Geodaten effektiv verstehen und nutzen: Digitale Werkzeuge an der Jade Hochschule

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Studierende im Bereich der Geoinformation lernen an der Jade Hochschule im Rahmen ihres Studiums unterschiedliche, in der Praxis eingesetzte Geoinformationssysteme kennen. Dazu gehören sowohl kommerzielle als auch frei verfügbare Systeme. ArcGIS als Desktop Geoinformationssystem ist schon viele Jahre Bestandteil der Lehre. Auch ArcGIS Enterprise setzt die Jade Hochschule bereits seit 2015 ein.

Neben ArcGIS Enterprise haben Studierenden auch die Möglichkeit, ArcGIS Online zu nutzen und kennenzulernen. Der zentrale Vorteil bei der Nutzung von ArcGIS Enterprise liegt darin, dass alle Daten und Informationen bei der Hochschule verbleiben.

Die Jade Hochschule legt einen großen Wert darauf, dass die Studierenden verschiedene Lösungen für Geodateninfrastrukturen kennenlernen und auch selbst ausprobieren, damit diese später fundierte Entscheidungen treffen können. Studierenden sollen nicht nur Lösungen kopieren, sondern ein breites Verständnis entwickeln. Von der Verwaltung, über die Analyse bis zur Veröffentlichung von Geodaten. Studierende können selbständig und ohne Einschränkungen alle Funktionalitäten nutzen. Angefangen von der Erstellung einer StoryMap zur Präsentation von Ergebnissen, bis hin zur Analyse der Geodaten mit ArcGIS Notebooks.

Der administrative Aufwand für die Bereitstellung von ArcGIS Enterprise ist insbesondere mit ArcGIS Enterprise on Kubernetes vergleichsweise gering, da alle notwendigen Schritte automatisch durchgeführt werden. Gleichzeitig ermöglicht ArcGIS on Kubernetes eine flexible Bereitstellung von ArcGIS Enterprise innerhalb der eigenen Infrastruktur der Jade Hochschule.

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Im Rahmen des Projekts CoSAIR, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Programms „Forschung an Fachhochschulen“ gefördert wurde, investierte die Jade Hochschule frühzeitig in den Aufbau einer eigenen KI-Infrastruktur. Diese Entscheidung fiel noch bevor große Sprachmodelle in den Fokus der Öffentlichkeit rückten. Schon bei der Antragstellung war jedoch klar, dass im „KI‑Zeitalter“ rund 80 % der Entscheidungen einen räumlichen Bezug aufweisen. Aus diesem Grund sollte eine Verknüpfung von künstlicher Intelligenz und Geoinformation (Spatial-KI) geschaffen werden.

Technologisch setzte die Jade Hochschule auf eine Kubernetes-basierte Umgebung, die sowohl eine webbasierte Entwicklungsumgebung für KI-Analysen auf Open-Source-Basis als auch ArcGIS Enterprise on Kubernetes umfasst. Die zur Verfügung stehenden Rechenressourcen können dabei gemeinsam genutzt und flexibel zugeteilt werden. Durch die gewählte Architektur ist ArcGIS Enterprise in der Lage, auf die GPUs zurückzugreifen und diese für komplexere Analysen in ArcGIS Notebooks bereitzustellen.

​Dadurch konnten Funktionalitäten realisiert werden, die denen von ArcGIS Online entsprechen, ohne dass eine Abrechnung über Credits erfolgt. Gleichzeitig verbleiben die Daten auf den Servern der Hochschule für eine vollständige Datenhoheit.

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“​In der Lehrveranstaltung „GIS-Programmierung“ im Bachelorstudiengang „Geoinformatik“ lernen die Studierenden den Umgang mit GIS-APIs in den Programmiersprachen Java und Python. Für Python setzen wir erfolgreich die Jupyter-Notebooks von ArcGIS Enterprise ein. Die Einstiegshürde ist niedrig und die Studierenden finden so gleichermaßen den Einstieg in freie APIs wie Shapely und GeoPandas als auch in die Nutzung der ArcGIS API for Python.

Dadurch können die Studierenden sehr gut die Gemeinsamkeiten und Unterschiede der APIs erfahren. Das umfangreiche Lehrmaterial von Esri erleichtert den Studierenden die weiterführende und selbstständige Nutzung der ArcGIS API for Python, zum Beispiel in studentischen Projekten.​”

Prof. Dr. Thomas Brinkhoff
Professor für Geoinformatik

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​​Durch den Einsatz von Esri-Technologie, insbesondere ArcGIS Enterprise, konnte die Jade Hochschule eine Plattform schaffen, die den Studierenden eine selbständige Datenbereitstellung und grundlegende räumliche Analysen ermöglicht. Dies hat dazu beigetragen, ihnen einen schnelleren Zugang zu praxisnahen GIS-Anwendungen zu ermöglichen. 

​Anstatt sich mit komplexen Deployments auseinanderzusetzen, können sich die Studierenden auf die eigentliche Fragestellung und die Interpretation der Ergebnisse konzentrieren. Das fördert nicht nur ein tieferes Verständnis der fachlichen Konzepte, sondern stärkt zugleich ihre Fähigkeit, Probleme selbstständig und lösungsorientiert anzugehen.

ArcGIS Notebooks ermöglichen es darüber hinaus, dass allen Benutzenden die gleiche Laufzeitumgebung zur Verfügung steht. Somit entfallen die notwendigen Installationen und es gibt deutlich weniger Probleme mit Abhängigkeiten und fehlerhaften Konfigurationen. Lehrende sind so in der Lage, Vorlesungsinhalte vorzubereiten, zu testen und anschließend den Studierenden reibungslos zur Verfügung zu stellen. Gleichzeitig profitieren die Studierenden von einer stabilen, sofort einsatzbereiten Umgebung. Typische technische Probleme, wie etwa eine fehlende oder falsch konfigurierte Python‑Installation, treten dadurch gar nicht erst auf.

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• ArcGIS Enterprise on Kubernetes
• ArcGIS Notebooks
• ArcGIS API for Python

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​​Jade Hochschule

​Wilhelmshaven/Oldenburg/Elsfleth

Friedrich-Paffrath-Straße 101
​26389 Wilhelmshaven

www.jade-hs.de

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