Geo-Informationssysteme: Daten im Überfluss
Durchblick: Geodaten finden in zahlreichen Fachbereichen Anwendung. Foto: Clipdealer

Geo-Informationssysteme: Daten im Überfluss

Der Umgang mit Geodaten gehört heute in vielen Umweltbeschäftigungen zum Alltag. Experte muss aber nicht jeder sein, erweiterte Grundkenntnisse reichen in vielen Fällen.

Text: Robert Kalimullin 

Eine Einführung in Geoinformationssysteme (GIS) ist heute aus dem Studienplan in den Geowissenschaften nicht mehr wegzudenken. Aber auch für angehende Forstwissenschaftler und Forstwissenschaftlerinnen, Biologen und Biologinnen oder Agrarwissenschaftler und Agrarwissenschaftlerinnen spielt der Umgang mit räumlichen Informationen in digitaler Form eine immer wichtigere Rolle. Das war vor rund zwei Jahrzehnten kaum absehbar, denn wo heute ein Überfluss an digitalen Daten besteht, herrschte vor nicht allzu langer Zeit noch ein Mangel.

Einer, der sich bereits früh für die Möglichkeiten von Geoinformationssystem interessierte, ist Burkhard Golla. Dafür musste er jedoch in den 1990er Jahren zunächst ins Ausland: „Ich habe in Holland Geoinformationssysteme studiert, weil das zu der Zeit in Deutschland eigentlich noch kein Thema war“, so Golla, der heute am Julius Kühn-Institut in Kleinmachnow die Arbeitsgruppe Geoinformationssysteme leitet. 

Information durch Interpretation

Golla ist damit seinen beruflichen Wettbewerbern um einige Jahre voraus. Die Situation vor 20 Jahren beschreibt er folgendermaßen: „Um mit räumlichen Daten arbeiten zu können, braucht man erst einmal Daten. Und zur damaligen Zeit bestand das Problem darin, dass diese digitalen Daten einfach nicht da waren. Vieles musste zunächst digitalisiert werden, was sehr zeitaufwändig war.“

Heute, so Golla, stellt sich die Situation umgekehrt dar: „Der Wandel zwischen dem Mangel an digitalen Daten und Big Data hat sich in 20 Jahren vollzogen. Über die Verfügbarkeit digitaler Daten müssen wir heutzutage gar nicht mehr reden. Heute ist eher die Frage, wie wir aus diesem Überfluss an digitalisierten Daten, die uns zufließen, noch Informationen bekommen. Denn wenn ich ein Datum habe, muss mir das noch nicht sofort etwas sagen. Erst durch die Interpretation entsteht Information.“

  • Wila-Geo-JobsDer Artikel ist im WILA Arbeitsmarkt für Berufe in Umwelt und Natur erschienen. Jede Woche werden dort über 300 aktuelle Stellen aus dem Umweltsektor zusammengefasst und nach übergreifenden Tätigkeitsbereichen wie "Erde und Klima" oder "Flora und Fauna" sortiert. 
  • Die Stellen werden in Tageszeitungen, Fachzeitschriften und ausgewählten Onlineportalen und Unternehmens-Webseiten recherchiert. 
  • So erhalten die Abonnentinnen und Abonnenten einen Überblick, bleiben bei der Jobsuche am Ball und kommen auf neue Ideen. 

Die Interpretation, das sind solche Fragen: „Wie modelliere ich meine Daten in einem Informationssystem, wie benutze ich die Daten dann, welche Analysen kann ich damit machen?“ So jedenfalls formuliert es Holger Baumann, der an der Hochschule Anhalt in Dessau Professor für das Fachgebiet Geoinformationswesen ist. Im Online-Masterstudiengang „beMasterGIS“ (siehe Kasten) unterrichtet Baumann unter den 15 bis 20 Studentinnen und Studenten eines Jahrgangs auch viele, die aus umweltnahen Tätigkeiten kommen: „Mittlerweile haben wir mit Sicherheit ein Drittel Teilnehmer aus dem Umweltbereich, wenn nicht sogar etwas mehr.“ Ein Beispiel, so Baumann, sei der „Biologe, der nach seinem Studium jetzt in einem Umweltamt arbeitet.“ Dort müsse er „mit Daten umgehen, diese kartieren und analysieren – und gehört so zu unserer Zielgruppe.“ 

Irgendwas mit Raumbezug

Die Zielgruppe ist freilich noch größer und umfasst alle Berufstätigen, die, in den Worten Baumanns, „irgendwas mit Raumbezug“ machen – also ziemlich viele. „Zum Beispiel Naturschutzgebiete“, erklärt Baumann. „Wer überprüfen will, was er dort für Pflanzen- und Tierarten hat, muss natürlich zunächst Fachwissen aus seiner Disziplin mitbringen. Wie er das aber als Datenmodell in ein Computersystem einbringt und zum Schluss daraus nach Bedarf eine Karte oder Tabelle erstellt, das ist, was wir vermitteln.“

Baumanns Studentinnen und Studenten kommen aus der Privatwirtschaft wie auch aus dem Öffentlichen Dienst – und hoffen, dass sich die aufgebrachten Studiengebühren für sie bezahlt machen. „Im öffentlichen Dienst brauchen sie häufig den Abschluss, um in der Besoldung nach oben zu kommen. In der Privatwirtschaft sollen Mitarbeiter dagegen auch auf eine bestimmte Position vorbereitet werden.“

Datenorganisation?

Doch muss es immer gleich ein Studium sein, um die heute unabdingbaren GIS-Kenntnisse zu erwerben? Ein grundlegendes wissenschaftliches Interesse sollte schon vorhanden sein, findet Baumann: „Der reine Nutzer, der nur eine Karte macht, ist nicht unsere Zielgruppe. Er sollte schon stärker interessiert an der Organisation der Daten sein, also ein Datenmodell zu finden.“

Das praktische Interesse dagegen steht im Mittelpunkt für Markus Dotterweich. Dotterweich ist Geschäftsführer beim Consultingbüro UDATA in Neustadt an der Weinstraße. GIS-Kenntnisse sind so etwas wie eine Einstellungsvoraussetzung bei seinem Unternehmen, das Forschungsdienstleistungen und Beratung in den Themenfeldern Wasser, Klima, Boden und Energie anbietet.

„Wenn jemand überhaupt keine GIS-Kompetenz hat, wäre das für uns so ähnlich, wie eine Sekretärin einzustellen, die noch nie mit einem Textverarbeitungsprogramm gearbeitet hat.“ Worauf es Dotterweich ankommt, sind aber eher die „erweiterten Grundkenntnisse“ in GIS als eine wissenschaftlich fundierte Ausbildung. „Wenn man die hat, kann man sich über Tutorials schnell weiter einarbeiten. Bei uns ist alles Learning by Doing.“ 

Fotolia-© Syda Productions

Fotolia-© Syda Productions

Ähnlich verlief es auch für Dotterweich persönlich. In seinem Studium der Geoökologie Mitte der 1990er-Jahre hätte es zwar einen Wahlpflichtkurs in Geoinformationssystemen gegeben. „Das war allerdings damals noch auf UNIX-Workstations, und weil an der Uni nur eine Station zur Verfügung stand, hätte man sie am Wochenende nutzen müssen, was für mich logistisch nicht möglich war.“ Nach dem Studium nahm Dotterweich seine Promotion in Angriff: „Da habe ich schnell gemerkt, dass eigentlich der Hauptknackpunkt war, dass mir die GIS-Kompetenz gefehlt hat. Kurioserweise habe ich sie mir dann angeeignet, als ich in der Lehre plötzlich selber einen GIS-Kurs anbieten musste.“ Durch das Thema „durchgebissen“ habe er sich, erinnert sich Dotterweich, und findet dementsprechend: „Wenn man sich zwei bis vier Wochen dahinterklemmt, hat man die Kenntnisse drauf.“ 

Fortbildung vom Amt 

Das autodidaktische „Durchbeißen“ ist nicht jedermanns Sache, und es gibt Alternativen. GIS-Kenntnisse in wenigen Wochen versprechen auch von der Bundesagentur für Arbeit geförderte Weiterbildungen. Die Meinungen über sie sind geteilt. Burkhard Golla, der mit seinem Studium der Geoinformationssysteme seinen Kollegen in Deutschland einen Schritt voraus war, erinnert sich an eine „Welle von arbeitsamtgeförderten GIS-Spezialisten“, die einige Zeit nach seinem Abschluss den „Arbeitsmarkt geflutet“ hätten.

Nun, da er beim Julius Kühn-Institut selber Bewerbungen durchsehen muss, empfiehlt er Absolventinnen und Absolventen, sich im Zweifelsfall doch mehr Zeit für das Thema zu nehmen und ein Aufbaustudium zu beginnen: „Ich habe auch Kollegen, die das neben dem Job gemacht haben, beispielsweise in Salzburg. Das ist einfach fundierter. Die Arbeitsamt-Fortbildungen können nach meinem Gefühl ohne viel Eigenengagement dazu führen, dass man sich nur die Technologien durchhuschelt.“

Anders lautet das Urteil von Markus Dotterweich, der für sein Consultingunternehmen ebenfalls regelmäßig Bewerbungsgespräche führt. Dotterweich erinnert sich an eine Mitarbeiterin, die aus der Langzeitarbeitslosigkeit heraus eine GIS-Fortbildung gemacht hatte: „Über diesen Weg ist sie auch in den Job bei uns hereingekommen, es hat ihr also auf jeden Fall geholfen.“

  • Geodaten im Aufbaustudium
  • Das größte berufsbegleitende Weiterbildungsangebot im Bereich Geoinformatik bietet im deutschsprachigen Raum derzeit die Universität Salzburg. Im Rahmen des UNIGIS-Programms (www.unigis.at) können Berufstätige sich zwischen einem einjährigen Zertifikatsstudium und einem zweijährigen Master-Studiengang entscheiden. In einer Vollzeitvariante kann das Zertifikatsstudium auch innerhalb von sechs Monaten absolviert werden, im berufsbegleitenden Studium sollte laut Hochschule mit einem Arbeitsaufwand von 12-15 Stunden pro Woche kalkuliert werden. Während das Zertifikatsstudium sich stärker auf praktische GIS-Anwendungen konzentriert, richtet sich das Masterprogramm auch an den wissenschaftlichen Nachwuchs. Die Studiengebühren liegen bei 5400 Euro für das Zertifikat und 9800 Euro für den Master.
  • Die Hochschule Anhalt bietet in Dessau seit 2013 den berufsbegleitenden Online-Masterstudiengang beMasterGIS (http://bemastergis.afg.hs-anhalt.de) mit einer Regelstudienzeit von vier Semestern an. Zulassungsvoraussetzung ist neben einem Bachelor-Abschluss auch mindestens ein Jahr Berufstätigkeit mit nachgewiesenem GIS-Bezug. Die Hochschule erhebt Gebühren in Höhe von jeweils 1590 Euro für das erste bis dritte Semester und 800 Euro ab dem vierten Semester.
  • Der Großteil des Studiums erfolgt in Dessau wie auch in Salzburg online; während die Hochschule Anhalt pro Semester zwei Präsenzphasen vorsieht, gibt es beim UNIGIS-Zertifikatsstudium lediglich ein Treffen in Salzburg, im Master-Studiengang kommen zwei weitere Treffen hinzu. In drei Semestern Präsenzstudium kann an der Jade-Universität Oldenburg (www.jade-hs.de) ein Master Geodäsie und Geoinformatik erworben werden.

Pflicht und Kür

Ob man sich die geforderten GIS-Kenntnisse autodidaktisch aneignet, entsprechende Lehrveranstaltungen besucht, eine Fortbildung macht oder gar ein Aufbaustudium ins Auge fasst, hängt stark ab von dem verfolgten Ziel, vor allem aber auch vom eigenen Interesse am Gegenstand. Entsprechend variieren die Beschreibungen, welche Qualifikationen heutzutage auf dem Arbeitsmarkt als Pflicht gelten können, und worin die Kür besteht, mit der sich Stellensuchende besonders profilieren können.

„Wenn jemand aus dem Umweltbereich kommt und mir sagt, er kann Office, dann würde ich auch erwarten, dass er eine Shape-Datei in ein GIS einladen und eine thematische Karte daraus erstellen kann“, fasst Burkhard Golla zusammen, was in seinen Augen heute von Arbeitgebern vorausgesetzt wird. „Die Programme sind mittlerweile so einfach, dass man da schon mit etwas Klicken weiterkommt – da sollte jeder eine Grundfertigkeit besitzen.“

Gut aufgestellt für eine Arbeit außerhalb von Behörden, etwa in Ingenieurbüros, wo es um Standortplanung oder Umweltverträglichkeitsprüfungen geht, sei, wer „von Software, mehr versteht als einfach nur einen Knopf zu drücken.“ Golla nennt es „Programmierung light“: „Es geht dabei um die Automatisierung von Prozessen. Ich will nicht gleich sagen Programmierung, denn mittlerweile bieten verschiedene Programme auch eine Art Skriptsprache, um wiederkehrende Anwendungen zu automatisieren.“ Mit welcher Software Arbeitsuchende dabei ihre ersten GIS-Erfahrungen gemacht haben, halten Experten dabei übrigens für weniger erheblich.

Die Kür, so Burkhard Golla, bestehe schließlich in der Bearbeitung analytischer Fragestellungen mit Hilfe von GIS-Tools und er nennt ein Beispiel aus der Standortsuche: „Meistens benutze ich ja das GIS, weil ich damit die Möglichkeit habe, verschiedene, sich womöglich gegenseitig begrenzende Kriterien in einem Ergebnis zusammenzufassen. Wenn etwa die Anwohner nicht durch den Lärm einer Straße belastet werden sollen, die Straße gleichzeitig nicht durch ein Naturschutzgebiet führen darf und zusätzlich noch das Relief beachtet werden muss.“ 

Fachwissen ist Trumpf

Die Wege zur GIS-Kompetenz mögen unterschiedliche sein, und auch das geforderte Niveau variiert mit der Stellenbeschreibung. In einem aber sind sich die Experten einig: Es ist eine Zusatzqualifikation, in anderen Worten eine oft notwendige, aber selten hinreichende Bedingung, um einen Job zu bekommen. Der Forstwissenschaftler oder die Biologin, der Geograph oder die Agrarwissenschaftlerin sollten also bei aller Weiterbildung in Sachen Geodaten nie das eigene fachliche Profil vernachlässigen. „Ich finde es wichtig, nicht das eigene Fach ,runterzuhängen´ und zu sagen, wir müssen jetzt noch IT machen“, meint der Trierer Geoinformatiker Peter Fischer-Stabel (siehe auch Interview). „Man hat sein Fach ja studiert, weil es einen interessiert. Etwas Zusatzqualifikation kann man sich auf Halde antrainieren, alles Weitere ergibt sich im Beruf. Drei Programmiersprachen zu lernen, die man hinterher nie wieder braucht oder eine Umschulung für Geoinformatiker zu machen, nur weil sie das Arbeitsamt anbietet, halte ich für falsch.“ Erfolg im Beruf, so Fischer-Stabel, stelle sich dann ein „wenn man sich mit den Dingen auseinandersetzt, die einen wirklich interessieren.“

Wer sich dagegen wirklich tiefer für Fragestellungen der Geoinformatik interessiert, kann durchaus interessante Aufgaben für sich entdecken, sagt Burkhard Golla. „Man braucht auf jeden Fall jemanden, der das Scharnier zwischen Fachdisziplin und informationstechnischer Lösung besetzt. Der reine Informatiker kann einem theoretisch zwar alles programmieren, wenn man es ihm nur beschreibt. Dennoch muss es ja jemanden geben, der versteht, was möglich ist.“

Die Zukunft ist 3D

Gewiss ist bei einem Thema wie der Arbeit mit Geodaten, die sich in den vergangenen Jahren so rasant weiterentwickelt hat, vor allem eins: die Änderung. Das Fachwissen von heute kann morgen schon wieder überholt sein, Absolventinnen und Absolventen können sich im Berufsleben nicht auf einer einmal erworbenen Qualifikation ausruhen, sondern müssen am Ball bleiben und die Entwicklungen verfolgen. „Haltet die Augen und die Ohren offen“, rät auch Peter Fischer-Stabel. „Meinen Studierenden empfehle ich die Tagespresse und Fachzeitschriften zu verfolgen, statt nur Wikipedia aufzuschlagen.

Mit wenig Aufwand viel Überblick bekommt, wer in die Dienstags- und Mittwochsausgabe der FAZ reinguckt, wo es die Seiten Natur und Wissenschaft sowie Technik und Motor gibt. Dort findet sich kompakt zusammengefasst, was in verschiedenen Fachdisziplinen für Neuigkeiten publiziert wurde.“ Weiterhin sei es sinnvoll, so Fischer-Stabel, regelmäßig die Webseiten von Institutionen wie dem Bundesamt für Geodäsie, von Landesvermessungsämtern sowie von Geoportale zu konsultieren, um informiert zu bleiben. „Neuerungen sollte man sich nicht verweigern“, so Fischer-Stabel, „ sondern einfach mal mit ihnen spielen und ausprobieren, was man damit machen kann.“

Welches aber werden die Themen sein, die in unmittelbarer Zukunft auf Berufseinsteigerinnen und Berufseinsteiger von heute zukommen? Wenn es nach Burkhard Golla geht, wird die dritte räumliche Dimension zunehmend an Bedeutung gewinnen; wer sich dementsprechend heute bereits mit 3D-Daten auskennt, habe beste Berufschancen: „3D-Stadtmodelle sind ein großes Thema. Bei unseren Ausschreibungen sehen wir, dass bei den Kandidaten, die sich bei uns vorstellen, da noch nicht so viel Erfahrung vorhanden ist.“

Auch Peter Fischer-Stabel sieht für 3D-Daten eine große Zukunft und nennt Anwendungsbeispiele: „Virtual Reality nimmt in der Landschaftsplanung an Bedeutung zu. Bei der geplanten Hochrhein-Brücke an der deutschen Grenze zur Schweiz ist es jetzt beispielsweise möglich, die Geländeform aus einem Laserscanning abzuleiten und diese mit dem Brückenmodell aus dem Architektenbüro und Satellitenbildern zusammenzufügen und in einer Bürgerversammlung zu präsentieren. In der Windkraftplanung etwa braucht man Sichtbarkeitsanalysen, um teilweise auch Bürgern die Ängste zu nehmen und ihnen zu zeigen, dass sie die Anlagen von ihrem Ort aus gar nicht sehen und sich möglicherweise umsonst Ärger aufgebaut hat. Insbesondere, da die Bereitstellung von Daten inzwischen günstiger geworden ist und diese genauer sind, werden sich mehr und mehr Leute mit der Modellierung von 3D-Landschaften beschäftigen.“

Kostenlose Informationen

Als weiteres Zukunftsthema nennen Experten übereinstimmend Satellitendaten. Diese könnten durch das europäische Copernicus-Programm mit seinen Sentinel-Erdbeobachtungssatelliten einfacher zur Verfügung stehen denn je. Burkhard Golla erklärt die Folgen: „Mit der europäischen Initiative, die praktisch kostenfreie Satellitendaten für jedermann zur Verfügung stellt, haben wir einen Paradigmenwechsel. Früher waren die Kosten für hochaufgelöste Informationen sehr hoch.

Heute muss praktisch nur noch in die Veredelung investiert werden: Wie kriege ich aus einem Datensatz die Informationen heraus, die mich interessieren?“ Hieraus ergeben sich auch berufliche Chancen: „Jeder Absolvent/in kann sich praktisch mittlerweile auch kostengünstig mit diesen Daten auseinandersetzen. Hier sehe ich einen wirklich großen Entwicklungsbereich, da wir die Daten erst seit kurzem haben, aber sicherlich noch nicht die vollen Möglichkeiten existieren, wie wir diese Daten für Umweltplanung und -forschung gewinnbringend einsetzen können.“ 

  • Die europäische INSPIRE-Richtlinie
  • Der Aufbau einer europäischen Geodateninfrastruktur ist das erklärte Ziel der 2007 in Kraft getretenen INSPIRE-Richtlinie. INSPIRE steht für „Infrastructure for Spatial Information in the European Community“ und ist mit dem Anspruch verbunden, Geodaten für eine europäische Umweltpolitik nutzbar zu machen. Dabei stützt sich die angestrebte europäische Geodateninfrastruktur auf noch im Aufbau befindliche nationale Geodateninfrastrukturen der EU-Mitgliedsländer, die miteinander kompatibel sind.
  • Für Deutschland wird die Umsetzung im Geodatenzugangsgesetz aus dem Jahr 2009 geregelt. Praktisch bedeutet die Richtlinie, dass Behörden Geodaten unter anderem über Downloaddienste zur Verfügung stellen müssen. Während der Zeitplan für INSPIRE eine komplette Umsetzung bis 2019 vorsieht, rechnet der Geoinformatiker Peter Fischer-Stabel von der Hochschule Trier mit einer leichten Verzögerung: „Wir werden es nicht ganz bis 2019 schaffen, es ist aber von Bundesland zu Bundesland unterschiedlich. Das hängt damit zusammen, dass die Landvermessung föderal aufgestellt ist, aber auch Kommunen – etwa bei der Trinkwasserversorgung – betroffen sind. Dadurch kommt es zu einigen Reibungsverlusten, im Großen und Ganzen klappt die Umsetzung aber.“
Weitere WILA-Angebote