Im Einsatz gegen alpine Naturgefahren: Intelligente Erfassung mit ArcGIS in der Landesbaudirektion Bayern

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Die Referate Ingenieurbauwerke und Georisiken (ZIG) sowie Geoinformationssysteme (ZGI) der Landesbaudirektion Bayern standen vor der Herausforderung, einen effizienten und zeitsparenden Workflow bei der Überwachung von Sicherungsbauwerken gegen alpine Naturgefahren zu etablieren. Ziel war es dabei, die regelmäßigen handnahen Kontrollen der Bauwerke im Gelände mittels eines bauteilbezogenen Schadenskatalogs digital zu dokumentieren und den Kontrollbericht mit Fotos der maßgebenden Schäden automatisch zu erstellen. Da im Geschäftsbereich schon eine ArcGIS Enterprise Umgebung vorhanden ist, sollte die digitale Dokumentation mit den vorhandenen Ressourcen erfolgen.

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Im Rahmen des Projekts setzen ZIG und ZGI verschiedene ArcGIS Produkte sowie, gemeinsam mit Esri, ein maßgeschneidertes Python-Skript ein. Unter Einsatz von Esri-Technologie wurde ein Workflow entwickelt, mit dem die Überwachung digital dokumentiert und detaillierte Kontrollberichte automatisiert erstellt werden können. Diese innovative Lösung optimiert den Prozess der Datenerfassung und -verarbeitung und kann zukünftig als Grundlage für weitere Aufgabenbereiche der Straßenbauverwaltung in Bayern dienen.

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1. Datenhaltung
   
   Grundlage der Überwachung ist eine Enterprise-Geodatabase, in der alle von der Staatsbauverwaltung überwachten Sicherungsbauwerke geführt werden. Besonderes Augenmerk liegt hier auf der Datenqualität. Jedes Bauwerk kann mittels eindeutiger Koordinaten im Gelände verortet werden. Dies erlaubt eine Einbindung in die FieldMaps App mit Kartendarstellung und Anzeige der grundlegenden Bauwerksdaten (Positionierung in Bezug auf die Straße, Bauwerksart, Anzahl Teilbauwerke, Bild des Teilbauwerks, Zugänglichkeit etc.).
   
   
2. Darstellung mit FieldMaps
   
   Aufgrund der hohen Anzahl an verwalteten Sicherungsbauwerken werden die Kontrollen nach einem festen Überwachungsschema priorisiert und zeitlich versetzt durch die Manager für Georisiken und Sicherungsbau-werke (MaGS) durchgeführt oder an die externen Sachverständigen vergeben. Hierfür müssen die zu bearbeitenden Bauwerkspakete über Sichten an den jeweiligen Kontrolleur zugewiesen werden. Diese Pakete sind nach Zuweisung und Synchronisierung des Smartphones oder Tablets umgehend in der FieldMaps App verfügbar. Über die Anzeige der grundlegenden Bauwerksdaten ist ein Absprung in den in der Survey123 App eingebetteten Schadenskatalog des Sicherungsbauwerkes mittels Link möglich.
   
   
3. Datenerfassung mit Survey123
   
   Mit der mobilen App Survey123 können die mit der Kontrolle beauftragten MaGS an den Bayerischen Staatlichen Bauämtern sowie externe Sachverständige Schäden an Sicherungsbauwerken direkt im Gelände mittels Smartphone oder Tablet aufnehmen und mit Bildern dokumentieren. Vor dem Versenden der Einträge können diese nach der Geländeaufnahme am mobilen Endgerät geprüft werden und anschließend ans Portal geschickt werden.
   
   
4. Automatisierte Berichterstellung mitels Python-Skript und Versand per E-Mail
   
   Im Anschluss wird ein speziell entwickeltes Python-Skript automatisiert gestartet. Auf diesem Weg werden die neuen Dateneinträge im gehosteten Feature Layer verarbeitet und der Kontrollbericht für das kontrollierte Sicherungsbauwerk erstellt. Die generierten Berichte werden nach Abschluss der Kontrolle automatisch per E-Mail an die MaGS oder die externen Sachverständigen verschickt. So optimieren ZIG und ZGI die Kommunikation und gewährleisten einen durchgehenden digitalen Workflow. 

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"Die Apps erleichtern die Dokumentation der Bauwerkskontrollen wesentlich. Sie sind leicht und verständlich zu bedienen und ersparen viel unnötige Schreibarbeit. Durch den hinterlegten Bauteil- und Schadenskatalog werden Fehleingaben vermieden."

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Peter Kirschner
Manager für Georisiken und Sicherungsbauwerke am StBA Bayreuth

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• ArcGIS Enterprise
  
  
• ArcGIS Survey123 
  • Survey123 Connect: Erstellung des Surveys
  • Survey123 App: Datenerfassung im Außendienst
     
• ArcGIS Field Maps: zum Auffinden des Bauwerks und Bereitstellung von Hintergrundkarten für die Geländearbeit
  
  
• Enterprise Geodatabase: zur Datenverwaltung
  
  
• ArcGIS Pro: Verwaltung der Enterprise Geodatabase, Veröffentlichung von Services

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Die Einführung der maßgeschneiderten digitalen Dokumentation der Kontrollergebnisse unterstützt die Bayerische Staatsbauverwaltung in mehrfacher Hinsicht:

• Gesteigerte Effizienz bei der Schadenserfassung am Sicherungsbauwerk und dessen Verarbeitung: Die Erfassung von Daten über Surveys ermöglicht ein einfaches Handling bei der Kontrolle von Sicherungsbauwerken vor Ort.
  
  
• Qualitätssteigerung und Fehlervermeidung: Durch die Vorbelegung der Grunddaten der Sicherungsbauwerke sowie die automatische Bereitstellung des Schadenskataloges nur für die jeweils spezifischen Bauteile des zu kontrollierenden Bauwerkes, werden eine standardisierte Bearbeitung ermöglicht und einfache Eingabefehler unterbunden.
  
  
• Zeitersparnis durch automatisierte Berichte: Die automatische Erstellung sowie der Versand der Berichte ermöglichen es, wertvolle Arbeitszeit zu sparen, die Mitarbeitende für ihre weiteren Aufgaben nutzen können.
  
  
• Verbesserte Kommunikation durch Bericht-Versand per E-Mail: Die automatisch versendeten Berichte sorgen für eine nahtlose und verbesserte Kommunikation. So erhalten alle Beteiligten pünktlich und präzise die für sie relevanten Informationen.
  

Durch die nahtlose Integration von ArcGIS Enterprise, ArcGIS Survey123 und Python-Skripten wurde ein leistungsstarker Workflow entwickelt und eingeführt, der die Dokumentation und Berichterstellung bei der Überwachung von Sicherungsbauwerken gegen alpine Naturgefahren in der Bayerischen Staatsbauverwaltung auf ein digitales Niveau hebt.

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Landesbaudirektion Bayern

Referat 55: Ingenieurbauwerke und Georisiken

Infanteriestraße 1
80797 München

Tel +49 89 558918-555
georisiken@lbd.bayern.de

Referat 63: Geoinformationssysteme

Schwere-Reiter-Straße 41
80797 München

Tel +49 89 558918-630
gis@lbd.bayern.de

www.lbd.bayern.de

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