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Der Deutsche Küstengazetteer, ein service-basiertes Instrument zur Referenz und Kommunikation von Ortsbezeichnungen

Abstract and Figures

A gazetteer Web service is an essential semantic component in a Spatial Data Infrastructure (SDI). Due to the different query options - starting from the text, searching for its spatial representation or vice versa asking for the designation of an area - the gazetteer can be used both, for issues with semantic context as well for onomasiological questions. From the spatial overlap of the name-bearing objects arise implicitly ontological rules that should be considered in addition, if name and reference objects can be categorized in the gazetteer. Within a SDI a gazetteer is not only an instrument to search for and use geographical names of geoobjects, or vice versa to work starting from the reference objects with the name. The gazetteer has a much more fundamental normative function as it includes the available vocabulary of place names in a SDI. Based on spatial allocation and common quality categorizations the gazetteer defines the usage rules for both the names and reference objects. The use of temporal properties is essential in developing a gazetteer for the coast. Namely, since the variability of the name-bearing geographical forms and also the historic cultural dynamics have an obvious impact on name changes. The integration of the temporal evolution also allows the examination of the temporal development of space and names, so the gazetteer can become an instrument of research. Because of these characteristics and requirements, a coastal gazetteer cannot be modeled by static relations of object and name. For the integration of coastal gazetteer in different work processes, the implementation as a Web service is suitable. “Best practices” and standards developed for the use in mainland areas are currently being tested, however, they are dominated by a static view of the world. In developing a coastal gazetteer service it is important to implement relevant technical specifications and account for the temporal dimension of change.
Abbildung 3: Unschärfe der räumlichen Grenzen benannter Objekte aufgrund morphologischer Merkmale (rote Ringe) und ihre Abhängigkeiten von Bemessungsgrenzen. Geometrien liegen meist in Form von Karten vor. Hier liefern Vermessungsdatum oder Herausgabe geeignete Startdaten für die zeitliche Gültigkeit. Die Bestimmung einer zeitlichen Gültigkeit erfolgt meist durch Kartenvergleich beobachteter morphologischer Änderungen aber auch durch Verwaltungsakte, wie bei der Festlegung von Gemeindegrenzen , Berichtsgebieten usw. Die Grenzen benannter Geoobjekte können unterschiedlich scharf verlaufen. So wird die Grenze einer Wattplate ad hoc bei der Beobachtung vor Ort anhand der Grenzlinie Wasser und Watt erfolgen und nicht in Bezug eines hierzu herangezogenen , theoretisch definierten Wasserstandes. Entsprechend der Änderungsrate eines Grenzmerkmales werden Grenzen unterschiedlich scharf wahrgenommen und eröffnen Interpretationsspielräume (Abb. 3). Trägt eine Wattplate aus Meeressicht einen anderen Namen als aus Sicht des Binnenlandes, verschmelzen zwei Wattkörper und bleiben dabei die Namen der Teile tradiert, können sich kaum festlegbare Grenzen ergeben (FALKSON 2000; KOHLUS 2009). Der Bezug zwischen Name und Geometrien kann sich vielfältig gestalten. Im einfachsten Fall wird ein Name auf einer Karte gefunden und kann damit direkt mit einer Geometrie zusammengebracht werden. Historische Ortsnamen werden aber häufig in Rechtsdokumenten nachgewiesen, auch bereits zu Zeiten in denen eine Kartographie im heutigen Sinn nicht bestand. In manchem Fall kann nur eine Geometrie im Sinne eines Suchraumes angegeben werden. Liefern spätere Karten Geometrien, von denen eine als die am besten geeignete bezeichnet werden kann, ist eine Überlappung der zeitlichen Gültigkeit dieser Geometrie und der des Namens nicht immer gegeben (Abb. 4). Zur Berücksichtigung der unterschiedlichen räumlichen Exaktheit wird im Küstengazetteer ein " Fehlerwert " in Meter mitgeführt.
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Der Deutsche Küstengazetteer, ein service-basiertes
Instrument zur Referenz und Kommunikation von
Ortsbezeichnungen
Jörn Kohlus, Frank Sellerhoff, Thanh-Trong-Nhan Vo, Rainer Lehfeldt, Rainer Roosmann und
Dorian Alcacer-Labrador
Zusammenfassung
Ein Gazetteer-Webdienst stellt eine wesentliche semantische Komponente in einer Geo-
dateninfrastruktur (GDI) dar. Durch die unterschiedlichen Abfragemöglichkeiten – aus-
gehend vom Text nach der räumlichen Repräsentanz oder umgekehrt nach der Benen-
nung eines Gebietes fragend – lässt sich der Gazetteer sowohl für Fragen mit
semantischem Kontext wie auch onomasiologisch einsetzen. Aus der räumlichen Über-
schneidung der namenstragenden Objekte ergeben sich implizit auch ontologische
Regeln, die zusätzlich zu betrachten sind, wenn Namen und Bezugsobjekte im Gazetteer
kategorisiert werden können.
Innerhalb einer GDI ist damit ein Gazetteer nicht nur ein Mittel, um über geographi-
sche Namen Geoobjekte zu finden und zu verwenden, oder umgekehrt ausgehend von
den Bezugsobjekten mit den Namen zu arbeiten. Der Gazetteer hat eine weitaus grundle-
gendere normierende Funktion, er umfasst den in einer GDI verfügbaren Wortschatz
von Ortsbezeichnungen und legt über die räumliche Zuordnung und qualitative Katego-
risierungen gemeinsame Kommunikations- und Verwendungsregeln sowohl für die
Namen als auch für Bezugsobjekte fest.
Die Verwendung temporaler Eigenschaften ist bei der Entwicklung eines Gazetteers
für die Küste essentiell, da hier die Veränderlichkeit der Namen tragenden Geoformen
ebenso, wie durch die historische kulturelle Dynamik, der Namenswandel besonders
deutlich ausgeprägt ist. Die Integration der zeitlichen Entwicklung ermöglicht zudem die
Betrachtung der zeitlichen Entwicklung von Raum und Namen, so dass der Gazetteer
zum Instrument der Recherche werden kann. Aufgrund dieser Eigenschaften und Anfor-
derungen kann ein Küsten-Gazetteer nicht durch statische Beziehungen von Objekt und
Namen modelliert werden.
Für die Einbindung des Küsten-Gazetteer in unterschiedliche Arbeitsprozesse ist die
Realisierung eines Webdienstes geeignet. Die für das Festland beschriebenen Standards
und Best-Practices werden aktuell erprobt, sie sind allerdings vor allem durch ein stati-
sches Weltbild geprägt. Bei der Entwicklung eines Gazetteer-Services gilt es eine Lösung
zu finden, die relevante technische Vorgaben aber auch die Dimension des zeitlichen
Wandels unterstützt.
Schlagwörter
Gazetteer, Onomastik, Ortsnamen, Referenzsystem, WFS-G, WEB-Services, INSPIRE,
Marine Daten-Infrastruktur für Deutschland, MDI-DE
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Die Küste, 82 MDI-DE (2014), 81-96
Summary
A gazetteer Web service is an essential semantic component in a Spatial Data Infrastructure (SDI). Due
to the different query options - starting from the text, searching for its spatial representation or vice versa
asking for the designation of an area - the gazetteer can be used both, for issues with semantic context as
well for onomasiological questions. From the spatial overlap of the name-bearing objects arise implicitly
ontological rules that should be considered in addition, if name and reference objects can be categorized in
the gazetteer.
Within a SDI a gazetteer is not only an instrument to search for and use geographical names of geo-
objects, or vice versa to work starting from the reference objects with the name. The gazetteer has a much
more fundamental normative function as it includes the available vocabulary of place names in a SDI.
Based on spatial allocation and common quality categorizations the gazetteer defines the usage rules for
both the names and reference objects.
The use of temporal properties is essential in developing a gazetteer for the coast. Namely, since the
variability of the name-bearing geographical forms and also the historic cultural dynamics have an obvious
impact on name changes. The integration of the temporal evolution also allows the examination of the
temporal development of space and names, so the gazetteer can become an instrument of research. Because
of these characteristics and requirements, a coastal gazetteer cannot be modeled by static relations of object
and name.
For the integration of coastal gazetteer in different work processes, the implementation as a Web ser-
vice is suitable. “Best practices” and standards developed for the use in mainland areas are currently being
tested, however, they are dominated by a static view of the world. In developing a coastal gazetteer service it
is important to implement relevant technical specifications and account for the temporal dimension of
change.
Keywords
Gazetteer, onomatology, place names, reference system, WFS-G, WEB-Services, INSPIRE, Marine
Data Infrastructure for Germany, MDI-DE
Inhalt
1 Einleitung ............................................................................................................................ 83
2 Aufgaben und Eigenschaften ........................................................................................... 83
3 Zeitliche und räumliche Gültigkeit ................................................................................. 84
4 Einsatzziele und Informationsgehalt .............................................................................. 87
5 Technisches Konzept ........................................................................................................ 88
6 Service .................................................................................................................................. 89
7 Client .................................................................................................................................... 90
8 Ausblick und Schlussfolgerungen ................................................................................... 93
9 Schriftenverzeichnis ........................................................................................................... 94
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1 Einleitung
Von der Schraubengröße über die Größe des Papieres und weiter für die Körnung der
Sedimente sind DIN- und ISO-Normen im Gebrauch. Normiert sind auch viele Verfah-
ren, Messungen vorzunehmen oder die Daten zu kommunizieren. Dort wo keine einge-
tragenen Normen verfügbar sind, wird mit in der Literatur belegten Verfahren gearbeitet,
um einen nachvollziehbaren Standard zu gewährleisten mit dem implizit oft auch eine
Qualitätserwartung einhergeht. Zunehmend tritt daneben die Zertifizierung, die umge-
kehrt zum Standard nicht zuerst eine Normierung, sondern eine Qualitätszusicherung
verspricht. Ein nicht zu vernachlässigender Anteil der Arbeit beim Aufbau der Marinen
Daten-Infrastruktur Deutschland wurde genau darauf verwendet, den oft in Form recht-
licher Vorgaben eingeflossenen Standardisierungen und Normierungen nachzukommen:
Die Notwendigkeit der Konformität zu INSPIRE (EUROPÄISCHES PARLAMENT UND
DER RAT DER EUROPÄISCHEN UNION 2007) einschließlich der dort entworfenen Archi-
tektur (EUROPÄISCHE KOMMISSION 2009), zu ISO-Standards oder zu Verabredungen
innerhalb des OGC (engl. „Open Geospatial Consortium“) werden allgemein akzeptiert,
um eine erfolgreiche Kommunikation innerhalb einer Dateninfrastruktur oder zwischen
verschiedenen Strukturen erreichen zu können.
Während in den Konzepten für eine solche Kommunikationsstruktur vieles bis ins
Detail geregelt ist, ist hingegen die Kommunikation über grundliegende Anliegen und
Eigenschaften des Einsatzes der Infrastruktur verblüffend unpräzise und indifferent. Die-
ser Beitrag beschränkt sich auf die vergleichsweise scheinbar simple Aufgabe, das „Wo“
zu kommunizieren. Er erläutert das hierfür entwickelte Konzept und beschreibt das hier-
zu entwickelte Instrument (ROOSMANN et al. 2013), den Küstengazetteer (KOHLUS und
HEIDMANN 2006).
2 Aufgaben und Eigenschaften
Der Gazetteer wird gebildet aus einer kritischen Sammlung von Namen und ihrer räumli-
chen Referenz. Andere Angaben geben Hinweise auf die Ausprägung der Geoobjekte
und die sprachliche Bildung der Namen bis optional zur Aussprache. Respektive der ho-
hen räumlichen Dynamik, der befristeten Existenzzeiten und der Wandelbarkeit von
Geoobjekten im Bereich der Küsten sowie des sprachlichen Wandels der Namen (insb.
KOHLUS 2007) wurde der Deutsche Küstengazetteer um ein zeitliches Konzept erweitert.
Unter einem Gazetteerobjekt wird ein Geoobjekt verstanden, das eine räumliche Aus-
dehnung hat und eine Benennung trägt. Objekte, die einen Namen tragen, können sich
räumlich verändern, können neu entstanden sein oder auch zerstört werden. Die Verän-
derungen des Wattenmeeres im Verlauf der mittelalterlich-frühneuzeitlichen Überflutun-
gen stehen hierfür als demonstratives Beispiel, wie auch die „wandernde“ Insel Trischen.
Umgekehrt gibt es viele geographische Objekte, die keinen expliziten Namen tragen.
Erst im Rahmen einer kulturellen Rezeption erfahren sie eine Benennung und diese Be-
nennung kann sich im Laufe der regionalen Entwicklung ebenso verändern (KOHLUS
2007), wie die mit dem Namen verbundene Rezeption: z. B. beschrieb „Frankfurt“ früher
eine niedrige, passierbare Stelle im Main und steht heute für einen Großstadtraum. Die
Benennung eines Geoobjektes kann sich in Folge der veränderten Rezeption wandeln,
aber gegenläufig kann auch durch die sprachliche Veränderungen die Wahrnehmung
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eines Geoobjektes beeinflusst werden: z. B. „Werte koch“ (1438), von angelsächsisch
werith (vgl. HAEFS 2004), zu „Wasserkoog“, oder der Wandel von „Rüschenloch“ zum
„Russenloch“ (FALKSON 2000; KOHLUS 2009).
Ein im Gazetteer anzusprechendes Objekt hat also weder einen feststehenden räumli-
chen Bereich, noch kann darauf vertraut werden, dass es eine konstante geographische
Kategorie (im Folgenden Objekttyp) – wie Stadt, Furt, Sandbank, Insel – behält. Ebenso
hat es keinen eindeutigen Namen. Alle diese Ausprägungen gelten nur innerhalb eines
Zeitraumes. Damit besteht keine unabdingbare Abhängigkeit von Ort, Qualität und Na-
me des Gazetteerobjektes, diese Eigenschaften müssen vielmehr – auch im Sinne der Da-
tenmodellierung – als voneinander unabhängige Ausprägungen behandelt werden. Das
Gazetteerobjekt ist mithin eine abstrakte Konstruktion, ein zeitlich variables Gedanken-
konstrukt zur Kommunikation über den Raum (Abb. 1).
Der häufigste Einsatzbereich eines Gazetteers ist die Suche nach Daten mittels einer
sprachlichen Ortsbezeichnung. Umgekehrt kann ein Gazetteer auch als Namensdienst
eingesetzt werden, d. h. er liefert Ortsbezeichnungen für ein geographisches Objekt oder
innerhalb eines Gebietes. Es lassen sich die Verhältnisse der im Gazetteer enthaltenen
Namen und Bezugsobjekte zueinander ergründen. Er kann damit auch zur räumlichen
Erschließung schriftlicher Quellen dienen. Dabei können unterschiedliche Ortsbezeich-
nungen über Sprachformen und die historische Entwicklung integrativ berücksichtigt
werden. Und per se, eingebettet in einen geeigneten Client (ROOSMANN et al. 2013,
S. 106f), kann er als Instrument der Raum-, Namens- und Sprachforschung eingesetzt
werden.
Abbildung 1: Das Gazetteer-Objekt als Konstrukt einer zeitlich übergreifenden Sammlung von
Namen und Geometrien (aus ROOSMANN et al. 2013).
Die Auswahl von Objekten bestimmt sich über vier bzw. fünf Merkmale: die Festlegung
eines Suchgebietes, eines Objekttyps, der zeitlichen Gültigkeit und des Namens, der sich
exakt oder ähnlich suchen lässt, sowie einer Namenskategorie.
3 Zeitliche und räumliche Gültigkeit
Die Konzeption und Bestimmung der zeitlichen Gültigkeit von Geometrien und Namen
wurde in den bisherigen Publikationen zum Küstengazetteer nicht behandelt. Die zu-
grunde liegende Überlegung, dass die Geometrien veränderlicher Objekte nur zeitlich
beschränkt verwendet werden können, findet genauso allgemeine Akzeptanz, als dass alte
Namensformen nicht mehr gebräuchlich sind.
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Bereits in diesem einleitenden Absatz wird deutlich, dass die zeitliche Gültigkeit keine
exakt bestimmbare Größe, sondern als „fuzzy“ Information zu werten ist. Es geht um
Fragen: wie lange lässt sich zweckmäßig mit dem Umriss eines Außensandes arbeiten
oder in welcher Zeit war „Buschsand“ und seit wann „Trischen“ für einen auch bei Flut
sichtbaren Außensand als Name gebräuchlich. Weder „zweckmäßig“ noch „gebräuch-
lich“ markieren klar bestimmbare Eigenschaften oder Werte.
Für eine Abschätzung geeigneter zeitlicher Grenzen der Eignung von Geometrien
von Formen im Küstengebiet konnten ebenso wie für die Verwendung von Namen für
benannte Geoobjekte keinerlei geeignete Untersuchungen ausfindig gemacht werden. In
der Situation, dass es keine wissenschaftlichen Kriterien gibt, aber die Festlegung eines
Werterahmens benötigt wird, wird üblicherweise auf Expertise zurückgegriffen, eine Ein-
schätzung und Festlegung wird fachlich spezialisierten Personen überlassen.
Diese Einschätzungen gründen sich bei Namen und Geometrien auf unterschiedliche
Überlegungen, bei denen die Qualität der Quellen, die Eigenschaften des Objektes, die
sprachliche Wandelbarkeit, das Alter und mehr eingehen. Die Entwicklung einer weiter-
gehenden Konzeption ist wünschenswert.
Abbildung 2: Schemata zur Bestimmung und Beschreibung zeitlicher Gültigkeiten.
Zum Umgang mit solchen ungenauen, nicht eindeutig bestimmbaren Eigenschaften wur-
de die Fuzzy Logik entwickelt (ZADEH 1965; ZIMMERMANN 2001). Die Konzeption be-
ruht – abstrahiert – darauf, dass es innerhalb einer kommunizierenden Gruppe verwandte
Vorstellungen über die Richtigkeit von Werten gibt und sich daraus Übergangsbereiche
ableiten lassen, die zwischen Zustimmung und Ablehnung einer Bewertung liegen.
Sprachlich finden sich diese weichen Grenzen häufig bei zeitlichen Angaben:
„im 19. Jh.“, „Mitte des 19. Jh.“, „in den 1880er Jahren“, „vor 1910“, „seit den 80ern“
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(Abb. 2, unten). Im Datenmodell des Gazetteers ist einfache Möglichkeit der Definition
von Übergangsbereichen berücksichtigt. Neben der Bestimmung eines gesicherten Gül-
tigkeitszeitraumes können darüber hinaus gerichtete Übergangszeiten angegeben werden.
Im Rahmen der technischen Umsetzung des Küstengazetteers ist aber bisher nur eine
Boolesche Logik umgesetzt (Abb. 2, oben rechts).
Die zeitliche Gültigkeit von Namen lässt sich durch ihren Gebrauch in Texten, Do-
kumenten oder Karten feststellen. In einigen Fällen gibt es exakt datierbare Benennungs-
akte oder amtliche Namenswechsel, in den meisten Fällen ist aber mit der Nutzung der
Benennung auch über den nachgewiesenen Zeitraum zu rechnen (KOHLUS 2007).
Abbildung 3: Unschärfe der räumlichen Grenzen benannter Objekte aufgrund morphologischer
Merkmale (rote Ringe) und ihre Abhängigkeiten von Bemessungsgrenzen.
Geometrien liegen meist in Form von Karten vor. Hier liefern Vermessungsdatum oder
Herausgabe geeignete Startdaten für die zeitliche Gültigkeit. Die Bestimmung einer zeitli-
chen Gültigkeit erfolgt meist durch Kartenvergleich beobachteter morphologischer Än-
derungen aber auch durch Verwaltungsakte, wie bei der Festlegung von Gemeindegren-
zen, Berichtsgebieten usw. Die Grenzen benannter Geoobjekte können unterschiedlich
scharf verlaufen. So wird die Grenze einer Wattplate ad hoc bei der Beobachtung vor Ort
anhand der Grenzlinie Wasser und Watt erfolgen und nicht in Bezug eines hierzu heran-
gezogenen, theoretisch definierten Wasserstandes. Entsprechend der Änderungsrate eines
Grenzmerkmales werden Grenzen unterschiedlich scharf wahrgenommen und eröffnen
Interpretationsspielräume (Abb. 3). Trägt eine Wattplate aus Meeressicht einen anderen
Namen als aus Sicht des Binnenlandes, verschmelzen zwei Wattkörper und bleiben dabei
die Namen der Teile tradiert, können sich kaum festlegbare Grenzen ergeben (FALKSON
2000; KOHLUS 2009).
Der Bezug zwischen Name und Geometrien kann sich vielfältig gestalten. Im ein-
fachsten Fall wird ein Name auf einer Karte gefunden und kann damit direkt mit einer
Geometrie zusammengebracht werden. Historische Ortsnamen werden aber häufig in
Rechtsdokumenten nachgewiesen, auch bereits zu Zeiten in denen eine Kartographie im
heutigen Sinn nicht bestand. In manchem Fall kann nur eine Geometrie im Sinne eines
Suchraumes angegeben werden. Liefern spätere Karten Geometrien, von denen eine als
die am besten geeignete bezeichnet werden kann, ist eine Überlappung der zeitlichen
Gültigkeit dieser Geometrie und der des Namens nicht immer gegeben (Abb. 4). Zur Be-
rücksichtigung der unterschiedlichen räumlichen Exaktheit wird im Küstengazetteer ein
„Fehlerwert“ in Meter mitgeführt.
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Abbildung 4: Zeitliche Gültigkeit und zeitliche Bezüge von Ortsnamen und Geometrien.
Soweit keine Festlegung durch einen legislativen Akt erfolgt, kann die räumliche Abgren-
zung und zeitliche Gültigkeit nur durch Interpretation und die kritische Auswertung von
Quellen gefunden werden. Eine solche Festlegung ist abhängig vom Kenntnisstand, der
Expertise des Bearbeiters und seiner Bewertung. Der Gazetteer führt daher Verweise auf
die verwendeten Quellen, den Bearbeiter und eine Kurzerläuterung der Bearbeitungswei-
se mit.
4 Einsatzziele und Informationsgehalt
Jeder Gazetteer hat einen lexikalischen Charakter, Namen und Geometrien werden ge-
sammelt und in einen Bezug mit dem Anspruch von Gültigkeit gesetzt. Wie erläutert,
beruht diese Festlegung auf Arbeiten von Experten. Die Relevanz solcher Information ist
abhängig von der Akzeptanz und dem Vertrauensgrad, die dem Informationsanbieter
eingeräumt wird (ein anderer Diskurs hierzu findet sich bei KEßLER et al. 2009).
Der Deutsche Küstengazetteer wurde als Teilkomponente der Marinen Daten-
Infrastruktur Deutschlands MDI-DE (LEHFELDT 2013; LEHFELDT und MELLES 2011)
entwickelt, die das umfangreichste Netzwerk zur Informationsbereitstellung deutscher
Küstenbehörden von Bund und Ländern bildet und als Vertrauensgeber wirkt. Das am
Vorhaben beteiligte Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) ist verant-
wortlich für die Herausgabe von Seekarten an der deutschen Küste und nimmt dabei Be-
nennungen vor. Das Benennungsrecht im Binnengebiet liegt vor allem bei den Kommu-
nen, aber auch bei den Vermessungsämtern der Bundesländer. Bei historischen Namen
und Exonymen sowie bei regional gebräuchlichen Namen lässt sich die Sammlung und
Definitionshoheit nicht per Zuständigkeit regeln, sondern sie werden im Rahmen geogra-
phischer, linguistischer und volkskundlich-historischer Arbeiten ausgedeutet und gewon-
nen. Neben grundsätzlichen Fragen der kartographischen Namensgebung wirkt der Stän-
dige Ausschuss für geographische Namen (StAGN) als klärende und definierende In-
stanz.
Nutzungsziel des Küstengazetteers ist es, sowohl per Namen auf einen Raum
schließen zu können, als auch für einen Ort – Bereich oder Geoobjekt – über die Zeit
geeignete Namens- und Ortsinformation zu finden. Sowohl ein durch verwaltungsrechtli-
che Festlegungen als auch im fachlichen Diskurs erarbeitetes Namensgut ist bereitzustel-
len. Aktuell gültige Namen und ihre geeignete räumliche Repräsentanz sind verfügbar zu
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machen und gemäß einer Vereinbarung dem Namensdienst des Bundesamtes für
Kartographie und Geodäsie (BKG) als Quellinformation für den nicht landfesten Raum
zuzuleiten. Hintergrund dieser Kooperation von MDI-DE und GDI-DE mit dem amtli-
chen Namensdienst am BKG ist, dass der massive Wandel in der verhältnismäßig kleinen
Küstenregion eine separate und stetige Bearbeitung benötigt.
Das Grundgerüst der Informationen im Küstengazetteer bildet die Arbeit des StAGN
und die von ihm in Kooperation mit den Landesvermessungsämtern beauftragte Karte
der Küstengewässernamen (LGN und StAGN 2005a, 2005b; LVermSH und StAGN
2005, LVerma-MV und StAGN 2005). Aufgrund des massiven räumlichen Wandels ist
eine neue räumliche Zuordnung der Namen auf die in den Seekarten des BSH erkennba-
ren Geländeformen vorgenommen sowie die in den aktuellen Seekarten veränderten Be-
nennungen berücksichtigt worden. Zahlreiche weitere Karten, Dokumente und Quellen
wurden bisher vor allem für den Bereich der Schleswig-Holsteinischen Westküste ausge-
wertet, der als Testraum für die Entwicklung von Methodik und Funktionalität der Soft-
ware diente. Räumlich werden geographische Namen aus dem deutschen Küstenmeer,
von den Inseln und des küstennahen Festlandes aufgenommen. Die Aufbereitung der
Geometrien erfolgt mit einem GIS. Für die Geoobjekte werden aktuelle und zusätzlich
teilweise historische Geometrien erfasst. Die Ersterfassung der Namen erfolgt unter Nut-
zung einer Tabellenverarbeitung. Ergänzungen der Kodierungs-Kataloge, der Listen von
Quellen und ihrer Bearbeitung sowie der Bearbeiter werden mitgeführt. Diese Daten
werden dann mittels einer Import-Software nach logischen Kriterien auf Konsistenz ge-
prüft und in eine Geodatenbank übernommen. Bei der Umsetzung wird das Datenbank-
managementsystem PostgreSQL mit PostGIS verwendet, wobei das Datenbankschema
spezifisch an den erforderlichen Randbedingungen zur Definition eines Web Feature Ser-
vices mittels Geoserver ausgerichtet ist.
5 Technisches Konzept
Seitens des Open Geospatial Consortium (OGC) gibt es für einen Gazetteer-Service nur
ein Best-Practice (HARRISON und VRETANOS 2012), der auf einer Erweiterung des Web
Feature Service (WFS) beruht. Den oben skizzierten Anforderungen kann damit nicht
entsprochen werden, da zeitliche Eigenschaften von Namen und Geoobjekten nicht hin-
reichend berücksichtigt werden. Diese bereits 2006 vorgeschlagene Konzeption hat nur
wenige Umsetzungen gefunden und sich nicht durchgesetzt. Das ehemalige Best-Practice
der OGC ist in der Zwischenzeit in „Gazetteer Service - Application Profile of the Web
Feature Service Best Practice V. 1.0“ aufgegangen. Auch in der Version 1.0 ist keine zeit-
liche Gültigkeit für Namensobjekte vorgesehen. In der „GDI-Architekturspezifikation
2.0 Sep. 2010 # 8.2.2 Gazetteer-Service“ wurde der Hinweis aufgenommen, dass der
WFS-G ggf. in der nächsten Version nicht mehr empfohlen wird und es wird auf die
INSPIRE-Definition „Geographical Names“ verwiesen.
Die INSPIRE-Richtlinie schreibt den Aufbau einer gemeinsamen Geodateninfrastruk-
tur (GDI) für ganz Europa vor. In dieser Richtlinie wird unter anderem festgelegt, dass
Geoinformationen mit dazugehörigen Metadaten in Form von interoperablen und har-
monisierten Web-Diensten verfügbar zu machen sind. In der Architektur-Vorgabe
„INSPIRE Network Service Architektur“ (INSPIRE NETWORK SERVICES DRAFTING
TEAM 2008) wird für einen Gazetteer-Service die Umsetzung als Downloaddienst
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gefordert und weiter in der Guideline „INSPIRE Data Specification on Geographical
Names“ (INSPIRE THEMATIC WORKING GROUP GEOGRAPHICAL NAMES 2009) ein auf
dem WFS aufbauende Umsetzung festgelegt. Die für den Küstengazetteer erforderlichen
temporalen Eigenschaften werden daher als Erweiterung des im Rahmen von INSPIRE
angelegten Konzeptes realisiert.
6 Service
Für die Umsetzung eines Gazetteer-Webdienstes sind zwei unterschiedliche Architektur-
stile geprüft worden, die service-orientierte Architekturen (SOA) auf Grundlage von
Diensten (MACKENZIE et al. 2006) und die ressourcenorientierte Architekturen (ROA)
(FIELDING 2000). Berücksichtigt wurden hierbei Standards, Best-Practices und etablierte
Projekte (u. a. GeoNames.org, Google Geocode, Alexandria Digital Library), die die obi-
gen Architekturstile umsetzen. Untersucht wird auch, ob existierende Portale als Clients
verwendet werden können.
Die Umsetzung mittels OGC-SOA erscheint im Vergleich einfacher zu realisieren und
von Clients und Portalen unterstützt (LUCCHI et al. 2008). Allerdings wird die Umsetzung
mittels WFS-G alternativ zur Spezifikation „Geographical Names“ (GN, Version 3;
INSPIRE THEMATIC WORKING GROUP GEOGRAPHICAL NAMES 2009) diskutiert, deren
Aufnahme als Konzept der GDI-DE (2010) erwogen wird und auch beim Service für den
Deutschen Küstengazetteer als Grundlage dient (zur Diskussion ROOSMANN et al. 2013).
Abbildung 5: Für den Küstengazetteer erweitertes Datenschema „NamedPlace“ (aus ROOSMANN
et al. 2013).
Der in der Spezifikation „Geographical Names“ definierte Featuretype NamedPlace er-
möglicht es, einer Geometrie mehrere Namen zuzuordnen, entbehrt aber eine zeitliche
Dimension und führt mithin kein abstraktes Gazetteer-Objekt ein, dem auch mehrere
alternative Geometrien zugeordnet werden können. Für den Küstengazetteer wurde die
Spezifikation GN um temporale Attribute für Geometrie und Namen sowie einem ob-
jectType ergänzt. Das Attribut objectType ermöglicht eine differenziertere Klassifikation
gegenüber dem bestehenden INSPIRE-Attribute type (siehe Abb. 5 NamedPlaceTypeVa-
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lue). Die Wahl gültiger Werte, sowie eine Zuordnung zu den INSPIRE-Vorgaben oblie-
gen dem Serviceprovider.
Durch die Verwendung der GN-Vorgaben wird ermöglicht, dass bestehende GN-
Interpreter Antworten nach wie vor verarbeiten können. Da alternative Geometrien –
hier meist mit unterschiedlicher zeitlicher Gültigkeit – nicht im GN abgebildet werden,
müssen bei Einhaltung des Schemas für diese jeweils eigene Gazetteer-Objekte zurückge-
liefert werden.
Ein WFS-Downloaddienst wird dazu genutzt, Gazetteer-Informationen in Form von
Vektordaten anzubieten. Für das Setzen von Abfragebedingungen bei Suchanfragen an
den WFS dient der Filter Encoding Standard (FES). Die Web Feature Service (WFS)-
und Filter Encoding Standards (FES)-Spezifikation, beide in der Version 2.0, unterstüt-
zen gekoppelt erstmalig temporale Operationen nach dem ISO 19108 (VRETANOS 2010a;
VRETANOS 2010b). Der Webdienst ist als Umsetzung des Layer-Patterns (VOGEL et al.
2008) entworfen, wodurch sich die Abhängigkeiten vom jeweils eingesetzten GeoServer
sowie der Datenbanksoftware reduzieren und sich damit die Möglichkeit der Wiederver-
wendung einzelner Komponenten erhöht (ROOSMANN et al. 2013). An den Dienst wird
ein XML-Dokument übergeben, das die Operanden für die Suche nach den Attributen
ID, Namen, Geometrie, die jeweiligen temporalen Gültigkeiten von Namen oder Geo-
metrien und Featuretype festlegt. Die hierarchischen Verhältnisse der Featuretypen wer-
den mittels einer Zuordnungstabelle berücksichtigt.
7 Client
Um die Funktion des Services zu veranschaulichen, wurde ein Client erstellt, der es
ermöglicht, eine Anfrage an den Dienst zu richten und die Ergebnisse der Anfrage nut-
zerfreundlich aufbereitet darzustellen. Im Wesentlichen besteht der Client aus zwei
Komponenten.
Die erste Komponente erlaubt die Formulierung einer Suchanfrage. Eine Anfrage
kann sich dabei wahlweise aus einer Zeichenkette, einer räumlichen oder zeitlichen Ein-
schränkung, dem gesuchten Typ des Features oder auch einer beliebigen Kombination
der vorgenannten Bedingungen zusammensetzen. Der Anwender wird dabei graphisch
interaktiv unterstützt. Beispielsweise lassen sich die räumliche Bedingung auf einer Karte
und die zeitliche Bedingung auf einem Zeitstrahl definieren. In der Abb. 6 ist eine bei-
spielhafte Anfrage aller Gazetteer-Objekte gezeigt, deren Name mit der Zeichenkette
„Medem“ beginnt. Hat der Anwender alle Eingaben vorgenommen und die Suche gestar-
tet, so erstellt der Client auf der Basis der gemachten Angaben ein XML-Dokument und
sendet dieses an den Gazetteer-Service
Der Service nimmt die Anfrage entgegen und verarbeitet diese. Die Menge der auf die
Anfrage zutreffenden Gazetteer-Objekte wird im Erfolgsfall wieder als XML-Dokument
ausgedrückt und für den Anwender unsichtbar zurück an den Client gesendet.
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Abbildung 6: Beispielhafte Anfrage nach allen Gazetteer-Objekten, die mit der Bezeichnung
„Medem“ beginnen.
Hier kommt die zweite Komponente zur Anzeige von Gazetteer-Objekten zum Einsatz.
Ihre Aufgabe besteht darin, das für den Menschen schlecht leserliche XML-Dokument in
ansprechender, verständlicher Form für den Anwender aufzubereiten und sowohl gra-
phisch als auch tabellarisch anzuzeigen. Dabei wird besonderer Wert auf eine überschau-
bare Darstellung der mitunter komplexen Beziehungen eines Gazetteer-Objektes zu sei-
nen verschiedenen Bezeichnungen oder Geometrien gelegt (Abb. 7).
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Abbildung 7: Anzeige der Ergebnisse einer Suchanfrage in Karte, Zeitstrahl (oben rechts) und
Tabelle.
Die gefundenen Objekte werden farblich kodiert in einer Karte und einer Tabelle ange-
zeigt. Der zeitliche Bezug untereinander kann dem Zeitstrahl entnommen werden, in dem
das jeweilige Zeitintervall der Gültigkeit als Balken dargestellt wird. Wird in einer der drei
Darstellungen ein Objekt selektiert, so wird es in den anderen beiden Darstellungen eben-
falls hervorgehoben und die Details werden in separaten Tabellen angezeigt (Abb. 8). Auf
diese Weise können die zu einem Gazetteer-Objekt gehörigen Namen und Geometrien
zusammen mit den entsprechenden Quellenangaben näher studiert werden.
Präferierte Objekte können in einer Zwischenablage abgelegt und von dort aus
beispielsweise für eine verfeinerte Suche verwendet oder für den Download exportiert
werden. Der Export umfasst dabei ein Textdokument, ein Bild sowie eine Shape-Datei.
Der Client ermöglicht es somit einerseits unerfahrenen, gelegentlichen Anwendern einfa-
che Anfragen an den Service zu stellen und zu visualisieren und andererseits dem interes-
sierten Fachanwender komplexe Recherchen durchzuführen und deren Ergebnisse dau-
erhaft zu speichern und mit standardisierten GIS-Werkzeugen eigene Fragestellungen
weiterzuverfolgen. Als Nebenprodukt ist bei der Arbeit an dem Client ein Web Map
Service entstanden (Abb. 7 und 8, linke Seite), der für einen dargestellten Ausschnitt die
Bezeichnung der Gazetteer-Objekte georeferenziert anzeigt und als kartographischer
Namensdienst eingesetzt werden kann.
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Abbildung 8: Hervorhebung von räumlichen und zeitlichen Bezügen der zu einem Gazetteer-
Objekt gehörigen Namen und Geometrien.
8 Ausblick und Schlussfolgerungen
Der Küstengazetteer ist konzeptionell und technisch innovativ, da die anstehenden und
bisher nur in der Literatur behandelten Fragen des Wandels von Namen und Geometrien
konsequent mit einer dienstebasierten Technologie in einer produktiv nutzbaren Datenin-
frastruktur umgesetzt wurden.
Es wurde deutlich gemacht, dass für einen Dienst für Ortsbezeichnungen der Faktor
Zeit sowohl für die Benennungen als auch bei den Geometrien der benannten Objekte
eingeführt werden muss. Weiter, dass die gegenseitige Beziehung von Geometrie und
Name nicht statisch verankert sein kann. Die beteiligte Hochschule bemüht sich um die
Berücksichtigung solcher Eigenschaften bei den de facto Standards der OGC.
Dass das Einbringen der benötigten Eigenschaften als „Bemühen“ bezeichnet werden
muss, wirft ein erläuterndes Schlaglicht auf den Prozess der Standardisierung. Bedauerli-
cherweise ist die Findung von technischen Standards zur Datenkommunikation nicht
immer fachlich bestimmt, sondern von Interessen und Einrichtungen, die Personal und
Finanzmittel für die Mitwirkung in den Abstimmungsgremien aufbringen können. Wäh-
rend die Aufgaben des Bundes dort zum Teil gut eingebracht werden, haben die den
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Die Küste, 82 MDI-DE (2014), 81-96
Bundesländern zugeordneten Kompetenzen auf der EU-Ebene kaum eine angemessene
fachlich versierte Vertretung.
Die dort gefundenen Vereinbarungen werden nichts desto trotz von allen Seiten be-
nötigt und werden sinnvollerweise auch bei rechtlichen Regelungen berücksichtigt, aber
der Prozess ihrer Genese macht sie gleichzeitig untauglich für viele spezifische Aufgaben.
Dringend in europäischen Sondergebieten wie dem Wattenmeer benötigte Eigenschaften
werden beim Aushandeln einer allgemeinen Normierung nicht berücksichtigt – insbeson-
dere weil regionale und spezifische Anforderungen nicht in den Entscheidungsgang der
Gremien systematisch eingehen.
Wie bei der intelligenten Konzeption für Metadaten, die den Weg bis zum internatio-
nal akzeptierten ISO fand, bietet es sich auch bei Namensdiensten an, Erweiterungsregeln
festzuschreiben. Ein Standard ist wünschenswert, der die im Beitrag geforderten zeitli-
chen Kriterien unterstützt, aber es auch für andere sprachlich, historisch orientierte Auf-
gaben ermöglicht, einen Service normenkonform zu erweitern.
Die Akzeptanz des Küstengazetteers einschließlich seiner technischen Konzeption
wird davon abhängen, ob ein genügend umfangreiches Wortgut und genügend Geoobjek-
te bereitgestellt werden können und ob die Einbindung des Services in bestehende Ar-
beitsumgebungen gelingt. Einen Ansatz neben der Bereitstellung des Services über ein
eigenes Frontend und die Nutzung zur Suche in Metadaten sowie Daten, wird hier mit
der Verwendung des Services als Namensdienst für Karten aufgezeigt.
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Die Küste, 82 MDI-DE (2014), 81-96
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Die Küste, 82 MDI-DE (2014), 81-96
... Durch die unterschiedlichen Abfragemöglichkeiten -ausgehend vom Text nach der räumlichen Repräsentanz oder umgekehrt nach der Benennung eines Gebietes fragend -lässt sich der Gazetteer sowohl für Fragen mit semantischem Kontext, wie auch besonders bei Abfragen mit Zeitbezug, onomasiologisch einsetzen [10] (Bild 8). ...
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Informationen verknüpfen, Synergien nutzen, Wissen generieren – die Marine Daten-Infrastruktur Deutschland integriert die wesentlichen Datenquellen über alle Fach-, Behörden- und Institutsgrenzen. Mit Hilfe eines Internet-Portals werden die bislang über Bund und Länder verteilten marinen Fachdaten umfassend zur Nutzung bereitgestellt
Article
Full-text available
Current questions related to changes of marine ecosystems, global warming and the resulting requirements for costal protection as well as reporting obligations of the European Union with respect to effective framework directives (INSPIRE, MSFD, etc.) require interdisciplinary access to the related spatial data. Therefore an integrated national marine and coastal information system was set up within the co-operative project "Marine Data Infrastructure (MDI-DE)". Coastal and marine data collected by 11 Federal and State agencies are made available by OGC (Open Geospatial Consortium) compliant Web services and documented with metadata according to the ISO standard. The new MDI-DE portal (www.mdi-de.org) serves as central entry point for data and information from the German coastal zone and the adjacent marine waters. This facilitates intersectoral views of resources by providing technological solutions of networking and distributed data management. The benefit of hosting the data locally is that the data from different sources can be merged in almost any way, custom-made compositions of thematic data layers can be compiled without touching the data itself. Each participating agency or institute operates a node which consists of a few basic components: services to provide the data, metadata and a database. For the provision of spatial data, the OGC has developed a number of open and international standards. The Web Map Service (WMS) to generate and visualize digital maps in the Web and the Web Feature Service (WFS) to download the data in an interoperable format such as GML (Geography Markup Language). The underlying database needs to support these services. After thus ensuring the data distribution, the last piece of the puzzle is the corresponding metadata which are harvested from the different local nodes and are provided through a standardized Catalogue Service for the Web (CSW) interface. Beyond the basic services such as WMS and WFS, a Web Processing Service (WPS) for data analysis was implemented. MDI-DE represents not only a state-of-the-art spatial data infrastructure; it also aspires to lose the ‘spatial-only’ attribute and includes other related data into this distributed data source. The future Web- Services provided by MDI-DE will support system analysis applications related to coastal engineering, spatial planning, nature conservation, science and ecology.
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Standardized information infrastructures for the North Sea and Baltic Sea coast have been established by BMBF funding of two projects NOKIS and NOKIS++ in the years 2001to 2008 as contribution to an integrated coastal zone management. Motivation and objectives for an information system supporting integrated coastal engineering and integrated protection of coastal waters are described and the possibilities of networking offered by new Internet technologies are pointed out. Standardized metadata, their collection, management and use in Internet portals play a fundamental role. The project results provide important components for future national tasks, which are to be fulfilled related to European framework directives such as WFD, MSFD and INSPIRE. Technical details of the project work are given in the final report (LEHFELDT und REIMERS 2009) and the references cited therein.
Article
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Current questions related to changes of marine ecosystems, global warming and the resulting requirements for costal protection as well as reporting obligations of the European Union with respect to effective framework directives (INSPIRE, MSFD, etc.) require interdisciplinary access to the related spatial data. Therefore an integrated national marine and coastal information system was set up within the co-operative project "Marine Data Infrastructure (MDI-DE)". Coastal and marine data collected by 11 Federal and State agencies are made available by OGC (Open Geospatial Consortium) compliant Web services and documented with metadata according to the ISO standard. The new MDI-DE portal (www.mdi-de.org) serves as central entry point for data and information from the German coastal zone and the adjacent marine waters. This facilitates intersectoral views of resources by providing technological solutions of networking and distributed data management. The benefit of hosting the data locally is that the data from different sources can be merged in almost any way, custom-made compositions of thematic data layers can be compiled without touching the data itself. Each participating agency or institute operates a node which consists of a few basic components: services to provide the data, metadata and a database. For the provision of spatial data, the OGC has developed a number of open and international standards. The Web Map Service (WMS) to generate and visualize digital maps in the Web and the Web Feature Service (WFS) to download the data in an interoperable format such as GML (Geography Markup Language). The underlying database needs to support these services. After thus ensuring the data distribution, the last piece of the puzzle is the corresponding metadata which are harvested from the different local nodes and are provided through a standardized Catalogue Service for the Web (CSW) interface. Beyond the basic services such as WMS and WFS, a Web Processing Service (WPS) for data analysis was implemented. MDI-DE represents not only a state-of-the-art spatial data infrastructure; it also aspires to lose the ‘spatial-only’ attribute and includes other related data into this distributed data source. The future Web- Services provided by MDI-DE will support system analysis applications related to coastal engineering, spatial planning, nature conservation, science and ecology.
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The North and Baltic Sea Information System (NOKIS) has the goal to estab- lish an information infrastructure for the German coast, driven by metadata. The system is based on a metadata driven framework and provides a set of tools for handling and using coastal data. One of the tools to fi nd datasets is a gazetteer to search for information by toponyms. Beyond that, such a gazetteer-service should be made available as an independent service. As a technical base for implementing the NOKIS gazetteer, the gazetteer of the Alexandria Digital Library project, was selected. Additional characteristics were implemented for the special needs of a coastal gazetteer. The fast-chang- ing geomorphology necessitates that the representative geometrical extensions of toponyms are time-dependent. A multilingual concept supports dialects and the Frisian language. Toponyms and geometries were collected in the area of the Schleswig- Holstein Wadden Sea for testing the WEB-service. These are names of creaks, plates or sandbanks, actual names or historic toponyms. The compilation of geographic names and their spatial representation goes forward to provide a gazetteer service for the whole German coast until 2009.
Article
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This Reference Model for Service Oriented Architecture is an abstract framework for understanding significant entities and relationships between them within a service-oriented environment, and for the development of consistent standards or specifications supporting that environment. It is based on unifying concepts of SOA and may be used by architects developing specific service oriented architectures or in training and explaining SOA. A reference model is not directly tied to any standards, technologies or other concrete implementation details. It does seek to provide a common semantics that can be used unambiguously across and between different implementations. The relationship between the Reference Model and particular architectures, technologies and other aspects of SOA is illustrated in Figure 1. While service-orientation may be a popular concept found in a broad variety of applications, this reference model focuses on the field of software architecture. The concepts and relationships described may apply to other "service" environments; however, this specification makes no attempt to completely account for use outside of the software domain.
Article
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Gazetteers are key components of georeferenced information systems, including applications such as Web-based mapping services. Existing gazetteers lack the capabilities to fully integrate user-contributed and vernacular geographic infor- mation, as well as to support complex queries. To address these issues, a next generation gazetteer should leverage for- mal semantics, harvesting of implicit geographic information { such as geotagged photos { as well as models of trust for contributors. In this paper, we discuss these requirements in detail. We elucidate how existing standards can be in- tegrated to realize a gazetteer infrastructure allowing for bottom-up contribution as well as information exchange be- tween dierent gazetteers. We show how to ensure the qual- ity of user-contributed information and demonstrate how to improve querying and navigation using semantics-based in- formation retrieval.
Verordnung Nr. 976/2009 der Kommission vom 19 Oktober 2009 zur Durchführung der Richtlinie
  • Europäische Kommission
  • Hrsg
EUROPÄISCHE KOMMISSION (Hrsg.): Verordnung Nr. 976/2009 der Kommission vom 19. Oktober 2009 zur Durchführung der Richtlinie 2007/2/EG des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich der Netzdienste. In: Amtsblatt der Europäischen Union, Ausgabe L274 vom 20.10.2009, 9-30, 2009.
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Ein Gazetteer für die deutsche KüsteHrsg.): Ergebnisse aktueller Küstenforschung -Beiträge der 26. Jahrestagung des Arbeitskreises 'Geographie der Meere und Küsten', 25.-27
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KOHLUS, J.: Ein Gazetteer für die deutsche Küste. In: VÖTT, A. und BRÜCKNER, H. (Hrsg.): Ergebnisse aktueller Küstenforschung -Beiträge der 26. Jahrestagung des Arbeitskreises 'Geographie der Meere und Küsten', 25.-27. April 2008 in Marburg, Marburger geographische Schriften, H. 145, 50-65, 2009.
Die Marine Daten-Infrastruktur Deutschland MDI
  • R.-De Im Kontext Von
  • Gdi-De Traub
  • K.-P Kohlus
LEHFELDT, R.: Die Marine Daten-Infrastruktur Deutschland MDI-DE im Kontext von INSPIRE und GDI-DE. In: TRAUB, K.-P., KOHLUS, J. und LÜLLWITZ, T. (Hrsg.): Geoinformationen für die Küstenzone. Band 4, Koblenz, 55-62, 2013.
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