Digitale Transformation in der Geologie

Geologische Daten haben ein enormes Potenzial für viele wichtige Bereiche der Gesellschaft: Versorgungssicherheit, Energie, Infrastruktur, Bauwesen, aber auch Sicherheit und Gesundheit (Erdbebenrisiken, Radonexposition usw.).

So sind beispielsweise Investitionsentscheidungen im Bereich der Geoenergie in hohem Maße von Daten und 3D-Modellen des Untergrunds abhängig, was geologische Daten zu einer unentbehrlichen Entscheidungsgrundlage für geothermische Heizprojekte macht.

Solche Daten sind jedoch oft schwer zu finden, zu beschaffen und mit anderen kontextbezogenen Informationen zu kombinieren. Einige der Daten liegen vielleicht sogar nur auf Papier vor!

Die Landesgeologie von swisstopo hat deshalb das Projekt "Nationales Geologisches Modell" lanciert, mit dem Ziel, landesweite geologische Daten zu sammeln, zu erstellen und für die Öffentlichkeit zugänglich zu machen.

Zusammen mit Camptocamp als Umsetzungspartner hat die Landesgeologie von swisstopo swissgeol.ch geschaffen. Die Plattform und ihr Herzstück - der 3D-Datenviewer - ermöglichen einen einfachen Zugang zu allen bei swisstopo verfügbaren geologischen Daten für jeden/jede und zu jeder Zeit.

Langwierige und zeitintensive Datenlieferungen sind damit Schnee von gestern, und die Freigabe der Daten generiert nun gar einen geschätzten volkswirtschaftlichen Mehrwert vom 5-8-fachen der Anfangsinvestition.

 

Aufbau der Plattform zur Datenveröffentlichung in 3D

Der 3D-Datenviewer von swissgeol.ch ist die Kernapplikation, um die verfügbaren Daten zu erkunden und mit anderen Daten und persönlichen Anmerkungen zu kombinieren.

Camptocamp implementierte den Viewer und half bei der Datenintegration, was ihn zu einer der schnellsten und vollständigsten offen verfügbaren 3D-Visualisierungsanwendungen macht.

the swissgeol.ch viewer allows to gains insights into underground data by slicing rock and fault layers. Here we see the geological situation at a hot spring source in Yverdon. | © swisstopo

Durch die Speicherung in der AWS-Cloud konnten wir die herausragende Leistung bei der Verarbeitung grosser Datenmengen garantieren, und schliesslich ermöglichen das 3D-Kachelformat und andere OGC-Formate ein sehr performantes Visualisierungserlebnis für den Endbenutzer.

CesiumJS als 3D-Visualisierungstool wurde wegen der umfassenden Navigation ähnlich wie bei Google Earth gewählt, obwohl es bei Projektstart noch keine Visualisierung des Untergrunds unterstützte. Das swissgeol.ch Projekt erlaubte es Cesium Inc., die Untergrund-Fähigkeiten in CesiumJS Open Source zu integrieren, und garantierte swisstopo somit eine langfristige Unterstützung dieses Features in der Hauptbibliothek.

Eine effiziente Zusammenarbeit zwischen swisstopo und Camptocamp

Seit zwei Jahren entwickelt Camptocamp zusammen mit swisstopo den Kern von swissgeol.ch, den 3D-Viewer. Die agile Softwareentwicklung im Tagesgeschäft hat sich als unabdingbar für die Benutzerakzeptanz und die Entwicklung des Projekts erwiesen, und ermöglicht ausserdem schnelle Reaktionen auf technologische Innovationen sowie Veränderungen im Marktumfeld.

Die Anwendung des Scrum-Frameworks hat sich als flexibel und einfach zu handhaben für alle Projektmitglieder erwiesen - auch für den Kunden. Das effiziente agile Framework wird durch eine gut automatisierte Software-Fabrik unterstützt, was sich zahlenmässig für die letzten zwei Jahre folgendermassen zusammenfassen lässt:

  • 11 Mitwirkende
  • 2.400+ Commits
  • 600+ Manntage Softwareentwicklung
  • 50+ Releases
  • Null Rollback
  • 100% Betriebszeit 

Die Entwicklung ist noch nicht abgeschlossen, obwohl die meisten Hauptfunktionen fertiggestellt sind. An Ideen mangelt es nicht, was auch an der sehr engen Interaktion zwischen den tatsächlichen Benutzern und dem Projektteam liegt.

Das Schweizer Geoportal unterhält übrigens eine Liste mit verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten der Applikation: https://www.geologieportal.ch/de/daten/datenviewer.html 

 A combined view of building and borehole data | © swisstopo

swissgeol.ch ist erst der Anfang

swissgeol.ch enthält die aktuell verfügbaren geologischen Daten der Schweiz. Es zeigt aber auch auf, was noch fehlt: eine flächendeckende Abdeckung für einige Daten, mehr Präzision für andere und zusätzliche 3D-Informationen für die ursprünglich nur zweidimensionalen geologischen Karten.

Ein zweiter Projektteil, NGM-PROD, arbeitet daran, die Datenqualität zu konsolidieren und die Lücken zu schliessen. Ziel ist es, eine kohärente geologische Datenabdeckung über die ganze Schweiz zu erreichen und Partner an Bord zu holen, die ihre eigenen Daten integrieren und verbreiten.

 A combined view of building and borehole data

Die Zukunfspläne sind vielfältig, aber nicht nur in Bezug auf die Daten. Die Visualisierungs- und Datenexplorationsmöglichkeiten werden durch die Unterstützung von Voxeln mit Filterfunktionen erweitert. Und die Nutzer werden in der Lage sein, ihre eigenen Daten und Arbeiten Freunden und Kunden zu präsentieren.

Das Geospatial World Forum hat swissgeol.ch nun für seine hervorragende Arbeit ausgezeichnet, die geologische 3D-Daten auf niederschwellige Weise für alle im Internet zugänglich macht. Wir freuen uns, Teil dieses Erfolgs zu sein, und sind dankbar, die Reise mit der Geologischen Bundesanstalt swisstopo fortzusetzen!

Beteiligen Sie sich an der Erstellung weiterer 3D-Visualisierungen!

Der anfängliche Ansatz der offenen Daten hat sich als richtig erwiesen - der einfache Zugang und die Benutzerfreundlichkeit waren das Hauptanliegen bei der Einführung dieses bahnbrechenden Tools in der Schweizer Geologiegemeinschaft. Zusätzlich zu den offenen Daten wurde auch der 3D-Viewer Code bereits zu Beginn Open Source zur Verfügung gestellt, um eine Dynamik in der weltweiten Geologie-Community zu schaffen, und Partner zu motivieren sich dieser Bewegung anzuschliessen.

Es ist also alles vorhanden! Und das Potenzial ist gross, die Lösung nicht nur in der Schweiz, sondern in jedem nationalen Kontext zu nutzen. Zum Beispiel um 3D-Daten - geologische oder allgemein raumbezogene Daten - zu veröffentlichen und damit Nutzern und Industrien Türen zu öffnen, um effiziente, raumbezogene Entscheidungen zu treffen. Lassen Sie uns in Kontakt treten und die verschiedenen Möglichkeiten diskutieren!

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