auszug aus dem
                                                                                                                                           Anforderungsdokument
FES, wurde bei dem Fachportal Gefah-            MA des TÜV Rheinland wurde zusätzlich         „Geflügelpest“ in einem privaten Betrieb.    zur Integration von Basis-
renabwehr und Katastrophenschutz der            zu der verfügbaren Schadstoff aus -           Die sehr hohe Wahrscheinlichkeit eines       informationen (lokale
                                                                                                                                           Datenbanken; GDI-BB,
Fokus auf eine wesentlich allgemeingülti-       breitung eine Funktion integriert, mit        Ausbruchs als auch die enorm hohe Über-      GDI-DE und INSPIRE
gere Datenintegration und Datenaus-             der die adressbezogenen gespeicherten         tragungsfähigkeit machen die Geflügel-       Themen als WFS oder
                                                                                                                                           WMS Service)
wertung gelegt. Die im Landkreis Ober-          Objekte in DISMA in dem Fachportal            pest zu einer Gefahr für „Mensch und
havel bestehende und noch weiter auszu-         räumlich lokalisiert und visualisiert wer-    Tier“ wachsen, die im Krisenfall gemanagt
bauende Geodateninfrastrukturlösung             den können.                                   werden muss. Das Szenario bildet dabei
wurde in das Fachportal einbezogen und                                                        alle relevanten thematischen Schwer-
der Zugriff auf diese Daten realisiert.         Das Rollenkonzept in GeoFES wurde um          punkte einer Tierseuchenbekämpfung,
Replikationen stellen die Daten aktuell für     Anforderungen aus dem Landkreis Ober-         angefangen bei den allgemeinen Infor-
die Mobilen Fachportale bereit. Alle im         havel erweitert, so dass jetzt für jeden      mationen zur Vireninfektion (z. B. Symp-
Einsatz erfassten Daten werden in multi-        Anwender aufgabenspezifische Rollen hin-      tome der infizierten Tiere) über die
userfähigen Datenbanken bereitgestellt          terlegt wurden. Eine Historisierung mit der   Lokalisierung des Infektionsherdes (u. a.
und archiviert.                                 Möglichkeit im laufendem Betrieb Histo-       verbunden mit sensiblen Benutzerdaten)
                                                risierungszustände über einen Schiebe-        und der Krisenstabsbildung bis zur
Neben der eigentlichen Einsatzunterstüt-        schalter der Einsatzzeit oder wahlweise der   Abarbeitung von Checklisten anhand des
zung sollen mit dem Fachportal wesent-          Vorgabe der Einsatzzeit abzurufen und dar-    Tierseuchenalarmplanes sowie der Gene-
lich stärker präventive Analysen und Sze-       zustellen, sind ebenfalls Bestandteil des     rierung eines Sperrbezirks und eines Über-
nariovorbereitungen durchgeführt wer-           Fachportals.                                  wachungsgebietes ab. Diese ausgewiese-
den. So wird bei dem Fachportal neben                                                         nen Gebiete sollen nach Analyse die erfor-
den bereits in GeoFES bestehenden               Szenario: Tierseuchen                         derlichen Informationen für den Krisen-
Funktionen eine umfangreiche Ergänzung          In Zusammenarbeit mit dem Landkreis           stab liefern, um gezielte Maßnahmen
im Bereich Datenmanagement eingefügt.           Oberhavel/Veterinäramt wird für das           ergreifen zu können. Das Szenario bildet
                                                Fachportal Katastrophenschutz an einer        eine komplette Seuchenbekämpfungs-
Die Anwender können daher mit den               Möglichkeit gearbeitet, Anforderungen         maßnahme, mit den Schwerpunkten der
neuen Werkzeugen des Fachportals sehr           des Managements von Tierseuchen zu            Integration von bestehenden Systemen
einfach umfangreiche Datensammlungen            integrieren. Hierfür wird von einem durch     wie dem bundeseinheitlichen Tierseu-
zielgerichtet ansprechen und in das Fach-       DHI-WASY betreutem Absolventen der            chennachrichtensystem (TSN) und der
portal integrieren. Eine Auswertung der         Beuth Hochschule für Technik Berlin ein       vom Veterinäramt verwendeten Software
layerbezogenen Metadateninformation ist         Tierseuchenszenario erarbeitet und die        BALVI Ip (BALVI GmbH) ab. Besonders
ebenso wie die Auswertung bestehender           Umsetzung in dem Katastrophenschutz-          interessant ist die Umsetzung des
Metadatenkataloge möglich.                      portal realisiert.                            Tierseuchenszenarios mit den bereits
10                          Lösung



                                                                                                                   schutzportals mit dem TSN ist die
                                                                                                                   Informationskette mit allen Beteiligten
                                                                                                                   gegeben, da das TSN als Meldeinstrument
                                                                                                                   an die EU fungiert.


                                                                                                                   Mit der Fertigstellung des Fachportals
                                                                                                                   Katastrophenschutz kann damit die ge-
                                                                                                                   samte Informations- und Entscheidungs-
                                                                                                                   kette eines Einsatzes oder Großschadens
                                                                                                                   abgebildet werden. Der potenzielle Gefah-
                                                                                                                   renbereich wird zuerst erstellt und dann
                                                                                                                   umfassend analysiert. Damit steht dem
                                                                                                                   Stab innerhalb kürzester Zeit eine ge-
                                                                                                                   naue Auswertung z. B. bezüglich der
                                                                                                                   betroffenen Personen, Flächen und Ein-
                                                                                                                   richtungen zur Verfügung. Eine genaue
                                                                                                                   Disposition der Einsatzkräfte ist damit
                                                                                                                   ebenso möglich wie die umgehende
                                                                                                                   Information der Bevölkerung durch ad hoc
                                                                                                                   Erzeugung von Web-Map-Diensten. Mit-
                                                                                                                   tels verfügbarer Checklisten und einer
                                                                                                                   Schadenspunktverwaltung kann ein Ein-
   Abb. 3: Nutzung von      bestehenden Möglichkeiten im Katas-        Daten automatisiert zusammengeführt         satz effizient und professionell bewältigt
DISMA-Objekten als geo-
  kodierte Informationen    trophenschutzportal, wie z. B. die Ver-    und können somit sofort grafisch und        werden. Damit wird das Fachportal online
            im Fachportal   wendung von mobilen grafischen Erfas-      attributiv ausgewertet werden. Eine ziel-   sicher zu einem unverzichtbaren Arbeits-
                            sungssystemen. Nach der online Über-       gerichtete Entscheidung aufgrund der        instrument der verantwortlichen Entschei-
                            mittlung der relevanten Daten werden       Ergebnisse ist daher umgehend möglich.      dungsträger.
                            beim Krisenstab ohne Zeitverlust alle      Mit der Verbindung des Katastrophen-




                            Hochwasserrisikomanagement
                            Methoden und Lösungen von DHI-WASY

                            Stefan Kaden und Philipp Bluszcz

                            DHI-WASY ist seit mehreren Jahren in-      Aktuell 4/2010) wurde die Software          Abbildung 1 gibt eine Übersicht zu den
                            tensiv in Projekte zum Hochwasserrisiko-   FDAT Flood Damage Assessment weiter-        Komponenten der Toolbox, die gemein-
                            management involviert. So wird seit        entwickelt und ein Handbuch „FLOOD          sam mit dem tschechischen Tochterunter-
                            2007 an methodischen Grundlagen            MAPPING AND RISK ANALYSIS MA -              nehmen der DHI-Gruppe, DHI a.s. Prag,
                            hierfür im Auftrag des Landes Bran-        NUAL“ erstellt.                             entwickelt wurden. Die Komponenten
                            denburg gearbeitet. Die entwickelte                                                    werden nachfolgend kurz beschrieben
                            Methodik wird gegenwärtig am Beispiel      Für die oben genannten Arbeiten und aus
                            des Hochwasser risikomanage ment pla -     den Projekterfahrungen resultierend sind    MIKE 2011 Tools
                            nes für die Stepenitz getestet. Darüber    verschiedene Software Tools für die         Die MIKE 2011 Tools bilden die
                            hinaus war und ist DHI-WASY in weite-      Hochwasserrisikomanagementplanung           Schnittstelle zwischen hydrodynamischen
                            ren Hochwassermanagementplanungen          entstanden, die in der sogenannten          MIKE by DHI Modellen und den anderen
                            inkl. hydrodynamischer Modellrech -        FLOOD Toolbox (als modularer Werkzeug-      Werkzeugen bzgl. hydraulischer Modell-
                            nungen mit MIKE by DHI tätig. Im           kasten) zusammengefasst sind. Besondere     ergebnisdaten. Mit den MIKE 2011 Tools
                            Rahmen des BMBF-Ver bundprojektes          Beachtung fanden dabei die Anforde-         lassen sich 1D-Ergebnisse aus MIKE11 und
                            „WISDOM – Wasser-Informationssystem        rungen der EU-Hochwasserrichtlinie          2D-Ergebnisse aus MIKE21 nach ArcGIS
                            für das Mekong Delta“ (s. DHI-WASY         2007/60/EG (EG-HWRM-RL).                    importieren.
Lösung                             11


                                                                                         mina zu berechnen und als CSV-Textfile
                                                                                         auszugeben.


                                                                                         Flood Damage Assessment Tool
                                                                                         Hochwasserschadensbewertung
                                                                                         Das Flood Damage Assessment Tool bietet
                                                                                         wertvolle Unterstützung bei der monetä-
                                                                                         ren Hochwasserbewertung, der Kosten-
                                                                                         Nutzen-Analyse von Schäden und Maß-
                                                                                         nahmen und bei der Priorisierung von
                                                                                         Maßnahmen. Aus der Kombination von
                                                                                         spezifischen Schadenswerten, Modell-
                                                                                         ergebnissen und Landnutzungskarten
                                                                                         werden für Überflutungsereignisse mit
                                                                                         unterschiedlicher Eintrittswahrscheinlich-
                                                                                         keit die Schäden pro Landnutzungseinheit
                                                                                         sowie jährliche Schadenserwartungswerte
                                                                                         berechnet (Abbildung 3). Nach der
                                                                                         Berechnung der monetären Schäden kön-        Abb. 1 (links): Übersicht
                                                                                                                                      zur FLOOD Toolbox
                                                                                         nen unterschiedliche Szenarien mit und
Preliminary Flood Risk                      Aufgabe „Flood plains“ die Überflutungs-     ohne Maßnahmen verglichen und Kosten-
Assessment Tool                             flächen und -tiefen sowie Anschlaglinien     Nutzen-Verhältnisse bestimmt werden.
Vorläufige Hochwasserrisiko-Bewertung       berechnet (Abbildung 2). Darüber hinaus
Dieses Tool unterstützt den Anwender bei    lassen sich kleinere nicht überflutete       Flood Map Generation Tools
der Auswahl der näher zu untersuchenden     Bereiche (Inseln) mit einer wählbaren        Hochwasserkartentools
Gebiete. Gemäß der EU-HWRM-RL wird          Flächengröße und mittleren Höhe über         Auf der Grundlage einer modifizierbaren
aufgrund fluvialer Hochwasserereignisse     dem Wasserspiegel den Überflutungsflä-       Datenbankstruktur und zusätzliche Daten
das vorläufige Risiko für die Flächen zur   chen zuschlagen.                             können mit dem Werkzeug „Flood Map
Verringerung „von nachteiligen Folgen auf
die menschliche Gesundheit, die Umwelt,
das Kulturerbe und wirtschaftliche Tätig-
keiten in der Gemeinschaft“ ermittelt. Es
erfolgt eine abgestufte Risikobewertung.

Flood Estimation Tools
Tools für die Hochwasserermittlung
Die Flood Estimation Tools beinhalten
Werkzeuge für die Datenaufbereitung für
hydraulische Modellierungen (DGM-Er-
stellung und Modifizierung) sowie das
Preprocessing von Informationen für die
Hochwassergefahrenkarten. Beispielsweise
lassen sich Shape-Dateien und Textdateien
                                                                                                                                      Abb. 2: Flood Estimation
der hydraulischen Modellergebnisse mit                                                                                                Tools
der Aufgabe „Water level raster“ in
Rasterdaten mit relevanten Wasserspiegel-   In einer weiteren Aufgabe werden aus         Generation Tool” Hochwasserrisiko- und
informationen umformen.                     MIKE11- und MIKE21-Daten Fließge-            -gefahrenkarten erzeugt und gedruckt
                                            schwindigkeiten und -richtungen berech-      werden. Der Druck kann in Stapel-
Mit dem Tool „Raster modification“ kön-     net und dargestellt. Im Fall von 2D-Aus-     verarbeitung stattfinden. Kartenlayout
nen vorhandene digitale Geländemodelle      gangsdaten können die als Fließpfeile dar-   und Layer können standardisiert und wie-
durch das Hinzufügen oder das Löschen       gestellten Ergebnisse für die Kartendar-     derverwendet werden.
von Strukturen, wie z. B. Deiche oder       stellung rechnerisch ausgedünnt werden.
Brücken, verändert werden.                                                               Software Design
                                            Mit Hilfe von digitalem Geländemodell        Die graphische Oberfläche der FLOOD
Mit den so angepassten Wasserspiegel-       und Wasserspiegellagen ist es möglich, in    Toolbox ist durch ein strukturiertes Auf-
lageninformationen und dem entspre-         der Aufgabe „Volume calculation“ für         gabenmenü gegliedert, das den Anwen-
chenden Geländemodell werden in der         verschiedene Tiefenintervalle die Volu-      der durch die Anwendungen führt. Alle
12                            Lösung



                                                                                                                   Werkzeuge sind als eigenständige ESRI
                                                                                                                   ArcGIS-Erweiterungen nutzbar. Das modu-
                                                                                                                   lare Design ermöglicht eine kundenspezifi-
                                                                                                                   sche Zusammenstellung der Werkzeuge.
                                                                                                                   Für vier der Komponenten reicht eine
                                                                                                                   ArcView-Lizenz mit Spatial Analyst-Erwei-
                                                                                                                   terung aus. Das Werkzeug Flood Estima-
                                                                                                                   tion Tool benötigt eine ArcEditor-Lizenz.


                                                                                                                   Die Flood Toolbox läuft unter ESRI ArcGIS
                                                                                                                   9.3. Eine zeitnahe Erweiterung auf ArcGIS
                                                                                                                   10 wird folgen. Ab sofort sind die
                                                                                                                   Komponenten der Toolbox als beta-
                                                                                                                   Versionen verfügbar. Die Produktversionen
                                                                                                                   stehen ab September 2011 zur Verfügung.
                                                                                                                   Einzelheiten sind dann www.dhi-wasy.de
                              Abb. 3: Flood Damage Assessment Tool                                                 zu entnehmen.




                              Präventiver Hochwasserschutz
                              Hochwasservorhersage an der Raab
                              Silvia Matz, Gregers Jørgensen (DHI) & Christian Pohl

                              Im Rahmen des Programms Ziel 3 – ETZ       ein Werkzeug zur Verfügung zu stellen,    Hochwasserprognosemodell für die Raab
                              Österreich-Ungarn (Europäische Territo-    das es ermöglicht, auf Basis von Echt-    zu erstellen. Durch diese Zusammenarbeit
                              riale Zusammenarbeit 2007 bis 2013 – AT-   zeitdaten des Niederschlags, Wasser-      konnten in optimaler Weise lokale hydrolo-
                              HU-03-011/A) wurde von den Landes-         standes und von prognostizierten          gische Kenntnisse und weltweite Erfahrung
                              regierungen Steiermark und Burgenland      Niederschlagsdaten, Entwicklungen im      mit dem Einsatz von Hochwasserprog-
                                                                                                                   nosemodellen kombiniert werden. Die
                                                                                                                   Arbeitsgemeinschaft hatte, mit dem Einsatz
                                                                                                                   einer internationalen Hochwasserzentrale
                                                                                                                   in Graz sowie zwei lokalen Hoch-
                                                                                                                   wasserzentralen in Graz und in Ljubljana,
                                                                                                                   die Erfahrung eines internationalen Ein-
                                                                                                                   zugsgebietes am Beispiel der Mur. Damit
 Abb. 1: Ausschnitt aus                                                                                            war gewährleistet, dass in allen drei
  dem Online-Portal der                                                                                            Zentralen Prognosen der gleichen Qualität
Steiermark. Gezeigt wird
    das Einzugsgebiet der                                                                                          durchgeführt werden können. Die Ar-
    Raab (gelb) sowie die                                                                                          beitsgemeinschaft besaß zudem bereits vor
   modellierten Gewässer
  inkl. der Prognosepegel                                                                                          Projektbeginn umfassende Kenntnis der
   (blau) auf der österrei-                                                                                        EDV Struktur des Auftraggebers in Graz, für
            chischen Seite.
                                                                                                                   die Erstellung der Hochwasserprognosen.
                              ein Hochwasserprognosemodell für die       Abflussgeschehen für eine bestimmte
                              österreichische Raab (s. Abbildung 1)      Vorwarnzeit abschätzen zu können.         Ein weiterer Vorteil ist, dass die angewand-
                              ausgeschrieben, welches auf modernen                                                 te FLOOD WATCH (by DHI) Lösung jeder-
                              Kommunikationstechnologien beruhen         In diesem Rahmen wurde das Institut für   zeit um den ungarischen Teil des Einzugs-
                              sollte.                                    WasserRessourcenManagement – Hydro-       gebietes erweitert werden kann. Auch an-
                              Ziel der Erstellung des Hochwasserprog-    geologie und Geophysik (WRM) der JOAN-    dere Flüsse der Steiermark und des
                              nosemodells für die Raab war es, den       NEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft      Burgenlandes können integriert werden.
                              jeweiligen hydrographischen Diensten       mbH zusammen mit DHI Water &              Mit zusätzlichen Modulen können ebenfalls
                              (Steiermark und Burgenland) für die        Environment vom Amt der Steiermär-        z. B. Wasserqualität und -temperatur simu-
                              operationellen Hochwassermeldedienste      kischen Landesregierung beauftragt, ein   liert werden.
Lösung                            13


Für das Hochwasserprognosemodell Raab        basiert auf den vorhandenen Über-             prozeduren und die Entwicklung von
wurde die gleiche Softwarelösung, die        schwemmungsflächen für ein HQ30 und           Exportwerkzeugen.
schon bei den Hochwasserprognosemo-          HQ100 und wurde auf andere extreme
dellen der Mur und der Enns eingesetzt       Hochwasserereignisse interpoliert, was        Die Ergebnisse der operativen Vorher-
wurde, angewandt. Diese setzt sich           es ermöglicht, aus den simulierten            sage werden auf einer Internetseite,
zusammen aus:                                Wasser ständen Überschwemmungsflä-            unter Beachtung benutzerbeschränkter


• dem Entscheidungshilfesystem FLOOD
  WATCH
• einem hydrodynamischen Modell
  MIKE 11 (by DHI) und
• einem hydrologischen Modell MIKE 11
  NAM (by DHI).


Somit konnte die Softwarehomogenität                                                                                                   Abb. 2 (rechts):
                                                                                                                                       Ausschnitt aus dem
mit den bereits zuvor existierenden Hoch-
                                                                                                                                       Online-Portal der
wasserprognosemodellen gewährleistet                                                                                                   Steiermark. Abflusswerte
                                                                                                                                       [m³/s] des Pegels
werden.
                                                                                                                                       Moschendorf / Pinka.
                                                                                                                                       Gezeigt werden die
                                                                                                                                       Messwerte (rot), die simu-
Datenerhebung, -kontrolle und                                                                                                          lierten Werte (dunkelblau)
-formatierung                                                                                                                          und die prognostizierten
                                                                                                                                       Werte (hellblau), inkl.
Zu den Daten gehörten die Nieder-
                                                                                                                                       Warnstufe MQ (waage-
schlags-, Lufttemperatur-, Schneehöhe-,                                                                                                rechte blaue Linie)
Wasserstände- und Abflusszeitreihen sowie
Flussprofile, Wasserstandsabflussbeziehun-   chen auszuweisen. In das hydrodynami-         Zugriffsrechte, publiziert. Die Seite hat
gen und Überflutungsflächen aus Abfluss-     sche Modell wurde zudem eine Daten-           u. a. folgende Eigenschaften:
studien. Es wurden die Zeitreihen von        assi millation an Pegel stationen mit
1999 bis 2008 eingesetzt. Zudem wurden       Echtzeit-Überwachung eingebunden.             • Darstellung Wasserstands- und Abfluss-
alle Zeitreihen von Online-Pegelstationen    Diese passt im operativen Betrieb die           prognosen als Grafiken (s. Abb. 2) und
und der Pegel der Raab berücksichtigt.       simulierten Werte an die gemessenen             als Werte in Tabellenform (s. Abb. 1)
Räumliche Daten wurden in GIS in ein ein-    Werte an und garantiert so eine hohe          • Färbung der Prognosepunkte nach zu-
heitliches Koordinatensystem überführt.      Prognosegüte des Modells.                       geordneten Pegelwarnmarken
                                                                                           • Färbung der Flussabschnitte nach zu-
Im Folgenden wurde ein hydrologisches        Zur Entwicklung und Kalibrierung des            geordneten Pegelwarnmarken
Modell mit MIKE 11 NAM (Niederschlags-       Hochwasserprognosemodells erfolgte            • Präsentation der meteorologischen
Abfluss-Modell) – unter Berücksichtigung     zunächst die Erstellung einer Schnittstelle     Prognosen
der Retention durch den Schneespeicher       mit der Datenbank der Online-Stationen        • Präsentation der hydrologischen/hy-
und der Veränderung des Niederschlages       und der Raster-Datenbank sowie die              draulischen Prognosen
und der Temperatur mit der Höhe – aufge-     Programmierung der Konvertierungs-
baut, kalibriert und validiert. Die Kali-    routinen für die Übertragung der              Für die operationelle Prognose im Echt-
brierung erfolgte an den Daten der Jahre     Niederschlags- und Lufttemperaturprog-        zeitbetrieb wird eine Ensembleberech-
1999 bis 2005, die Validierung an denen      nose auf das Einzugsgebiet der Raab. Die      nung aus 51 verschiedenen Berechnungs-
von 2006 bis 2008. Der Schwerpunkt der
Kalibrierung und Validierung lag bei den
Hochwasserereignissen.


Daran anschließend wurde das hydro-
                                                                                                                                       Abb. 3: Ausschnitt aus
dynamische Modell mit MIKE 11 aufge-                                                                                                   dem Online-Portal der
                                                                                                                                       Steiermark. Abflussprog-
baut, kalibriert und validiert. Für die
                                                                                                                                       nosen einiger Online-
Kalibrierung und Validierung wurden                                                                                                    Pegel (m³/s),
                                                                                                                                       inkl. Warnstufen
ebenfalls die Zeiträume des hydro -
logischen Modells verwendet. Zur Kali-
brierung standen bis zu 44 Pegel zur         Warnmeldungen und Stufen wurden               läufen, basierend auf den Ergebnissen 51
Verfügung. Eine Beziehung zwischen           implementiert. Wichtig beim Aufbau eines      verschiedener European Centre for Me-
den überfluteten Bereichen und dem           Hochwasserprognosemodells ist immer           dium-Range Weather Forecasts (ECMWF)-
Wasser stand im Gewässer eines Be -          die Erstellung dauerhafter und zukunftsfä-    Prognosen erstellt.
reiches wurde hergestellt. Die Beziehung     higer Backups und Wiederherstellungs-
14                         Forschung



                            BMBF Verbundforschungsprojekt



                           EvaSim                                        Gekoppelte Verkehrs- und Hydraulik-
                                                                         simulation zur Steuerung von Verkehr
                                                                         bei hochwasserbedingter Evakuierung
                           Almut Gelfort & Matthias Kramer
                           Das Verbundforschungsprojekt EvaSim           Randbedingung in den hydrodynami-             zeitabhängig ermittelt. Die verwendeten
                           „Gekoppelte Verkehrs- und Hydraulik-          schen Modellierungen.                         Stabilitätskriteren sind Ergebnisse physika-
                           simulation zur Steuerung von Verkehr bei                                                    lischer Modellversuche, welche in einer
                           Evakuierungsmaßnahmen“            gefördert   Das von DHI-WASY mit MIKE 21 und              Strömungsrinne am Lehrstuhl für Wasser-
                           durch das Bundesministerium für Bildung       MIKE 11 aufgebaute hydrodynamische            bau und Wassermengenwirtschaft der
                           und Forschung verknüpft ein hydrodyna-        Modell weist Überschwemmungsflä-              Universität Stuttgart durchgeführt werden
                           misches Modell mit einem Verkehrsmo-          chen, verursacht durch diese hydrologi-       (Abbildung 1). Auf ein in Strömung
                           dell, um einen Evakuierungsplan urbaner       schen Extremereignisse aus. Hier werden       befindliches Fahrzeug wirkt eine Vielzahl
    Gefördert durch das
  BMBF mit dem Förder-
                           Gebiete zu erstellen. Dabei stellen weitere   Wasserstand, Strömungsgeschwindigkeit         von Kräften. Dieser Kraftwirkung liegen
kennzeichen 13N10595.      Untersuchungen, wie soziologische Befra-      und Strömungsrichtung berechnet und           verschiedene Einflussgrößen zugrunde,
                           gungen der betroffenen Bevölkerung und        extrahiert. Diese Ergebnisse fließen dann     welche wechselseitig voneinander abhän-
                           Forschungsergebnisse zur Fahrzeugstabi-       in die Simulation des Verkehrsflusses für     gig sind. Diese Beziehung wird in den Ver-
                                                                         die Evakuierung des bewohnten                 suchen untersucht.
                                                                         Gebietes ein.
                                                                                                                       Die verschiedenen Modellansätze und
                                                                         Das Verkehrsmodell (erstellt vom Lehrstuhl    Forschungsergebnisse werden an zwei
                                                                         für Verkehrsplanung und Verkehrsleittech-     Untersuchungsgebieten genutzt.
                                                                         nik der Universität Stuttgart) untersucht,
                                                                         ob und an welchen Stellen es im Falle         Eines davon ist die Stadt Altensteig am
                                                                         einer Evakuierung zu Engpässen im             Fluss Nagold in Baden Württemberg. Die
                                                                         Straßennetz kommen würde. Ein erweiter-       Stadt liegt unterhalb der Nagoldtalsperre.
                                                                         ter Ansatz ist hierbei, dass das Verkehrs-    Vom Lehrstuhl für Hydrologie und Geo-
                                                                         modell Informationen über das Fluchtver-      hydrologie werden Szenarien entwickelt,
                                                                         halten der Bevölkerung (erhoben durch         die z. B. ein Anspringen der Hochwasser-
                                                                         soziologische Umfragen und Studien vom        entlastungsanlage beinhalten. Ein weiteres
                                                                         interdisziplinären Forschungsschwerpunkt      jedoch fiktives Szenario ist ein Talsperren-
                                                                         ZIRN) bei der im Modell durchgeführten        teilversagen. Die Gemeinde Altensteig
                                                                         Routenwahl berücksichtigt.                    unterstützt das Forschungsprojekt hinsicht-
                                                                                                                       lich der soziologischen Befragungen. Ab-
                                                                         In das Verkehrsmodell fließen zudem die       bildung 2 zeigt das Untersuchungsgebiet
                                                                         Ergebnisse einer Studie zur Fahrzeug-         im hydronumerischen Modell.
                                                                         stabilität ein. Im Rahmen dieser Unter-
                                                                         suchung werden maßgebliche Parameter          Bei dem zweiten Untersuchungsgebiet
                                                                         für die Fahrzeugstabilität in Strömungen      handelt es sich um die Gemeinde Bad
                                                                         identifiziert. Hierbei handelt es sich aus    Reichenhall in Bayern. In diesem Gebiet
                                                                         hydraulischer Sicht um die Wassertiefe, die   treten bei konvektiven Wetterlagen ver-
                                                                         Fließgeschwindigkeit und den Anström-         mehrt Sturzfluten auf, die innerhalb eines
 Abb. 1: Versuchsrinne     lität in strömendem Wasser wesentliche        winkel. Diese Parameter werden für die        sehr kurzen Zeitraums große Wasser-
am LWW der Universität
   Stuttgart (Quelle: M.
                           Bestandteile des Evakuierungsplans dar.       modellierten Zeitschritte aus den Berech-     mengen transportieren und zu Überflu-
               Kramer)                                                   nungsergebnissen des hydrodynamischen         tungen des Stadtgebietes führen.
                           Als Grundlage für die Szenarienentwick-       Modells ausgelesen und anhand der ent-
                           lung einer Überflutung urbanen Gebietes       wickelten Stabilitätsgrenzen in einen binä-   Für den Datenaustausch zwischen dem
                           werden vom Lehrstuhl für Hydrologie und       ren Befahrbarkeitsstatus überführt. Hier      hydrodynamischen Modell und dem
                           Geohydrologie der Universität Stuttgart       werden die Grenzen der Befahrbarkeit und      Verkehrsmodell wird eine Schnittstelle
                           hydrologische Ereignisse (z. B. extremer      der Benutzbarkeit von Verkehrswegen           generiert. Aus den Ergebnisdateien des
                           Niederschlag) modelliert. Diese dienen als    während eines Überflutungsereignisses         hydrodynamischen Modells werden die
Forschung                              15


Parameter Wasserstand, Strömungsge-           die Knoten- und Kontroll-
schwindigkeit und Strömungsrichtung           punkte für definierte Zeit-
extrahiert. Anhand der Ergebnisse der         schritte aus dem hydro-
Fahrzeugstabilitätsstudie werden diese        dynamisch-numerischen
Parameter bewertet, um dann als Ein-          Modell extrahiert. Jeder
gangsparameter in die Verkehrssimulie-        Punkt wird anhand der
rung einzufließen.                            entwickelten Stabilitäts-
                                              kriterien bewertet und
Die diskretisierten Straßen aus dem           klassifiziert. Diese Klassi-
Verkehrsmodell, die als Linien mit            fizierung definiert, ob ein
Knotenpunkten an Straßenkreuzungen            Teilabschnitt für bestimm-
und einmündenden Straßen abgebildet           te Fahrzeugklassen passierbar ist. Die         tung von urbanen Gebieten berücksichtigt        Abb. 2: Untersuchungs-
                                                                                                                                             gebiet für das 2-dimensio-
sind, werden durch das Einfügen von           Schnittstelle zwischen den beiden Mo-          werden müssen. Dadurch kann den                 nale hydrodynamische
Kontrollpunkten in einzelne Segmente          dellen einschließlich der Bewertung wird       Behörden ein Werkzeug zur Verfügung             Modell

unterteilt.                                   während des Projektes entwickelt und zielt     gestellt werden, das sowohl mögliche ein-
                                              auf eine möglichst automatisierte An-          tretende Naturereignisse abdeckt, als auch
Würden lediglich die Knotenpunkte aus-        wendung ab.                                    das Fluchtverhalten der Bevölkerung
gewertet, blieben überflutete Abschnitte                                                     berücksichtigt. Einzelheiten sind dann
unbeachtet, falls die Knotenpunkte der        Das Verbundforschungsprojekt EvaSim            unserer Webseite www.dhi-wasy.de zu ent-
Straße höher als andere Teilabschnitte lie-   vereint verschiedene Aspekte, die bei einer    nehmen.
gen. Die genannten Parameter werden für       Evakuierungsmaßnahme durch Überflu-

                                                                                                                       Nachrichten                               15

Projektmanagement und automatische
Softwaretestung mittels Microsoft Team
Foundation Server
Ina Lengert-Becker & Ingo Michels
Um die Softwareentwicklung bei DHI-           Form von User-Stories und Tasks bereits an     lauf (Build) vollautomatisch alle Tests mit
WASY auf eine neue Qualitätsstufe zu          dieser Stelle vollständig im TFS abgebildet.   einer neuen Version der Software durchge-
heben, wurden intern umfangreiche Tests       Die enge Verzahnung mit dem Microsoft          führt werden. Bei einem gefundenen
und ein Workshop (gehalten von Micro-         Programm OneNote gestattet auch die            Fehler kann der Entwickler den Test zur
soft) zum Application Lifecycle Manage-       Integration von längeren Texten und            Fehlermeldung sofort erneut ablaufen las-
ment auf der Basis des Microsoft Team         Bildern, die z. B. für den Entwurf von         sen und schnellstmöglich beheben, um
Foundation Server (TFS) durchgeführt.         Benutzeroberflächen genutzt werden. Die        danach einen neuen Softwareerstellungs-
Hintergrund ist die Möglichkeit, den          Anforderungen, die damit im integrierten       lauf starten zu können. Der Kreislauf
Software-Entwicklungsprozess von der ers-     Funktionskatalog (Product Backlog) ent-        beginnt somit von vorn und führt zu einer
ten Anforderungsanalyse über Build-,          halten sind, werden anschließend gewich-       stetigen Qualitätsverbesserung.
Konfigurations-, Test-, und Support-          tet, priorisiert und mit Testfällen (Test-
management durchgängig, basierend auf         cases) verbunden. Damit stehen sie sofort      Die Tests haben nachgewiesen, dass der
einer Plattform zu realisieren. Auch die      in der Aufgabenliste des Entwicklers inner-    TFS sehr gut für die Softwareentwicklung
vollständige Integration von Microsoft        halb von VS2010, aber auch des Testers im      einsetzbar ist. Aus diesem Grund werden
Visual Studio 2010 (VS2010), die primär       Programmteil Test Manager des TFS zur          als nächster Schritt alle Softwarelösungen
bei DHI-WASY genutzte Entwicklungsum-         Verfügung. Jeder gefundene Fehler (Bug)        von DHI-WASY in den TFS auf Basis der
gebung, war ein wichtiger Punkt bei der       wird automatisch mit allen Informationen       aktuellen Quelltextversionen überführt
Entscheidung, diese Plattform zu testen.      zur benutzten Systemumgebung verbun-           und der Prozess sukzessive etabliert.
                                              den. Anforderungen können aber auch
Ausgangspunkt für jedes neue Software-        mit automatischen User Interface Tests,        Alles in allem ist dieser Schritt aus unserer
Projekt ist die Wahl eines geeigneten         die einmalig durch den Tester bei dem          Sicht im wahrsten Sinn des Wortes eine
Vorgehensmodells. Das bei DHI-WASY            manuellen Test der Software aufgezeich-        runde Sache für Projektmanagement,
bevorzugte Modell Scrum ist mittels           net werden, verbunden werden. Auf Basis        Entwicklung und Testung, von der Sie als
Templates sehr gut im TFS abbildbar. Auf      dieser Aufzeichnungen können dann wie-         unsere Kunden künftig genauso wie wir
dieser Basis werden die Anforderungen in      derum nach jedem Softwareerstellungs-          profitieren werden.
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  • 1. 2/11 Editorial Einsatzführungssystem für den Brand- Produkte und Lösungen schutz und das Katastrophenmanagement für den Katastrophenschutz Ingo Michels Bereichsleiter GIS und DSS Marcus Richter, Ingo Michels & Ina Lengert-Becker Diese Ausgabe unserer Zeitschrift haben wir Durch konsequente und praxisnahe gebunden werden, wie bereits vorhande- der Prognose, Prävention und Hilfe zur Weiterentwicklung von GeoFES ist es ein ne Feuerwehrdaten/-pläne, Einsatzmittel- Bewältigung von Schadensereignissen mit- weiteres Mal gelungen, den Funktions- und Ressourceninformationen. Fortsetzung auf Seite 2 umfang und die Effizienz des Systems zu steigern. Hierbei finden nicht nur die Sollten Basisdaten, beispielsweise für die Inhalt FwDV100 (Feuerwehr Dienstvorschrift hausnummernscharfe Lokalisierung nicht 100) und das Expertenwissen unserer zur Verfügung stehen, können diese durch GeoFES 4.1 Entwickler Eingang, sondern ebenfalls die ebenfalls in GeoFES integrierbare Daten Einsatzführungssystem für den Brandschutz und das Katastrophenmanagement 1 Praxiserfahrung unserer Kunden. Mit der neuen Version GeoFES 4.1 steht ein Hilfe bei Schadensereignissen durch GIS basiertes Einsatzführungssystem Einsatzführungssystem für Feuerwehren und Smartphones 3 und andere Einrichtungen im Katas- trophenschutz zur Verfügung, dass mit sei- GeoFES: ABC-Erkunder integriert 5 ner intuitiven Nutzerführung auf die Prozesse und Arbeitsschritte bei der GeoFES 4.1 und Geodaten- Bewältigung von Schadenslagen optimiert server bei der Berliner ist. Feuerwehr 6 Neuerungen in GeoFES 4.1 7 Durch seine flexible Administrierbarkeit lässt sich GeoFES gezielt für Einheits- Internetbasierte Katastrophenschutzportale führer, die technische Eine Ergänzung zu mobilen autarken ent- Einsatzleitung (TEL) scheidungsunterstützenden Systemen 8 sowie Stabsaufgaben Hochwasserrisikomanage- mit deren jeweiligen ment – Methoden und Lösungen Rollen konfigurieren. von DHI-WASY 10 Darüber hinaus stellt Präventiver Hochwasser- GeoFES ein umfassen- schutz – Hochwasservorhersage des Werkzeug für den an der Raab 12 zentral betriebenen EvaSim – Gekoppelte Verkehrs- und Katastrophenschutz, Hydrauliksimulation zur Steuerung von Ver- beispielsweise in Landkreisen und Städten kehr bei hochwasserbedingter Evakuierung 14 dar. Nachrichten 15 • Projektmanagement und automatische Eine wichtige Rolle in GeoFES spielen die der Firma Navteq ergänzt werden. DHI- Abb. 1: Veröffentlichungs- Softwaretestung mittels Microsoft Team möglichkeiten aus GeoFES Foundation Server dem System zugrundeliegenden Daten. WASY hat mit der Firma Navtec einen • Nachlese: Essener Abwassertage, Wasser- Beim Anwender bereits existierende Vertrag zur kostengünstigen Nutzung baukolloquium und Tag der Hydrologie Geobasisdaten können ebenso in dem deren Daten im Rahmen des Brand- und • Personalien: Neue Mitarbeiter System durch einfache Adminstration ein- Katastrophenschutzes abgeschlossen hat.
  • 2. 2 Produkte Neben der multiplen Lokalisierung der Raum- und Sachdaten basierten Systems bereichen sichtbar. Hierbei ist GeoFES in Einsatzstelle wird der entscheidende zur Einsatzplanung und -leitung bei der der Lage alle entscheidungskritischen Vorteil eines auf der Verknüpfung von Analyse von Gefahren- und Evakuierungs- Fakten auf einen Blick zu visualisieren, Checklisten zur Abarbeitung auch dynami- Kurzübersicht Aufgabenbereiche I sche der Lage angepasst zu erstellen und die gewonnenen Erkenntnisse und Anwei- Administration sungen in die Kommunikation mit allen Konfigurationsbereich, dieser steht nur für die Administration zur beteiligten Akteuren zu integrieren. Als Verfügung und dient zur Datenintegration, Rolle- und Auf- Vorlage dient das digitale 4-fach Melde- gabenkonfiguration, Layoutgestaltung der Lagekarten, Stich- formular, welches sich in die IT-Kommu- worterstellung sowie zur Einbindung Taktischer Zeichen. nikation der jeweiligen Institutionen ein- passt. Fortsetzung von Seite 1 Einsatz tels moderner raumbezogener Software- technologie gewidmet. Dass diese Ausgabe Starten von neuen Einsätzen und/oder (Groß-)Schadenslagen. gerade in einen Zeitraum fällt, in dem Verwalten von Einsätzen oder Ereignissen. Ändern von Einsatz- Katastrophenmanagement (Disaster Risk informationen, wie z. B. Nummer, Zeitangaben und Stichwort. Mangement) im Fokus des öffentlichen Interesses steht, mag Zufall sein. Dass aber Beenden sowie Fortschreiben von Einsätzen. DHI-WASY eine ganze Reihe von Produkten und Lösungen in diesem Umfeld anbietet, ist es inzwischen ganz und gar nicht mehr. Bereits seit vielen Jahren sind wir auf dem Lokalisierung Gebiet des Hochwassermanagements tätig Setzen eines Einsatzortes interaktiv oder über Adressen, Objekte, – sowohl in der Projektarbeit als auch in Gewässer, Autobahnen, sowie benutzerspezifische und adminis- der Softwareentwicklung. Das Fundament für eine moderne GIS-basierte Einsatz- trierbare Lokalisierungsbedingungen. führung bei Katastrophen generell wurde im Jahr 1997 gelegt, als wir die erste Informationen Version des Entscheidungshilfesystem Kurzübersicht zu den Einsatzinformationen. Einsicht und das GeoFES für die Berliner Feuerwehr entwi- Hinzufügen von Informationen in das Einsatztagebuch, mit des- ckelt haben. Inzwischen ist die Version 4.1 fertiggestellt, die moderne Technologien sen Filterfunktionalität über Zeit, Rolle und Aufgabe. wie Geodatenserver, Webservices und mobile Endgeräte integriert. GeoFES ist damit ein exzellentes Einsatzführungs- system nicht nur für Feuerwehren! Der nachfolgende Leitartikel gibt hierzu einen Einblick. GeoFES nutzen wir als Basis- Checklisten system für weitere Lösungen wie z. B. die Abarbeiten von vordefinierten, interaktiv oder dynamisch (aus Katastrophenschutzsysteme des Ham- burger Hafens und des Landkreises Ober- einer Analyse heraus) erstellten Checklisten anhand von Status- havel, der die dichteste Bombenfunddichte angaben (hoch/zu bearbeiten = rot, mittel/in Bearbeitung = in Deutschland besitzt. DHI-WASY arbeitet gelb, niedrig/erledigt = grün). auch an der Integration einer radiologi- schen Messkomponente in das System GeoFES. Damit wird in Kürze ein System zur Führung von beliebig vielen ABC (NBCR)-Messfahrzeugen verfügbar sein, das bei Austritt von Radioaktivität die Lagemanagement Behörden effektiv unterstützen kann. Das Setzen von Taktischen Zeichen (Fahrzeuge, Einheiten, Gefahren, Zusammenspiel von Radioaktivität und Schäden und Maßnahmen), Symbolen und Graphiken. Auswer- Hochwasser (Tsunami) hat bekannterma- tung der Kräfte und Mittel sowie weiterer Taktischen Zeichen. ßen zu einer der schwersten Katastrophen geführt. Erstellen von Handkarten und Schadenskonten. Definieren von Einsatzabschnitten. Setzen, Beschreiben und Bearbeiten von Die vorliegende Zeitschrift wird um Schadenspunkten. Beiträge zur Hochwasserproblematik kom- plettiert. Mit dem FE-Projekt EvaSIM, der Analysebereich Flood Toolbox und der Erstellung eines Automatisches, voreingestelltes oder interaktives Generieren von Hochwasserwarnsystems in Österreich wer- den diesbezüglich aktuelle Entwicklungen Gefährdungs- und Suchbereichen. Puffern von Gefährdungsbe- präsentiert. Ich bin sicher, dass wir Ihnen reichen. Verwalten von Gefährdungsbereichen. Einbindung von auch diesmal eine sehr interessante Modellen zur Schadstoffausbreitung und Hochwassergefährdung. Lektüre bieten können und hoffe, dass Sie uns weiterhin die Treue halten.
  • 3. Produkte 3 Durch seine einfache Konfigurierbarkeit Kurzübersicht Aufgabenbereiche II ermöglicht GeoFES diverse individuelle Analyse Anpassungen, beispielsweise der takti- Auswertung der Analysebereiche nach gefährdeten Objekten schen Zeichen oder beim Erstellen von und/oder nach geeigneten Evakuierungsobjekten. Umwandeln Handkarten. der Analysen in Checklisten. Neben dem reinen Platzieren von takti- schen Zeichen mit hinterlegten Sachinfor- mationen auf einer Karte, stellt GeoFES detaillierte Informationen und Aus- Veröffentlichen – kein extra Aufgabenbereich, übergreifend wertungen der Kräfte und Mittel, Ein- Alle in GeoFES generierten Dokumente umgehend per E-Mail satzabschnitte, Schadenspunkte uvm. zur (Outlook) aus dem Programm heraus versenden oder drucken. Verfügung. Dabei werden die digitale Dies betrifft Checklisten, Kräfte und Mittel, Schadenspunkte, Lagekarte und tabellarische Aufstellungen Lagekarten, Handkarten, Schadenskonten, Einsatztagebuch und grundsätzlich konsistent gehalten. Analysen. Das GeoFES Einsatztagebuch erfüllt alle GreenInfo – kein extra Aufgabenbereich, übergreifend Anforderungen an die Berichtspflicht des Umfangreiches Informationswerkzeug, das umgehend der digi- Feuerwehralltages. Neben der automati- talen Lageerkundung dient. Es stellt alle konfigurierten Informa- schen Protokollierung jeglicher mit dem tionen zu Objekten bereitstellt. Objektsuche erfolgt nach inter- System durchgeführter Aktionen können aktiver Auswahl in der Karte, nächst gelegenes Objekt, Ergänzungen manuell hinzugefügt wer- Kartenausschnitt, Analysebereich oder Suchtexteingabe wie von den und nach beliebigen Kriterien recher- Suchmaschinen gewöhnt. chiert werden. Alle erzeugten Dokumente (Lagebilder, Handkarten, Analysen, Kräfteübersichten, uvm.) werden per Hyperlink referenziert und sind somit über Fazit das Einsatzarchiv und das Einsatz- Mit GeoFES steht ein hochperformantes GeoFES basiert auf ArcGIS der Firma ESRI tagebuch sehr schnell wieder rekonstru- Werkzeug zur Verfügung, dass alle relevan- und ist ab sofort für die Nutzung unter ierbar. Das Einsatztagebuch ist rechtssi- ten Informationen für das Katastrophenma- Windows XP und 7 verfügbar. Noch im cher, d. h. es unterstützt Einsatzleiter bei nagenent jederzeit und an jedem Ort bereit- ersten Halbjahr 2011 ist dann auch die der Nachbereitung ihrer Einsätze bzw. hält, um Entscheidungsträgern im Katastro- Version für ArcGIS 10 verfügbar. GeoFES hilft in der Ausbildung reale Einsätze phenfall eine fundierte, solide Basis für Ihre kann als Runtime Version und als Extension Schritt für Schritt nachzuvollziehen. Handlungsanweisungen zu ermöglichen. von ESRI ArcGIS ArcMAP genutzt werden. Hilfe bei Schadensereignissen durch GIS basiertes Einsatzführungssystem und Smartphones Jürgen Rusch Extremwetterlagen z. B. Sturm, Starknie- großräumig in der Fläche verteilt sein kön- kann sich aus der Vielzahl von „unproble- derschlag, Hochwasser nehmen in der nen. Dazu zählen umgestürzte Bäume, matischen“ Einzelfällen durch Kaska- jüngsten Vergangenheit in ihrer Intensität vollgelaufene Keller, vermehrt auftretende deneffekte auch schnell eine kritische und Aufeinanderfolge unbestritten signifi- Autounfälle u.v.m. Auch in solchen Situation ergeben, die für die Einsatzkräfte kant zu. Diese führen ebenfalls zuneh- Situationen erwarten die Bürger schnelle zu einer schwer beherrschbaren Situation mend zu sogenannten Flächenschadens- Hilfe von den Hilfsorganisationen, für ihre eskalieren kann. Deshalb ist grundsätzlich lagen, die die Einsatzkräfte vor besondere Probleme, da diese für jeden Einzelnen die schnelle und effiziente Abarbeitung Herausforderungen stellen. eine Gefährdung darstellen kann. Aus der sogenannten Schadenspunkte wesent- Sicht der Einsatzkräfte scheinen diese lich für den Schutz der Bevölkerung, wei- Charakteristisch dafür ist eine Vielzahl von Ereignisse auf den ersten Blick im terer Schutzgüter und der Umwelt. Einzelereignissen (Schadenspunkte), die Einzelnen nicht bedrohlich. Allerdings >>
  • 4. 4 Produkte Einsatzführungssystemen implementiert. hinzugefügt oder die vorhandenen Scha- Noch weniger gehört es bisher zum denspunkte geändert werden. Auf Basis Standard, dass die Führung von Flä- der Lage von Schadenspunkten werden chenschadenslagen mit Hilfe von GIS sehr schnell Gebiete mit vielen Schäden erfolgt und mobile Clients zur Erfassung identifiziert werden. Diese können dann und Unterstützung der Abarbeitung inte- als Einsatzabschnitte gekennzeichnet und griert sind. mit Ressourcen belegt werden. Die Einsatzkräfte vor Ort können dann auf Deshalb wurde in Zusammenarbeit mit dem mobilen Gerät mit MobiBOS ihren der Firma B2M Software AG eine Lösung Einsatzabschnitt abrufen und sehen eben- entwickelt, die das Einsatzführungssystem falls auf einer Karte die einzelnen Punkte GeoFES um Funktionen zur Schadens- mit der jeweils vom Krisenstab zugeordne- erfassung und -abarbeitung mit grafischen ten Abarbeitungs-Priorität sowie weiteren Abb. 1 (ganz oben): I.d.R. laufen alle Meldungen bei der mobilen Endgeräten (Smartphones) er- wesentlichen Informationen. Durch einfa- MobiBOS Kartenansicht Leitstelle auf, die aber aufgrund der weitert. Mit dem Produkt MobiBOS kön- ches Anklicken auf der Karte im mobilen Vielzahl der eingehenden Meldungen nen Erkunder mobile Schadenspunkte im Gerät kann der Status der Abarbeitung Abb. 2 (oben): Mehrschichtapplikation und der zunehmenden Verknappung der Gelände räumlich und inhaltlich erfassen. geändert und an den Stab digital übermit- im Kontext von GeoFES disponierbaren Kräfte mit der Be - Die erfassten Daten werden in einer telt werden. Damit ist der Stab jederzeit mit Multiuser-Zugriff lesend und schreibend wältigung der Lage überfordert sein ArcGIS Server Datenbank gespeichert und automatisch über den Stand der Bear- kann. Deshalb werden in diesen Fällen stehen damit unmittelbar dem Krisenstab beitung in Form von eingefärbten Punkten Abb. 3 (oben rechts): Kriesenstäbe einberufen, die die Koor- lagegenau auf der digitalen Lagekarte des auf der digitalen Lagekarte raumbezogen Klassifizierte Schadens- dinierung und Führung der Einsätze Einsatzführungssystems GeoFES zur Ver- informiert. Das Abarbeiten der Ereignisse punkte einer Hoch- wasserschadenslage übernehmen. Diese Stäbe sind auf die fügung. Mit den in GeoFES integrierten bzw. Einsätze kann so wesentlich effektiver zur Verfügung stehenden Führungsmittel Funktionen können weitere Schadens- durchgeführt werden. Eine Fehleranfäl- angewiesen. Das Führen von Flächen- punkte (die über die Leitstelle, Telefon ligkeit verursacht durch Kommunikations- schadenslagen ist bisher jedoch kaum in oder Faxmeldungen im Stab eintreffen) lücken wird verringert.
  • 5. Lösung 5 GeoFES: ABC-Erkunder integriert Ina Lengert-Becker Im Fall eines radiologischen, biologischen mit einer einfachen Tabellenstruktur. Um übergeben. Der Gefähr- oder chemischen (ABC-)Ereignisses wird in diese Daten umgehend in ein ArcGIS gän- dungsbereich kann nun der Regel die Feuerwehr zur Bewältigung giges Format bereitzustellen, wurden mit den Standardmitteln der Lage gerufen. Einer der ersten Ak- diese Daten mittels ArcObjects „umman- von GeoFES zu einer tivitäten im Einsatzfall ist die umfassende telt“. Hierbei werden eindeutig definierten Analyse herangezogen Erkundung der Einsatzstelle. Bei den Datenstrukturen Eigenschaften verliehen, werden, die z. B. die zu genannten Fällen kommen i.d.R. soge- die dann von ArcGIS als proprietäre Daten evakuierende Bevölke- nannte ABC-Erkunder zum Einsatz. anerkannt und dem Anwender gegenüber rung sowie eine Liste der Hierbei handelt es sich um Fahrzeuge, die als „normale“ GIS-Daten präsentiert wer- abzusperrenden Straßen deutschlandweit einheitlich ausgestattet den. Diese Möglichkeit besitzt den ent- aufzeigen kann. sind und über umfangreiche Messgeräte scheidenden Vorteil, dass die Daten ohne verfügen. Zur Auswertung steht auf den expliziten Konvertierungsaufwand z. B. In einem denkbaren Schadensfall sollte die Abb. 1: Messwertfilter in GeoFES jeweiligen Fahrzeugen auch eine einheitli- durch einen Anwender oder ein anderes Kette der Messungen, soweit wie möglich, che Software zur Verfügung, die u. a. die externes Programm bereitgestellt werden nicht unterbrochen werden, so dass Messdaten auf einer Karte visualisiert. Da können. immer weitere Daten eingehen. Jede allerdings bei einem solchen Einsatzfall Interaktion, die im Aufgabenbereich des mehrere Erkunder zum Einsatz kommen Eine wesentliche Anforderung der An- ABC-Erkunders durchgeführt wird, stellt können (Berlin verfügt z. B. über 14 sol- wender für die Schadensanalyse war implizit eine erneute Abfrage der einge- cher Fahrzeuge), ist es erforderlich, die eine vielfältige unkomplizierte Filterung gangenen Messdaten dar und stellt diese Messwerte aller Fahrzeuge gemeinsam der Mess werte. Diese erlaubt eine sofort dem System zur Verfügung. Vorteil: auszuwerten. Hierfür ist eine sogenannte Einschränkung der Daten in Bezug auf der Anwender muss die Daten nicht selbst Messleitkomponente nötig, die es aber Schwellwerte, einen Zeitraum, eine ört- abfragen, dies passiert zur Laufzeit. Der bisher nicht gibt. liche Ausdehnung mittels eines Poly- Interpolationsvorgang kann jederzeit mit gons sowie die tatsächlich im konkre- den neuen Daten wiederholt werden. Im Auftrag der Berliner Feuerwehr wurde ten Einsatz befindlichen ABC-Erkunder. deshalb eine Software erstellt, die es Somit werden die Anwender in die Lage Der Anwender kann Daten konvertieren gestattet, Messdaten von mehreren ABC- versetzt, eine differenzierte Aus wahl und bereitstellen, Daten filtern, berechnen Erkundern einzulesen und durch räumli- relevanter Daten für die Interpolation und grafisch auswerten. Damit ist er che Interpolation in Form eines Gefah- vorzunehmen. schnell in der Lage, zuverlässige Ent- renpolygons zu aggregieren. Dieses wird scheidungen für einen möglichen Gefähr- Abb. 2: Darstellung des aus dem Isolinienverlauf für einen vorzu- Für die Interpolation wird das Verfahren dungsbereich zu fällen und diesen der Interpolationsergebnisses gebenden Messwert (Grenzwert) ermittelt IDW (Inverse Distance Weighted) genutzt. Einsatzleitung zu übergeben. in GeoFES und dem Einsatzführungssystem GeoFES Diese Methode nimmt an, dass ein zuge- von DHI-WASY zur Analyse bereitgestellt. ordneter Wert mit zunehmendem Ab- Zuerst werden ausschließlich radiologi- stand von seiner Referenzposition an Ein- sche Messungen (Flächenkontamination/- fluss verliert. Weitere Einstellungen zur Punktquellenmessungen stationärer Mo- Interpolationsmethode können jederzeit dus) ausgewertet. vorgenommen werden, um das Ergebnis zu optimieren. Nach Durchführung der Über eine Administrationskomponente Berechnung erfolgt eine grafische Dar- von GeoFES werden Arbeitsbereich und stellung des Interpolationsergebnisses Messwertbereiche bestimmt. Der Arbeits- anhand von Farben, die über die bereich gibt den Pfad im Netzwerk an, in Administration den einzelnen Messdaten- dem die Daten im Einsatzfall von den ein- bereichen zugeordnet wurden. zelnen Erkundern abgelegt werden. Die Messwertdefinition ist für die Symboli- Nach Auswertung des Interpolationsergeb- sierung und Interpolation notwendig. nisses werden die interpolierten Mess- wertbereiche in ein Polygon umgesetzt Das von den ABC-Erkundern gelieferte und als Gefährdungsbereich an die Ein- Format der Messdaten ist ein Textformat satzdatenbank des aktuellen Einsatzes
  • 6. 6 Lösung GeoFES 4.1 und Geodatenserver bei der Berliner Feuerwehr Jürgen Rusch & Harry Düwel Für die Berliner Feuerwehr wurde im tortätigkeiten auf allen mobilen End- 1. Rasterdaten Rahmen von vorangegangenen Projekten geräten gewährleistet. Topographische Karten von Berlin und das Einsatzführungssystem GeoFES spe- Brandenburg (K5, K10, K50, K100, TK10, ziell für die Nutzung im mobilen Einsatz Als zentraler Datenbankserver wird ein TK25, TK50, Sperrpläne, Lagepläne [etwa konzipiert, entwickelt und eingeführt. Um physischer Rechner mit dem Betriebs- 5 Gigabyte]) die Vorteile einer zentralen Datenhaltung system Windows Server 2008 R2 verwen- mit einer dezentralen Datennutzung det. Auf diesem Rechner ist als Daten- 2. Vektordaten Etwa 5 000 Objekte (Krankenhäuser, Schulen, Kita, S- und U-Bahnhöfe…) Etwa 455.000 Elemente des regionalen Bezugssystems Berlin [RBS] (Adressen, Straßenabschnitte, Kreuzungen…) Etwa 1,3 Mio Elemente der atomatisierten Liegenschaftskarten [ALK] (Gebäude, Flurstücke, Bäume…) 3. Luftbilder Aufgrund der großen Datenmenge der Luftbilder für Berlin und Brandenburg (etwa 25 Gbyte) werden diese auf einem Fileshare des Applikationsservers abgelegt. Sie werden als „unmanaged“ Raster- katalog in einer Filegeodatabase bereit- gestellt. Als Applikationsserver wird ein virtueller Server auf der Basis von „Microsoft Hyper- V“ mit zwei CPU’s und vier Gigabyte Arbeitsspeicher verwendet. Die ESRI- Software „ArcGIS Server for the Microsoft .NET Framework“ und ArcSDE in der Version 9.3.1 SP2 wird für die Bereit- Abb. 1: Skizze mit durch GeoFES optimal verbinden zu kön- bankbetriebssystem SQL-Server 2008 stellung der Daten genutzt. Elementen des eingerich- teten Geodatenserver- nen, wurde bei der Berliner Feuerwehr ein installiert. Zwei Datenbanken (Vektor- systems Geodatenserversystem implementiert, das daten, Rasterdaten) sind für die Spei- Die Software GeoFES wird für die Inhouse- eine zentrale Datenhaltung für die intern cherung unterschiedlicher Datenarten Anwender über Terminalserver bereitge- und durch externe Stellen gepflegten vorgesehen. Die Einsatzmittel werden in stellt. Dazu wurden zwei identische, virtu- Primärdaten vorsieht. Durch automatisier- einer weiteren Datenbankinstanz für den elle Server mit je vier CPU’s und 8 te Synchronisation der Daten zwischen Multiuserzugriff während der Stabsarbeit Gigabyte RAM eingerichtet. dem zentralen Geodatenbestand und den vorgehalten. mobilen Arbeitsplätzen unter Ausnutzung Für die effektive Administration und der Synchronisationsmechanismen von Im Einzelnen werden im zentralen Geo- Verwaltung des Gesamtsystems wurde ArcGIS Server ist eine ständige Aktualität datenserver beispielsweise folgende Daten durch die Berliner Feuerwehr ein VPN- der Daten ohne aufwändige Administra- gespeichert: Zugang für DHI-WASY konfiguriert.
  • 7. Lösung 7 Neuerungen in GeoFES 4.1 Ina Lengert-Becker Für bestimmte Schadenslagen z. B. Über- Reduzieren auf relevante Aufgaben (Filtern flutungen, Schadstoffausbreitungen, bie- über Status) gestattet einen besseren tet DHI-WASY verschiedene Möglichkeiten Überblick. Bei einem Einsatz können (z. B. HWMobil, ABC-Erkunder), die Ge- bestehende Checklisten hinzugefügt oder fährdungsbereiche rasterbasiert zu gene- dynamisch erzeugt werden. Die Check- rieren. Um diese Flächen mit den Stand- listen können an beliebige Stabsmitglieder ardmitteln von GeoFES zu analysieren, ist zur Bearbeitung übergeben werden. Der die Umwandlung in ein Vektorpolygon Einsatzleiter hat jederzeit einen aggregier- notwendig. Für diese Funktionalität wurde ten Überblick zum Abarbeitungsstand auf eine Schnittstelle entwickelt, die direkt mit Checklistenebene. Das Erzeugen dynami- der Einsatzdatenbank von GeoFES kom- scher Checklisten wurde durch die Kom- muniziert und ohne weitere Aktionen bzw. bination der Aufgabe „Analyse mit den Interaktionen des Anwenders die Gefähr- Checklisten“ geschaffen. Hierbei werden dungsbereiche in der Datenbank bereit- Analysen, die in einem Tabellenformat gefordert, die diesen Bedingungen ent- Abb. 1: Dynamisch erzeugte Checkliste mit stellt. Diese Kommunikation zwischen bei- vorliegen, in eine Checkliste umgewan- spricht. Diese sieht eine Replikation der aktuellen Lagedaten den Systemen ist servicebasiert und delt. Diese dynamisch erzeugten Check- gesamten Daten in Form von ESRI beruht auf der Microsoft Communication listen spiegeln nunmehr Objekte wider, Geodatabases auf ein Network Storage Fundation. die einer aktuellen Lage entnommen sind. System (NAS) vor, das im Einsatz über Der Raumbezug bleibt dabei auch in der Die Unterstützung eines Mehrbenutzerbe- Checkliste erhalten, so dass auf der digita- triebes vervollständigt die Funktionalitäten len Lagekarte auf jedes einzelne Objekt in GeoFES. Die zuvor genannte Schnitt- zugegriffen werden kann. stelle ermöglicht z. B. einem Fachberater für Hochwasser Überflutungsflächen zu Das Abarbeiten vieler kleinerer und aber berechnen und diese als Gefährdungs- auch größerer Schäden wurde mit dem bereiche umgehend dem Einsatzleiter zur Aufgabenbereich „Schadenspunkte“ er- Verfügung zu stellen. Die Arbeiten erfol- möglicht. Schadenspunkte werden gra- gen unabhängig auf verschiedenen Rech- fisch in ihrem Bearbeitungstand und ihrer nern, einzig die Anmeldung am gleichen Priorität dargestellt, so dass auch hier ana- Einsatz ist eine Voraussetzung. log zu den Signalfarben der Checklisten eine Übersicht im Einsatzgebiet erstellt Ein Ziel der Ermittlung der Gefährdungs- werden kann. Diesen Punkten können bereiche ist das Erstellen und Abarbeiten vielfältige Information zu Art und Lage einen speziellen und von statischen und dynamisch generierten sowie die Priorität der Abarbeitung hinter- ebenfalls autonom funk- Checklisten. Um ein effizientes Abarbeiten legt werden, die in einem Einsatz relevant tionierenden Accesspoint von entsprechenden vorgegebenen Ar- sind. Alle Aktionen, die in einem Einsatz von allen Mitgliedern des beitsabläufen zu garantieren, wurde ein erfolgen, wie das Hinzufügen eines Scha- Stabes im Mehrbenutzer- neuer Aufgabenbereich „Checklisten“ er- denspunktes, das Erstellen einer Analyse betrieb angesprochen werden kann. Auch Abb. 2: Protokollierung von Schadenspunkten im arbeitet. Die Ausarbeitung dieser Funktio- oder Checkliste und das Erzeugen eines die Nutzung von Feldfunktionen aus dem Einsatztagebuch nalität erfolgte in enger Zusammenarbeit Gefährdungsbereiches werden in einem Microsoft Office Paket kann in den Repli- mit Kunden aus dem Bereich des Einsatztagebuch protokolliert. Dieses Ein- kationsprozess integriert werden. Hierbei Katastrophenschutzes und der Feuerwehr. satztagebuch besitzt vielfältige Filterungs- werden notwendige Informationen, die in Hierbei werden Aufgaben in Checklisten möglichkeiten nach Zeit, Anwender und einer Tabellenstruktur vorliegen, in der zusammengefasst, die über die Ampel- Funktionalität und gewährleistet somit Geodatabase hinterlegt. Dazu wird auf die farben rot, gelb und grün ihren eine lückenlose Protokollierung sowie MS Feldfunktion „Datenbank einfügen“ Bearbeitungsstatus signalisieren (Abbil- Analyse aller Aktivitäten. zurückgegriffen, die eine Verbindung zu dung 1). Diese Darstellung ermöglicht einer Datenbank aufbaut, einen SQL einen sofortigen Überblick zum Bearbei- Um in einem Einsatzfall dem Anspruch für Select hinterlegt und ein oder mehrere tungsstand der einzelnen Aufgaben für das autarke Handeln des Stabes gerecht zu Felder als Ergebnis bereitstellt. Die Aktua- den zuständigen Bearbeiter. Auch das werden, wurde eine Systemkonfiguration lisierung der Daten kann dann automati-
  • 8. 8 Lösung siert oder interaktiv zu jedem gewünsch- tionswand. Ziel war es, das Zeichen der ten Zeitpunkt erfolgen. Linien in GeoFES nicht als Graphik abzule- gen, sondern als georeferenzierte Geo- Da sich mittlerweile die Smartboard metrieobjekte in einer Datenbank. Dies Technologie bei unseren Kunden etabliert, ermöglicht einem Einsatzleiter das interak- wurde durch DHI-WASY die Integration tive Zeichnen von Strategien an der dieser Technologie in GeoFES realisiert. Projektionswand, mit der Sicherheit, dass Abb. 3 (mitte): Hierbei erfolgt das Zeichnen von Frei- diese Informationen im Einsatz nicht mehr Smartboard-Technologie in GeoFES 4.1 integriert handlinien mittels Stiften an einer Projek- verloren gehen. Internetbasierte Katastrophenschutzportale Eine Ergänzung zu mobilen autarken entscheidungs- unterstützenden Systemen Jürgen Rusch Mobile autarke entscheidungsunterstüt- die Notwendigkeit der Herstellung der Brand- und Katastrophenschutz ausge- zende Einsatzführungssysteme helfen Ein- Verfügbarkeit und Laufendhaltung der richtet sein. Im Rahmen der Förderung satzkräften der Feuerwehr und des jeweiligen Systeme vor Ort mit entspre- von Maßnahmen zum Aufbau der Katastrophenschutzes bei dem Bewältigen chend hohem Administrationsaufwand. Geodateninfrastruktur im Land Branden- von Einsätzen durch Informationsbereit- burg aus EU-Mitteln des EFRE-Förder- Eine sinnvolle Ergänzung bieten deshalb programms für den Zeitraum 2007 bis internetbasierte Gefahrenabwehr- und Ka- 2013, wurde deshalb ein solches Projekt tastrophenschutzportale, die ohne lokal seitens der Kreisverwaltung OHV initiiert vorhandene Einsatzführungssysteme aus- und von DHI-WASY zurzeit umgesetzt. kommen und dazu vielfältige hochaktuelle Informationen mittels Datendiensten bie- Die Realisierung umfasst ein Fachportal ten können. Ein internetbasiertes Katastro- „Gefahrenabwehr und Katastrophen- phenschutzportal muss aber auch aufgrund schutz“, mit dem künftig allen behördli- der weitgehend vorhandenen hohen Infor- chen Nutzern ein einfacher, schneller, mationsdichte, Detailtiefe und „Standardi- sicherer und einheitlicher Zugriff auf alle sierungsvielfalt“ (INSPIRE, GDI-DE und GDI- für die Ereignisbewältigung, aber auch für BB) eine genau auf die jeweilige Situation die Prävention von Großschadenslagen zugeschnittene Auswahl an Informationen und Katastrophen benötigten Informa- und Funktionen bereitstellen. tionen aus einer Vielzahl von Quellen bereitsteht. Zudem wird das Fachportal als Diese Notwendigkeit wurde u. a. seitens Informationsangebotsplattform mit aus- des Landkreises Oberhavel, mit dem DHI- gewähltem Informationsinhalt für Wirt- WASY bereits seit vielen Jahren erfolgreich schaft, Wissenschaft und Bürgern umge- zusammenarbeitet, erkannt und deshalb setzt. Die Realisierung des Fachportals als eine generelle Anforderung an eine erfolgt dabei als GDI-basiertes Infor- moderne raumbezogene Informations- mations- und Entscheidungshilfesystem, Abb. 1: Prototyp des stellung, Entscheidungshilfe, Kommuni- verarbeitung in Form des Aufbaus von das als Informations- und Kommuni- internetbasierten Katas- trophenschutzportals kation und Dokumentation. Die Basis bil- mehreren Fachportalen definiert. kationsplattform fungiert, um hier eine OHV den hierbei Systeme aus Daten und deren effiziente Koordinierung und Durchfüh- Anwendungen die i.d.R. offline und autark Fachportal „Gefahrenabwehr rung von Maßnahmen in Gefahren- und vor Ort verfügbar sein müssen. Der Nach- und Katastrophenschutz“ Katastrophenfällen sowie in der Planungs- teil dieser Systeme ist allerdings immer ein Eines dieser zukünftigen Fachportale soll und Vorbereitungsphase sicherzustellen. Verzicht auf gewisse Datenaktualität und speziell auf die Gefahrenabwehr sowie den
  • 9. Lösung 9 Mobile und standortgebundene Fachportale Die Umsetzung des Fachportals „Gefah- renabwehr und Katastrophenschutz“ er- folgt in den Ausprägungen: • „Fachportal Ready“ als eine stationäre Lösung in Form einer Erweiterung des Systems ArcGIS von ESRI mit dem maxi- malen Funktionsumfang, • „Fachportal Offline“ als mobile autarke Lösung auf Basis von ArcEngine, das kei- nen permanenten Internetzugriff erfor- dert, aber naturgemäß mit den oben genannten Einschränkungen behaftet ist sowie • „Fachportal Online“, dem eigentlichen internetbasierten Portal, das hochaktuel- le Informationen liefert, sofern ein Inter- netzugriff gewährleistet ist. Der Projektabschluss ist für November 2011 geplant. Ergänzend zu dem bereits bei DHI-WASY entwickelten Einsatzführungssystem Geo- Für das Disastermanagementsystem DIS- Das Szenario simuliert den Ausbruch der Abb. 2: Auszug aus dem Anforderungsdokument FES, wurde bei dem Fachportal Gefah- MA des TÜV Rheinland wurde zusätzlich „Geflügelpest“ in einem privaten Betrieb. zur Integration von Basis- renabwehr und Katastrophenschutz der zu der verfügbaren Schadstoff aus - Die sehr hohe Wahrscheinlichkeit eines informationen (lokale Datenbanken; GDI-BB, Fokus auf eine wesentlich allgemeingülti- breitung eine Funktion integriert, mit Ausbruchs als auch die enorm hohe Über- GDI-DE und INSPIRE gere Datenintegration und Datenaus- der die adressbezogenen gespeicherten tragungsfähigkeit machen die Geflügel- Themen als WFS oder WMS Service) wertung gelegt. Die im Landkreis Ober- Objekte in DISMA in dem Fachportal pest zu einer Gefahr für „Mensch und havel bestehende und noch weiter auszu- räumlich lokalisiert und visualisiert wer- Tier“ wachsen, die im Krisenfall gemanagt bauende Geodateninfrastrukturlösung den können. werden muss. Das Szenario bildet dabei wurde in das Fachportal einbezogen und alle relevanten thematischen Schwer- der Zugriff auf diese Daten realisiert. Das Rollenkonzept in GeoFES wurde um punkte einer Tierseuchenbekämpfung, Replikationen stellen die Daten aktuell für Anforderungen aus dem Landkreis Ober- angefangen bei den allgemeinen Infor- die Mobilen Fachportale bereit. Alle im havel erweitert, so dass jetzt für jeden mationen zur Vireninfektion (z. B. Symp- Einsatz erfassten Daten werden in multi- Anwender aufgabenspezifische Rollen hin- tome der infizierten Tiere) über die userfähigen Datenbanken bereitgestellt terlegt wurden. Eine Historisierung mit der Lokalisierung des Infektionsherdes (u. a. und archiviert. Möglichkeit im laufendem Betrieb Histo- verbunden mit sensiblen Benutzerdaten) risierungszustände über einen Schiebe- und der Krisenstabsbildung bis zur Neben der eigentlichen Einsatzunterstüt- schalter der Einsatzzeit oder wahlweise der Abarbeitung von Checklisten anhand des zung sollen mit dem Fachportal wesent- Vorgabe der Einsatzzeit abzurufen und dar- Tierseuchenalarmplanes sowie der Gene- lich stärker präventive Analysen und Sze- zustellen, sind ebenfalls Bestandteil des rierung eines Sperrbezirks und eines Über- nariovorbereitungen durchgeführt wer- Fachportals. wachungsgebietes ab. Diese ausgewiese- den. So wird bei dem Fachportal neben nen Gebiete sollen nach Analyse die erfor- den bereits in GeoFES bestehenden Szenario: Tierseuchen derlichen Informationen für den Krisen- Funktionen eine umfangreiche Ergänzung In Zusammenarbeit mit dem Landkreis stab liefern, um gezielte Maßnahmen im Bereich Datenmanagement eingefügt. Oberhavel/Veterinäramt wird für das ergreifen zu können. Das Szenario bildet Fachportal Katastrophenschutz an einer eine komplette Seuchenbekämpfungs- Die Anwender können daher mit den Möglichkeit gearbeitet, Anforderungen maßnahme, mit den Schwerpunkten der neuen Werkzeugen des Fachportals sehr des Managements von Tierseuchen zu Integration von bestehenden Systemen einfach umfangreiche Datensammlungen integrieren. Hierfür wird von einem durch wie dem bundeseinheitlichen Tierseu- zielgerichtet ansprechen und in das Fach- DHI-WASY betreutem Absolventen der chennachrichtensystem (TSN) und der portal integrieren. Eine Auswertung der Beuth Hochschule für Technik Berlin ein vom Veterinäramt verwendeten Software layerbezogenen Metadateninformation ist Tierseuchenszenario erarbeitet und die BALVI Ip (BALVI GmbH) ab. Besonders ebenso wie die Auswertung bestehender Umsetzung in dem Katastrophenschutz- interessant ist die Umsetzung des Metadatenkataloge möglich. portal realisiert. Tierseuchenszenarios mit den bereits
  • 10. 10 Lösung schutzportals mit dem TSN ist die Informationskette mit allen Beteiligten gegeben, da das TSN als Meldeinstrument an die EU fungiert. Mit der Fertigstellung des Fachportals Katastrophenschutz kann damit die ge- samte Informations- und Entscheidungs- kette eines Einsatzes oder Großschadens abgebildet werden. Der potenzielle Gefah- renbereich wird zuerst erstellt und dann umfassend analysiert. Damit steht dem Stab innerhalb kürzester Zeit eine ge- naue Auswertung z. B. bezüglich der betroffenen Personen, Flächen und Ein- richtungen zur Verfügung. Eine genaue Disposition der Einsatzkräfte ist damit ebenso möglich wie die umgehende Information der Bevölkerung durch ad hoc Erzeugung von Web-Map-Diensten. Mit- tels verfügbarer Checklisten und einer Schadenspunktverwaltung kann ein Ein- Abb. 3: Nutzung von bestehenden Möglichkeiten im Katas- Daten automatisiert zusammengeführt satz effizient und professionell bewältigt DISMA-Objekten als geo- kodierte Informationen trophenschutzportal, wie z. B. die Ver- und können somit sofort grafisch und werden. Damit wird das Fachportal online im Fachportal wendung von mobilen grafischen Erfas- attributiv ausgewertet werden. Eine ziel- sicher zu einem unverzichtbaren Arbeits- sungssystemen. Nach der online Über- gerichtete Entscheidung aufgrund der instrument der verantwortlichen Entschei- mittlung der relevanten Daten werden Ergebnisse ist daher umgehend möglich. dungsträger. beim Krisenstab ohne Zeitverlust alle Mit der Verbindung des Katastrophen- Hochwasserrisikomanagement Methoden und Lösungen von DHI-WASY Stefan Kaden und Philipp Bluszcz DHI-WASY ist seit mehreren Jahren in- Aktuell 4/2010) wurde die Software Abbildung 1 gibt eine Übersicht zu den tensiv in Projekte zum Hochwasserrisiko- FDAT Flood Damage Assessment weiter- Komponenten der Toolbox, die gemein- management involviert. So wird seit entwickelt und ein Handbuch „FLOOD sam mit dem tschechischen Tochterunter- 2007 an methodischen Grundlagen MAPPING AND RISK ANALYSIS MA - nehmen der DHI-Gruppe, DHI a.s. Prag, hierfür im Auftrag des Landes Bran- NUAL“ erstellt. entwickelt wurden. Die Komponenten denburg gearbeitet. Die entwickelte werden nachfolgend kurz beschrieben Methodik wird gegenwärtig am Beispiel Für die oben genannten Arbeiten und aus des Hochwasser risikomanage ment pla - den Projekterfahrungen resultierend sind MIKE 2011 Tools nes für die Stepenitz getestet. Darüber verschiedene Software Tools für die Die MIKE 2011 Tools bilden die hinaus war und ist DHI-WASY in weite- Hochwasserrisikomanagementplanung Schnittstelle zwischen hydrodynamischen ren Hochwassermanagementplanungen entstanden, die in der sogenannten MIKE by DHI Modellen und den anderen inkl. hydrodynamischer Modellrech - FLOOD Toolbox (als modularer Werkzeug- Werkzeugen bzgl. hydraulischer Modell- nungen mit MIKE by DHI tätig. Im kasten) zusammengefasst sind. Besondere ergebnisdaten. Mit den MIKE 2011 Tools Rahmen des BMBF-Ver bundprojektes Beachtung fanden dabei die Anforde- lassen sich 1D-Ergebnisse aus MIKE11 und „WISDOM – Wasser-Informationssystem rungen der EU-Hochwasserrichtlinie 2D-Ergebnisse aus MIKE21 nach ArcGIS für das Mekong Delta“ (s. DHI-WASY 2007/60/EG (EG-HWRM-RL). importieren.
  • 11. Lösung 11 mina zu berechnen und als CSV-Textfile auszugeben. Flood Damage Assessment Tool Hochwasserschadensbewertung Das Flood Damage Assessment Tool bietet wertvolle Unterstützung bei der monetä- ren Hochwasserbewertung, der Kosten- Nutzen-Analyse von Schäden und Maß- nahmen und bei der Priorisierung von Maßnahmen. Aus der Kombination von spezifischen Schadenswerten, Modell- ergebnissen und Landnutzungskarten werden für Überflutungsereignisse mit unterschiedlicher Eintrittswahrscheinlich- keit die Schäden pro Landnutzungseinheit sowie jährliche Schadenserwartungswerte berechnet (Abbildung 3). Nach der Berechnung der monetären Schäden kön- Abb. 1 (links): Übersicht zur FLOOD Toolbox nen unterschiedliche Szenarien mit und Preliminary Flood Risk Aufgabe „Flood plains“ die Überflutungs- ohne Maßnahmen verglichen und Kosten- Assessment Tool flächen und -tiefen sowie Anschlaglinien Nutzen-Verhältnisse bestimmt werden. Vorläufige Hochwasserrisiko-Bewertung berechnet (Abbildung 2). Darüber hinaus Dieses Tool unterstützt den Anwender bei lassen sich kleinere nicht überflutete Flood Map Generation Tools der Auswahl der näher zu untersuchenden Bereiche (Inseln) mit einer wählbaren Hochwasserkartentools Gebiete. Gemäß der EU-HWRM-RL wird Flächengröße und mittleren Höhe über Auf der Grundlage einer modifizierbaren aufgrund fluvialer Hochwasserereignisse dem Wasserspiegel den Überflutungsflä- Datenbankstruktur und zusätzliche Daten das vorläufige Risiko für die Flächen zur chen zuschlagen. können mit dem Werkzeug „Flood Map Verringerung „von nachteiligen Folgen auf die menschliche Gesundheit, die Umwelt, das Kulturerbe und wirtschaftliche Tätig- keiten in der Gemeinschaft“ ermittelt. Es erfolgt eine abgestufte Risikobewertung. Flood Estimation Tools Tools für die Hochwasserermittlung Die Flood Estimation Tools beinhalten Werkzeuge für die Datenaufbereitung für hydraulische Modellierungen (DGM-Er- stellung und Modifizierung) sowie das Preprocessing von Informationen für die Hochwassergefahrenkarten. Beispielsweise lassen sich Shape-Dateien und Textdateien Abb. 2: Flood Estimation der hydraulischen Modellergebnisse mit Tools der Aufgabe „Water level raster“ in Rasterdaten mit relevanten Wasserspiegel- In einer weiteren Aufgabe werden aus Generation Tool” Hochwasserrisiko- und informationen umformen. MIKE11- und MIKE21-Daten Fließge- -gefahrenkarten erzeugt und gedruckt schwindigkeiten und -richtungen berech- werden. Der Druck kann in Stapel- Mit dem Tool „Raster modification“ kön- net und dargestellt. Im Fall von 2D-Aus- verarbeitung stattfinden. Kartenlayout nen vorhandene digitale Geländemodelle gangsdaten können die als Fließpfeile dar- und Layer können standardisiert und wie- durch das Hinzufügen oder das Löschen gestellten Ergebnisse für die Kartendar- derverwendet werden. von Strukturen, wie z. B. Deiche oder stellung rechnerisch ausgedünnt werden. Brücken, verändert werden. Software Design Mit Hilfe von digitalem Geländemodell Die graphische Oberfläche der FLOOD Mit den so angepassten Wasserspiegel- und Wasserspiegellagen ist es möglich, in Toolbox ist durch ein strukturiertes Auf- lageninformationen und dem entspre- der Aufgabe „Volume calculation“ für gabenmenü gegliedert, das den Anwen- chenden Geländemodell werden in der verschiedene Tiefenintervalle die Volu- der durch die Anwendungen führt. Alle
  • 12. 12 Lösung Werkzeuge sind als eigenständige ESRI ArcGIS-Erweiterungen nutzbar. Das modu- lare Design ermöglicht eine kundenspezifi- sche Zusammenstellung der Werkzeuge. Für vier der Komponenten reicht eine ArcView-Lizenz mit Spatial Analyst-Erwei- terung aus. Das Werkzeug Flood Estima- tion Tool benötigt eine ArcEditor-Lizenz. Die Flood Toolbox läuft unter ESRI ArcGIS 9.3. Eine zeitnahe Erweiterung auf ArcGIS 10 wird folgen. Ab sofort sind die Komponenten der Toolbox als beta- Versionen verfügbar. Die Produktversionen stehen ab September 2011 zur Verfügung. Einzelheiten sind dann www.dhi-wasy.de Abb. 3: Flood Damage Assessment Tool zu entnehmen. Präventiver Hochwasserschutz Hochwasservorhersage an der Raab Silvia Matz, Gregers Jørgensen (DHI) & Christian Pohl Im Rahmen des Programms Ziel 3 – ETZ ein Werkzeug zur Verfügung zu stellen, Hochwasserprognosemodell für die Raab Österreich-Ungarn (Europäische Territo- das es ermöglicht, auf Basis von Echt- zu erstellen. Durch diese Zusammenarbeit riale Zusammenarbeit 2007 bis 2013 – AT- zeitdaten des Niederschlags, Wasser- konnten in optimaler Weise lokale hydrolo- HU-03-011/A) wurde von den Landes- standes und von prognostizierten gische Kenntnisse und weltweite Erfahrung regierungen Steiermark und Burgenland Niederschlagsdaten, Entwicklungen im mit dem Einsatz von Hochwasserprog- nosemodellen kombiniert werden. Die Arbeitsgemeinschaft hatte, mit dem Einsatz einer internationalen Hochwasserzentrale in Graz sowie zwei lokalen Hoch- wasserzentralen in Graz und in Ljubljana, die Erfahrung eines internationalen Ein- zugsgebietes am Beispiel der Mur. Damit Abb. 1: Ausschnitt aus war gewährleistet, dass in allen drei dem Online-Portal der Zentralen Prognosen der gleichen Qualität Steiermark. Gezeigt wird das Einzugsgebiet der durchgeführt werden können. Die Ar- Raab (gelb) sowie die beitsgemeinschaft besaß zudem bereits vor modellierten Gewässer inkl. der Prognosepegel Projektbeginn umfassende Kenntnis der (blau) auf der österrei- EDV Struktur des Auftraggebers in Graz, für chischen Seite. die Erstellung der Hochwasserprognosen. ein Hochwasserprognosemodell für die Abflussgeschehen für eine bestimmte österreichische Raab (s. Abbildung 1) Vorwarnzeit abschätzen zu können. Ein weiterer Vorteil ist, dass die angewand- ausgeschrieben, welches auf modernen te FLOOD WATCH (by DHI) Lösung jeder- Kommunikationstechnologien beruhen In diesem Rahmen wurde das Institut für zeit um den ungarischen Teil des Einzugs- sollte. WasserRessourcenManagement – Hydro- gebietes erweitert werden kann. Auch an- Ziel der Erstellung des Hochwasserprog- geologie und Geophysik (WRM) der JOAN- dere Flüsse der Steiermark und des nosemodells für die Raab war es, den NEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft Burgenlandes können integriert werden. jeweiligen hydrographischen Diensten mbH zusammen mit DHI Water & Mit zusätzlichen Modulen können ebenfalls (Steiermark und Burgenland) für die Environment vom Amt der Steiermär- z. B. Wasserqualität und -temperatur simu- operationellen Hochwassermeldedienste kischen Landesregierung beauftragt, ein liert werden.
  • 13. Lösung 13 Für das Hochwasserprognosemodell Raab basiert auf den vorhandenen Über- prozeduren und die Entwicklung von wurde die gleiche Softwarelösung, die schwemmungsflächen für ein HQ30 und Exportwerkzeugen. schon bei den Hochwasserprognosemo- HQ100 und wurde auf andere extreme dellen der Mur und der Enns eingesetzt Hochwasserereignisse interpoliert, was Die Ergebnisse der operativen Vorher- wurde, angewandt. Diese setzt sich es ermöglicht, aus den simulierten sage werden auf einer Internetseite, zusammen aus: Wasser ständen Überschwemmungsflä- unter Beachtung benutzerbeschränkter • dem Entscheidungshilfesystem FLOOD WATCH • einem hydrodynamischen Modell MIKE 11 (by DHI) und • einem hydrologischen Modell MIKE 11 NAM (by DHI). Somit konnte die Softwarehomogenität Abb. 2 (rechts): Ausschnitt aus dem mit den bereits zuvor existierenden Hoch- Online-Portal der wasserprognosemodellen gewährleistet Steiermark. Abflusswerte [m³/s] des Pegels werden. Moschendorf / Pinka. Gezeigt werden die Messwerte (rot), die simu- Datenerhebung, -kontrolle und lierten Werte (dunkelblau) -formatierung und die prognostizierten Werte (hellblau), inkl. Zu den Daten gehörten die Nieder- Warnstufe MQ (waage- schlags-, Lufttemperatur-, Schneehöhe-, rechte blaue Linie) Wasserstände- und Abflusszeitreihen sowie Flussprofile, Wasserstandsabflussbeziehun- chen auszuweisen. In das hydrodynami- Zugriffsrechte, publiziert. Die Seite hat gen und Überflutungsflächen aus Abfluss- sche Modell wurde zudem eine Daten- u. a. folgende Eigenschaften: studien. Es wurden die Zeitreihen von assi millation an Pegel stationen mit 1999 bis 2008 eingesetzt. Zudem wurden Echtzeit-Überwachung eingebunden. • Darstellung Wasserstands- und Abfluss- alle Zeitreihen von Online-Pegelstationen Diese passt im operativen Betrieb die prognosen als Grafiken (s. Abb. 2) und und der Pegel der Raab berücksichtigt. simulierten Werte an die gemessenen als Werte in Tabellenform (s. Abb. 1) Räumliche Daten wurden in GIS in ein ein- Werte an und garantiert so eine hohe • Färbung der Prognosepunkte nach zu- heitliches Koordinatensystem überführt. Prognosegüte des Modells. geordneten Pegelwarnmarken • Färbung der Flussabschnitte nach zu- Im Folgenden wurde ein hydrologisches Zur Entwicklung und Kalibrierung des geordneten Pegelwarnmarken Modell mit MIKE 11 NAM (Niederschlags- Hochwasserprognosemodells erfolgte • Präsentation der meteorologischen Abfluss-Modell) – unter Berücksichtigung zunächst die Erstellung einer Schnittstelle Prognosen der Retention durch den Schneespeicher mit der Datenbank der Online-Stationen • Präsentation der hydrologischen/hy- und der Veränderung des Niederschlages und der Raster-Datenbank sowie die draulischen Prognosen und der Temperatur mit der Höhe – aufge- Programmierung der Konvertierungs- baut, kalibriert und validiert. Die Kali- routinen für die Übertragung der Für die operationelle Prognose im Echt- brierung erfolgte an den Daten der Jahre Niederschlags- und Lufttemperaturprog- zeitbetrieb wird eine Ensembleberech- 1999 bis 2005, die Validierung an denen nose auf das Einzugsgebiet der Raab. Die nung aus 51 verschiedenen Berechnungs- von 2006 bis 2008. Der Schwerpunkt der Kalibrierung und Validierung lag bei den Hochwasserereignissen. Daran anschließend wurde das hydro- Abb. 3: Ausschnitt aus dynamische Modell mit MIKE 11 aufge- dem Online-Portal der Steiermark. Abflussprog- baut, kalibriert und validiert. Für die nosen einiger Online- Kalibrierung und Validierung wurden Pegel (m³/s), inkl. Warnstufen ebenfalls die Zeiträume des hydro - logischen Modells verwendet. Zur Kali- brierung standen bis zu 44 Pegel zur Warnmeldungen und Stufen wurden läufen, basierend auf den Ergebnissen 51 Verfügung. Eine Beziehung zwischen implementiert. Wichtig beim Aufbau eines verschiedener European Centre for Me- den überfluteten Bereichen und dem Hochwasserprognosemodells ist immer dium-Range Weather Forecasts (ECMWF)- Wasser stand im Gewässer eines Be - die Erstellung dauerhafter und zukunftsfä- Prognosen erstellt. reiches wurde hergestellt. Die Beziehung higer Backups und Wiederherstellungs-
  • 14. 14 Forschung BMBF Verbundforschungsprojekt EvaSim Gekoppelte Verkehrs- und Hydraulik- simulation zur Steuerung von Verkehr bei hochwasserbedingter Evakuierung Almut Gelfort & Matthias Kramer Das Verbundforschungsprojekt EvaSim Randbedingung in den hydrodynami- zeitabhängig ermittelt. Die verwendeten „Gekoppelte Verkehrs- und Hydraulik- schen Modellierungen. Stabilitätskriteren sind Ergebnisse physika- simulation zur Steuerung von Verkehr bei lischer Modellversuche, welche in einer Evakuierungsmaßnahmen“ gefördert Das von DHI-WASY mit MIKE 21 und Strömungsrinne am Lehrstuhl für Wasser- durch das Bundesministerium für Bildung MIKE 11 aufgebaute hydrodynamische bau und Wassermengenwirtschaft der und Forschung verknüpft ein hydrodyna- Modell weist Überschwemmungsflä- Universität Stuttgart durchgeführt werden misches Modell mit einem Verkehrsmo- chen, verursacht durch diese hydrologi- (Abbildung 1). Auf ein in Strömung dell, um einen Evakuierungsplan urbaner schen Extremereignisse aus. Hier werden befindliches Fahrzeug wirkt eine Vielzahl Gefördert durch das BMBF mit dem Förder- Gebiete zu erstellen. Dabei stellen weitere Wasserstand, Strömungsgeschwindigkeit von Kräften. Dieser Kraftwirkung liegen kennzeichen 13N10595. Untersuchungen, wie soziologische Befra- und Strömungsrichtung berechnet und verschiedene Einflussgrößen zugrunde, gungen der betroffenen Bevölkerung und extrahiert. Diese Ergebnisse fließen dann welche wechselseitig voneinander abhän- Forschungsergebnisse zur Fahrzeugstabi- in die Simulation des Verkehrsflusses für gig sind. Diese Beziehung wird in den Ver- die Evakuierung des bewohnten suchen untersucht. Gebietes ein. Die verschiedenen Modellansätze und Das Verkehrsmodell (erstellt vom Lehrstuhl Forschungsergebnisse werden an zwei für Verkehrsplanung und Verkehrsleittech- Untersuchungsgebieten genutzt. nik der Universität Stuttgart) untersucht, ob und an welchen Stellen es im Falle Eines davon ist die Stadt Altensteig am einer Evakuierung zu Engpässen im Fluss Nagold in Baden Württemberg. Die Straßennetz kommen würde. Ein erweiter- Stadt liegt unterhalb der Nagoldtalsperre. ter Ansatz ist hierbei, dass das Verkehrs- Vom Lehrstuhl für Hydrologie und Geo- modell Informationen über das Fluchtver- hydrologie werden Szenarien entwickelt, halten der Bevölkerung (erhoben durch die z. B. ein Anspringen der Hochwasser- soziologische Umfragen und Studien vom entlastungsanlage beinhalten. Ein weiteres interdisziplinären Forschungsschwerpunkt jedoch fiktives Szenario ist ein Talsperren- ZIRN) bei der im Modell durchgeführten teilversagen. Die Gemeinde Altensteig Routenwahl berücksichtigt. unterstützt das Forschungsprojekt hinsicht- lich der soziologischen Befragungen. Ab- In das Verkehrsmodell fließen zudem die bildung 2 zeigt das Untersuchungsgebiet Ergebnisse einer Studie zur Fahrzeug- im hydronumerischen Modell. stabilität ein. Im Rahmen dieser Unter- suchung werden maßgebliche Parameter Bei dem zweiten Untersuchungsgebiet für die Fahrzeugstabilität in Strömungen handelt es sich um die Gemeinde Bad identifiziert. Hierbei handelt es sich aus Reichenhall in Bayern. In diesem Gebiet hydraulischer Sicht um die Wassertiefe, die treten bei konvektiven Wetterlagen ver- Fließgeschwindigkeit und den Anström- mehrt Sturzfluten auf, die innerhalb eines Abb. 1: Versuchsrinne lität in strömendem Wasser wesentliche winkel. Diese Parameter werden für die sehr kurzen Zeitraums große Wasser- am LWW der Universität Stuttgart (Quelle: M. Bestandteile des Evakuierungsplans dar. modellierten Zeitschritte aus den Berech- mengen transportieren und zu Überflu- Kramer) nungsergebnissen des hydrodynamischen tungen des Stadtgebietes führen. Als Grundlage für die Szenarienentwick- Modells ausgelesen und anhand der ent- lung einer Überflutung urbanen Gebietes wickelten Stabilitätsgrenzen in einen binä- Für den Datenaustausch zwischen dem werden vom Lehrstuhl für Hydrologie und ren Befahrbarkeitsstatus überführt. Hier hydrodynamischen Modell und dem Geohydrologie der Universität Stuttgart werden die Grenzen der Befahrbarkeit und Verkehrsmodell wird eine Schnittstelle hydrologische Ereignisse (z. B. extremer der Benutzbarkeit von Verkehrswegen generiert. Aus den Ergebnisdateien des Niederschlag) modelliert. Diese dienen als während eines Überflutungsereignisses hydrodynamischen Modells werden die
  • 15. Forschung 15 Parameter Wasserstand, Strömungsge- die Knoten- und Kontroll- schwindigkeit und Strömungsrichtung punkte für definierte Zeit- extrahiert. Anhand der Ergebnisse der schritte aus dem hydro- Fahrzeugstabilitätsstudie werden diese dynamisch-numerischen Parameter bewertet, um dann als Ein- Modell extrahiert. Jeder gangsparameter in die Verkehrssimulie- Punkt wird anhand der rung einzufließen. entwickelten Stabilitäts- kriterien bewertet und Die diskretisierten Straßen aus dem klassifiziert. Diese Klassi- Verkehrsmodell, die als Linien mit fizierung definiert, ob ein Knotenpunkten an Straßenkreuzungen Teilabschnitt für bestimm- und einmündenden Straßen abgebildet te Fahrzeugklassen passierbar ist. Die tung von urbanen Gebieten berücksichtigt Abb. 2: Untersuchungs- gebiet für das 2-dimensio- sind, werden durch das Einfügen von Schnittstelle zwischen den beiden Mo- werden müssen. Dadurch kann den nale hydrodynamische Kontrollpunkten in einzelne Segmente dellen einschließlich der Bewertung wird Behörden ein Werkzeug zur Verfügung Modell unterteilt. während des Projektes entwickelt und zielt gestellt werden, das sowohl mögliche ein- auf eine möglichst automatisierte An- tretende Naturereignisse abdeckt, als auch Würden lediglich die Knotenpunkte aus- wendung ab. das Fluchtverhalten der Bevölkerung gewertet, blieben überflutete Abschnitte berücksichtigt. Einzelheiten sind dann unbeachtet, falls die Knotenpunkte der Das Verbundforschungsprojekt EvaSim unserer Webseite www.dhi-wasy.de zu ent- Straße höher als andere Teilabschnitte lie- vereint verschiedene Aspekte, die bei einer nehmen. gen. Die genannten Parameter werden für Evakuierungsmaßnahme durch Überflu- Nachrichten 15 Projektmanagement und automatische Softwaretestung mittels Microsoft Team Foundation Server Ina Lengert-Becker & Ingo Michels Um die Softwareentwicklung bei DHI- Form von User-Stories und Tasks bereits an lauf (Build) vollautomatisch alle Tests mit WASY auf eine neue Qualitätsstufe zu dieser Stelle vollständig im TFS abgebildet. einer neuen Version der Software durchge- heben, wurden intern umfangreiche Tests Die enge Verzahnung mit dem Microsoft führt werden. Bei einem gefundenen und ein Workshop (gehalten von Micro- Programm OneNote gestattet auch die Fehler kann der Entwickler den Test zur soft) zum Application Lifecycle Manage- Integration von längeren Texten und Fehlermeldung sofort erneut ablaufen las- ment auf der Basis des Microsoft Team Bildern, die z. B. für den Entwurf von sen und schnellstmöglich beheben, um Foundation Server (TFS) durchgeführt. Benutzeroberflächen genutzt werden. Die danach einen neuen Softwareerstellungs- Hintergrund ist die Möglichkeit, den Anforderungen, die damit im integrierten lauf starten zu können. Der Kreislauf Software-Entwicklungsprozess von der ers- Funktionskatalog (Product Backlog) ent- beginnt somit von vorn und führt zu einer ten Anforderungsanalyse über Build-, halten sind, werden anschließend gewich- stetigen Qualitätsverbesserung. Konfigurations-, Test-, und Support- tet, priorisiert und mit Testfällen (Test- management durchgängig, basierend auf cases) verbunden. Damit stehen sie sofort Die Tests haben nachgewiesen, dass der einer Plattform zu realisieren. Auch die in der Aufgabenliste des Entwicklers inner- TFS sehr gut für die Softwareentwicklung vollständige Integration von Microsoft halb von VS2010, aber auch des Testers im einsetzbar ist. Aus diesem Grund werden Visual Studio 2010 (VS2010), die primär Programmteil Test Manager des TFS zur als nächster Schritt alle Softwarelösungen bei DHI-WASY genutzte Entwicklungsum- Verfügung. Jeder gefundene Fehler (Bug) von DHI-WASY in den TFS auf Basis der gebung, war ein wichtiger Punkt bei der wird automatisch mit allen Informationen aktuellen Quelltextversionen überführt Entscheidung, diese Plattform zu testen. zur benutzten Systemumgebung verbun- und der Prozess sukzessive etabliert. den. Anforderungen können aber auch Ausgangspunkt für jedes neue Software- mit automatischen User Interface Tests, Alles in allem ist dieser Schritt aus unserer Projekt ist die Wahl eines geeigneten die einmalig durch den Tester bei dem Sicht im wahrsten Sinn des Wortes eine Vorgehensmodells. Das bei DHI-WASY manuellen Test der Software aufgezeich- runde Sache für Projektmanagement, bevorzugte Modell Scrum ist mittels net werden, verbunden werden. Auf Basis Entwicklung und Testung, von der Sie als Templates sehr gut im TFS abbildbar. Auf dieser Aufzeichnungen können dann wie- unsere Kunden künftig genauso wie wir dieser Basis werden die Anforderungen in derum nach jedem Softwareerstellungs- profitieren werden.