daten nutzbar machen
WISSENSPLATTFORM
WISSENSPLATTFORM
Ziele
Im Projekt KERES wurde ein projektspezifisches Datenmodell (Ontologie) erstellt, mithilfe dessen alle im Projekt erfassten Daten zum Schutz eines Kulturguts beschrieben werden. Auf der Basis dieser Ontologie wurde eine Wissensplattform entwickelt, die verschiedene Datenquellen kombiniert und deren Synergiepotentiale erschließt. In Kombination mit einer ebenfalls entwickelten App wird mit der Wissensplattform in Zukunft ein Instrument verfügbar sein, welches die Umsetzung von Anpassungsstrategien zum Schutz von Kulturgütern vor Extremwetterereignissen erleichtert, das sowohl im Bereich des Notfallmanagements als auch der Prävention eingesetzt werden kann.
Projektergebnisse
KERES-Ontologie im OWL Format mit Dokumentation. Diese Ontologie wurde als Open Source veröffentlicht und auf GitHub zur Verfügung gestellt.
Spezifikation der (technischen) Anwendungsfälle und Beschreibung der Systemarchitektur der Wissensplattform, Demonstrator der Wissensplattform mit integrierten Daten und Abbildung der Anwendungsfälle
KERES-App mit Abbildung der Anwendungsfälle
Die KERES-Wissensplattform
Prävention ist ein wichtiger Teil des Kulturerbeschutzes. Die Vermeidung von akuten Schadenslagen erfordert eine realistische Einschätzung von Gefährdungspotentialen und die Umsetzung sich daraus ableitender vorbeugender Maßnahmen. Im Projekt KERES wurden Inhalte für die Wissensplattform generiert, die der benutzerspezifischen Bereitstellung relevanter Informationen zu Auswirkungen von Extremwetterereignissen in Deutschland und zu Präventivmaßnahmen im Bereich Kulturerbe dienen. Zu diesem Zweck wurden zunächst die Ergebnisse aus den Untersuchungen zur regionalen Relevanz von Extremwetterereignissen und zur Vulnerabilität von Kulturgütern in die Plattform integriert. Außerdem wurden existierende Handlungsleitfäden, Links zu relevanten Websites und weiteres Informationsmaterial hinterlegt. Damit hilft die Wissensplattform schon vor der akuten Gefahrensituation, die aktuelle Situation und damit Risiken einzuschätzen. Schutzmaßnahmen können ergriffen werden, um potentiellen Schaden zu unterbinden oder einzudämmen. Entscheider können Handlungen einleiten, die die Balance zwischen Effektivität und Wirtschaftlichkeit halten und den Charakter des Kulturguts nicht stören.
Ergänzend zur Wissensplattform wurde eine mobile App für folgende Anwendungsmöglichkeiten (Anforderungspunkte) entwickelt:
Anzeige von Sensordaten (Positionsbezogene Sensordaten im Park und an und in Gebäuden, z. B. Wetterdaten, Bodenfeuchte, Temperatur
Erfassung von Schäden sowohl im Außen- wie im Innenbereich
Information der Ersthelfer im Katastrophenfall, an welchen Orten sich kritische Kulturgüter befinden (um diese z. B. zu bergen)
Koordination der Fachexpert:innen
Zugriff auf Expertenwissen aus der Wissensplattform
Im Gefahrenfall bietet die Plattform Entscheider:innen alle relevanten Informationen mit einer angemessenen visuellen Aufbereitung an. Gesetzt den Fall, dass Maßnahmen eingeleitet werden müssen, kann die in der vorherigen Phase mithilfe der Plattform erstellte Risikobeurteilung zur Priorisierung von Rettungsmaßnahmen genutzt werden. In Kombination mit der App dient die Plattform zur anschließenden Koordinierung der Rettungsmaßnahmen und Kommunikation mit Helfer:innen. Durch die Erfassung von ehrenamtlichen Helfer:innen und -netzwerken in der Wissensplattform können diese über die App gezielt angesprochen und koordiniert werden, um eine schnelle Rettung der Kulturgüter zu ermöglichen (wenn rechtliche Rahmenbedingungen dies erlauben).
Entwicklung der Ontologie
Integration der beiden Ontologien HERACLES (aus der Domäne Kulturgüterschutz) und beAWARE (aus der Domäne Krisenmanagement)
Erweiterung der Ontologie um fehlende Daten, wie z. B. Informationen über Gärten
Prüfung der entstandenen Ontologie auf Abdeckung der KERES-Anwendungsfälle: Definition von Wissensfragen (relevante Fragestellungen von Anwendern) in Kooperation mit den Endnutzern
Definition von SPARQL-Abfragen (Anfragesprache für semantische Wissenssysteme) für diese Wissensfragen und Prüfung, ob die KERES-Ontologie alle hierzu notwendigen Informationen speichern kann oder ggf. erweitert bzw. angepasst werden muss
Iterative Verfeinerung der Schritte 2 bis 4 in Abstimmung mit Endnutzern und den Ergebnissen der anderen Arbeitspakete
Entwicklung der Wissensplattform
(Iterative) Integration der KERES-Ontologie in das System: Import der OWL-Ontologie-Datei, Generierung und Optimierung von Eingabemasken für manuell erfasste Informationen (Expertenwissen), grafische Aufbereitung von relevanten Ausschnitten der Ontologie um ein Verständnis der Domäne und Probleme zu schaffen
Klassifikation aller im Projekt anfallenden Daten und Informationen (z.B. Wetterdaten, Gebäudedaten, Positionen wichtiger Kulturgüter). Erstellung eines Konzeptes, in welcher Form welche Informationen präsentiert werden (unter Einbindung von Anwendern), beispielsweise als Karte, Tabelle, Informationsnetz etc.
Anbindung Datenerfassung der Sensorik für Bodenfeuchte (Einsatz in Fallstudien der SPSG)
Umsetzung und Unterstützung aller Anwendungsfälle
Entwicklung der mobilen App
Strukturierte Anforderungsanalyse zur Umsetzung der Anwendungsmöglichkeiten unter Einbeziehung der relevanten Stakeholder; Ableitung funktionaler und nichtfunktionaler Anforderungen als Grundlage für die weitere Entwicklung
Untersuchung der existierenden Lösungen hinsichtlich der aufgestellten Anforderungen und Identifizierung wiederverwendbarer Module
Definition und Evaluierung von Schnittstellen zur Integration der Wissensplattform
Schaffung der Grundlage zur technischen Umsetzung (Entwurf der Software-Architektur, Technologieauswahl, Abhängigkeitsmanagement, Entwicklungs-/Build-Umgebung, …) basierend auf identifizierten wiederverwendbaren Modulen und den funktionalen sowie nicht funktionalen Anforderungen
Entwicklung der mobile Anwendung in einem agilen, iterativen Vorgehen, Berücksichtigung der regelmäßigen Rückmeldung der beteiligten Stakeholder
![](https://keres-projekt.de/wp-content/uploads/2022/08/Jürgen-Massgraber.png)
Dr.-Ing. Jürgen Moßgraber
Abteilungsleiter „Informationsmanagement und Leittechnik“
Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB Karlsruhe
Fraunhoferstraße 1
76131 Karlsruhe
![](https://keres-projekt.de/wp-content/uploads/2022/08/Tobias-Hellmund.png)
M.Sc. Tobias Hellmund
Gruppenleiter „Geodatenanalyse und -management“
Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB Karlsruhe
Fraunhoferstraße 1
76131 Karlsruhe
![](https://keres-projekt.de/wp-content/uploads/2024/04/juergen-reuter.jpg)
dipl.-inform. jürgen reuter
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB Karlsruhe
Fraunhoferstraße 1
76131 Karlsruhe