So nutzt HessenForst die Geoinformationsplattform ArcGIS

Die Geoinformationsplattform bei HessenForst basiert auf ArcGIS Enterprise. Das System ist in zwei verschiedenen IT-Infrastrukturen bei HessenForst implementiert: Zum einen in der Microsoft Azure Cloud für die mobile Nutzung. So ist es möglich, Daten außerhalb des Rechenzentrums mobil zu nutzen und zu erfassen. Und zum anderen in der IT-Umgebung des Rechenzentrums. Hier werden interne GIS-Analysen sowie operative Aufgaben und Auswertungen, beispielsweise das Schadmonitoring über ArcGIS Enterprise realisiert. 

Insgesamt wird ArcGIS von über 1.200 Mitarbeitenden bei HessenForst genutzt. Zu den Nutzerinnen und Nutzern gehören neben den GIS-Fachanwendern, die im Desktop-GIS Daten aufbereiten und analysieren auch mobile Anwender wie Revierleiter, Waldarbeiter oder auch externe Dienstleister.

Seit 2016 unterstützt Esri HessenForst bei allen Themen rund um ArcGIS mit einem Esri Enterprise Advantage Program (EEAP). Das Programm beinhaltet eine langfristige und kontinuierliche Begleitung zur strategischen Ausrichtung der GIS-Architektur und GIS-Infrastruktur. 

ArcGIS ist beim Landesbetrieb HessenForst seit vielen Jahren ein zentraler Bestandteil, um wichtige forstliche Prozesse effizient abzubilden, auszuwerten und umzusetzen. Die Digitalisierung verändert die Arbeitswelt und so auch die IT-Landschaft. Die Bedürfnisse der Nutzer und Nutzerinnen sowie die Anforderungen an eine moderne GIS-Infrastruktur wachsen. Geobasierte Daten und passende Anwendungen, die auf Esri-Technologie basieren, erleichtern die tägliche Arbeit im Büro und vor Ort im Wald. So findet die Geoinformation Anwendung in vielen Bereichen: in der mobilen Datenerfassung, im Betrieblichen GIS, bei Geodatenmodellen, in der Unterstützung von Geschäftsprozessen wie dem Schadflächenmanagement, in der GIS-Analyse, dem Geodatenmanagement, in der Kartographie und Datenpflege sowie in der internen Informationsbereitstellung.

Seit 2018 gibt es einen massiven Schadbefall in Waldgebieten durch den Borkenkäfer. Die damit verbundene Anforderung, schnell eine mobile Erfassungsmöglichkeit auf Smartphones bereitzustellen, ermöglichte den einzelnen Forstbetrieben, Befallsherde über eine mobile Anwendung zu erfassen und an das Betriebliche GIS zu übergeben. So wurde auch das Ziel umgesetzt, das Waldschutzkonzept 2019 der Landesbetriebsleitung IT-technisch zu unterstützen. 

Die ArcGIS Enterprise kompatible App wurde vom Esri-Partner Intend Geoinformatik GmbH auf Basis des ArcGIS Runtime SDK entwickelt. Nähere Informationen zurAnwendung sind unter folgenden Links zu finden:

• Case Study zur mobilen Borkenkäfer-App 
• WhereNext Interview mit Dr. Ziegeler von HessenForst
• Plenary-Vortrag der Esri Konferenz 2020

Weitere Anwendungsfälle, wie beispielsweise die Kulturflächenerfassung, sind bereits umgesetzt. Für die Verkehrssicherung und andere Bereiche sind weitere Anwendungen in Planung. 

 ⠀ 

Mit der Implementierung von ArcGIS Enterprise eröffnet die Anwendung ArcGIS Dashboards neue Möglichkeiten, Informationen leicht verständlich und für unterschiedliche Nutzergruppen in Form von Karten und Diagrammen zu visualisieren. Informationen liegen bei HessenForst in einer großen Anzahl, in unterschiedlichen Formen und in verteilten „Datentöpfen“ vor. Mit ArcGIS Dashboards können Daten aufbereitet und mit anderen Mitarbeitenden schnell und übersichtlich geteilt werden. Anhand aktueller Karten, Tabellen und Diagrammen erkennen die Mitarbeitenden Zusammenhänge sofort. Sie ermöglichen eine Übersicht und Auswertungen von Schadereignissen wie Windwurf oder Borkenkäferbefall im Staatsforstbetrieb. Verschiedene Filtermöglichkeiten, etwa nach Forstrevieren, erlauben dabei auch individuelle Sichten. Erste Prototypen wurden bereits entwickelt und werden aktuell weiter aufbereitet.

 ⠀ 

ArcGIS Insights ist ein weiteres Analysetool, das Standortanalysen und Business-Intelligence-Workflows verbindet. HessenForst hat bereits eine erste Machbarkeitsstudie mit ArcGIS Insights umgesetzt: eine Datenauswertung zum Thema Altersklassenverteilung nach Baumarten. ArcGIS Insights gewährt Einblicke zu räumlichen, statistischen und vorhersagenden Beziehungen und verhelfen zu schnelleren Entscheidungsfindungen. Die Parameter und Themen können vielfältig sein und in den gewünschten Kontext gebracht werden. Die interne Kommunikation kann mit diesen Analysemöglichkeiten und Visualisierungen zukünftig gestärkt werden.

 ⠀ 

Für verschiedene forstliche Prozesse setzt HessenForst auf WebLine 2.x von Intend Geoinformatik. Die Lösung basiert auf ArcGIS API for JavaScript. Die Software ist ein browserbasiertes GIS und lässt sich ohne Installation an jedem Arbeitsplatz einsetzen. Sie stellt Objektinformationen bereit und bietet Editiermöglichkeiten, Messfunktionen, einen Daten-Import und -Export. Auf Basis von WebLine können individuelle Fachanwendungen aufgebaut werden. Die neue Version WebLine 3 nutzt zukünftig als gemeinsame Datengrundlage ArcGIS Enterprise und die Möglichkeiten von ArcGIS Experience Builder. 

Weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich bei der Umsetzung der Waldinventur. Um die Unterstützung durch ArcGIS auszubauen, wird aktuell der Einsatz der Erweiterung ArcGIS Image Analyst im Rahmen einer Machbarkeitsstudie untersucht. Basierend auf Stereokarten sollen beispielsweise Baumhöhen gemessen werden, um vorab durch eine Vorstratifizierung der Bestände die Waldinventuren im Gelände zu erleichtern. Zudem könnten Stereoauswertungen die Kartierung von Waldrändern künftig erleichtern. 

Das Forstliche Basisinformationssystem der ForstGIS-Länderkooperation FoBIS ist ein Geodatenmodell für ArcGIS Desktop und schließt alle notwendigen Basispflegetools von con terra mit ein. Es bildet die forstliche Flächeneinteilung im Wald länderübergreifend ab und ermöglicht dem Nutzer die Datenpflege und -analyse mit Standardprodukten. So werden die vielschichtigen Aufgaben im Waldmanagement unterstützt.

ArcGIS unterstützt bei wichtigen Geschäftsprozessen wie das Schadflächenmanagement. Naturkatastrophen verursachen ökologische und ökonomische Schäden. Deshalb sind neue fernerkundliche Methoden zur schnellen Detektion von Schadflächen von großer Bedeutung, um Folgeschäden zu verhindern. Satellitendaten wie die multispektralen Sentinel-2-Daten des Copernicus Programms der ESA ermöglichen eine schnelle erste Erfassung. Mithilfe von Algorithmen aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz und Sentinel-2-Daten können Schäden schnell und kostengünstig erfasst werden.

In ArcGIS lassen sich Sentinel-2-Daten als Dienst direkt integrieren und weiterverarbeiten. In einem gemeinsamen Projekt von HessenForst und Esri wurden Schadflächen mit einer Genauigkeit von bis zu 92 Prozent erkannt. Die Ergebnisse dazu wurden im Magazin Forests veröffentlicht.

• ArcGIS Pro
• ArcGIS Enterprise
  
• ArcGIS Dashboards
  
• ArcGIS Insights
• ArcGIS Image Analyst
• ArcGIS Runtime SDKs
• ArcGIS API for JavaScript