Eine Drohne fliegt durch die Natur

Digitale Plattform
Unbemannte Luftfahrt

Allgemeines

Für das Map Tool der ,Digitale Plattform Unbemannte Luftfahrt (dipul)‘ des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV) werden Geodatendienste eingesetzt. Diese Geodatendienste sind durch das Open Geospatial Consortium (OGC) standardisiert. Die Geobasisdaten werden über den Darstellungsdienst Web Map Service (WMS) bereitgestellt.

Diese Anleitung gibt einen Überblick über die Nutzung des Web Map Service.

Das WMS ist ein Webservice, der Geodaten über eine standardisierte Schnittstelle austauscht und anschließend visualisiert. Dabei muss der Nutzer über eine Internetadresse (URL) eine Anfrage (Request) an den Geodienst stellen. Die Kommunikation erfolgt dabei über GET-Anfragen per HTTP. Jeder Request muss verschiedene Pflichtparameter enthalten, wie bspw. die anzuzeigenden Layer, Kartenausschnitt oder das erwartete Ausgabe-Datenformat. Der Geodienst antwortet auf den Request und stellt die gewünschten Daten zur Verfügung (Response).

Als Grundlagen des WMS dienen Rasterdaten, die im Ergebnis als Kartenausschnitt in einem einfachen Rastergraphikformat angezeigt werden. Dabei kann der Nutzer verschiedene Abfrageoptionen nutzen, die dann entsprechend die gewünschten Daten zurück liefern.

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Nutzungsbedingungen

Interne Nutzung:
Die über den WMS gelieferten Daten dürfen innerhalb einer Anwendung für den eigenen Gebrauch genutzt werden.

Nutzung in Anwendungen die für Dritte zugänglich sind:
Die Daten des WMS Services dürfen im Rahmen von nicht-kommerziellen Anwendungen, die zum Zweck der Erhöhung des Situationsbewusstseins von privaten Drohnenpiloten über die nach §21h LuftVO Absatz 3 definierten geografische Gebiete geschaffen wurden, genutzt werden, wobei sich die Nutzung auf jegliche Verarbeitung, Weitergabe und Visualisierung der Daten direkt und indirekt mit einer Anwendung, z.B. Applikation, App, Webanwendung, elektronisches Gerät, bezieht.

Die Nutzung der Daten des WMS-Services in nicht-kommerziellen Anwendungen darf ausschließlich unter Angabe der Quelle zur DFS und BMDV erfolgen. Dabei muss folgende Quellenangabe deutlich sichtbar angezeigt werden: "Quelle Geodaten: DFS, BKG [2022]"

Nicht erlaubt ist die Verarbeitung, Vervielfältigung, Weitergabe sowie Visualisierung der Daten des WMS-Services in kommerziell (gegen Bezahlung oder geldwerte Vorteile jeglicher Art von und an Dritte) betriebenen Anwendungen sowie außerhalb des gestatteten Nutzungszweckes.

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Bedienung des WMS

Wie bereits beschrieben, können Nutzer mittels URL einen Request an den Geodienst stellen.

Die genutzte URL-Abfrage muss dabei konform sein zur URL Spezifikation IETF RFC 2396. Dieser internationale Standard beinhaltet u.a., dass bestimmte Zeichen für die Verwendung in der URL-Abfrage reserviert sind (siehe Tabelle 1). Wenn eines dieser Zeichen, oder andere Sonderzeichen, als Teil der Parameterwertes genutzt werden soll, so muss dies entsprechend des benannten Standards kodiert werden.

Zeichen

Nutzung in Abfrage

?

Trennzeichen das anzeigt, dass eine Abfrage startet

&

Trennzeichen zwischen zwei Parametern einer Abfrage

=

Trennzeichen zwischen dem Parameternamen und dem Parameterwert

,

Trennzeichen zwischen einzelnen Werten eines Listen-Parameters

+

Symbol für Leerzeichen

 Der dipul Geodienst kann dabei über folgende URL abgefragt werden:

 https://uas-betrieb.de/geoservices/dipul/wms?<Abfrageparameter>

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Abfrageoptionen 

Das WMS unterscheidet drei verschiedene Abfrageoptionen – GetCapabilites, GetMap, GetFeatureInfo – deren Grundsätze in diesem Kapitel erläutert werden.

Wie bereits beschrieben, ist das WMS durch das Open Geospatial Consortium (OGC) standardisiert und spezifiziert. Für weiterführende Informationen wird daher auf die Spezifikation entsprechend der Website des OGC (https://www.ogc.org/standards/wms) verwiesen.

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GetCapabilities

Mit der Option ‚GetCapabilites‘ können Fähigkeiten und Metadaten eines Dienstes abgefragt werden. Als Response erhält man vom Geodienst alle abgefragten Metadaten im gewünschten Format, die dann mit einer geeigneten Software (bspw. direkt im Webbrowser oder einem Text-Editor) geöffnet werden können.

Die erhalten Metadaten können in drei Bereiche unterteilt werden:

  • Allgemeine Angaben: beinhaltet eine Kurzbeschreibung, Ansprechpartner sowie die Nutzungsbedingungen,
  • Formate: beinhaltet die verfügbaren Formate für jede Abfrage,
  • Layer: Beinhaltet alle verfügbaren Layer sowie Koordinatensysteme.

Diese Informationen können dann für die weiterführenden GetMap bzw. GetFeatureInfo Abfragen genutzt werden.

Eine gültige GetCapabilities Abfrage muss bzw. kann folgende Parameter beinhalten:

Parameter

Erforderlich
ja / nein

Beschreibung

service

ja

Gibt den Service-Namen an. Für eine WMS Abfrage muss der Wert auf WMS gesetzt werden.

version

ja

Gibt die zu nutzende Version an. Es werden alle Versionen unterstützt (1.0.0, 1.0.1, 1.1.1, 1.3.0)

request

ja

Gibt die gewünschten Abfrageoption an. Muss für diese Abfrage auf getCapabilites gesetzt werden.

namespace

nein

Beschränkt die Antwort auf die Layer des gesetzten Namespaces.

format

nein

Gibt das gewünschte Format der Ausgabe an

Beispiel für eine getCapabilities-Abfrage:

https://uas-betrieb.de/geoservices/dipul/wms?service=WMS&version=1.3.0&request=GetCapabilities

Ausgabe der Beispielabfrage (nur Teil-Screenshot):

Bild zeigt folgenden Beispielcode:<WMS_Capabilities xmlns="http://www.opengis.net/wms" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" version="1.3.0" updateSequence="1323" xsi:schemaLocation="http://www.opengis.net/wms https://uas-betrieb.dfs.de/geoserver/schemas/wms/1.3.0/capabilities_1_3_0.xsd"> <Service> <Name>WMS</Name> <Title>DPUL Layers</Title> <Abstract>Geodata layers for unmanned aviation services provided by DPUL.</Abstract> <KeywordList/> <OnlineResource xlink:type="simple" xlink:href="https://uas-betrieb.dfs.de/geoserver/"/> <ContactInformation> <ContactPersonPrimary> <ContactPerson>System manager of the day</ContactPerson> <ContactOrganization>DFS Deutsche Flugsicherung GmbH</ContactOrganization> </ContactPersonPrimary>

 

Eine weitere Ausgabemöglichkeit ist die Visualisierung mittels Dritt-Webseiten und Tools, die ein WMS-Import unterstützen. Damit lassen sich die geografischen Gebiete auch außerhalb der Digitalen Plattform Unbemannte Luftfahrt (dipul) anzeigen.

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GetMap 

Die GetMap Abfrage kann genutzt werden, um einen Kartenausschnitt in einem Rasterbildformat vom Geodienst anzufordern. Die verfügbaren Werte der verschiedenen Abfrageoptionen können teilweise über die getCapabilities-Abfrage angezeigt werden.

Wie bereits beschrieben, müssen Sonderzeichen in der Parameterwerten entsprechend der Standards kodiert angegeben werden:

Sonderzeichen

Kodierung

:

%3A

,

%2C

/

%2F

Als Ausgabe erhält man ein Kartenbild in dem angefragten Format.

Eine gültige GetMap Abfrage muss bzw. kann folgende Parameter beinhalten:

Parameter

Erforderlich
ja / nein

Beschreibung

service

ja

Gibt den Service-Namen an. Für eine WMS Abfrage muss der Wert auf WMS gesetzt werden.

version

ja

Gibt die zu nutzende Service-Version an. Es werden alle Versionen unterstützt (1.0.0, 1.0.1, 1.1.1, 1.3.0)

request

ja

Gibt die gewünschten Abfrageoption an. Muss für diese Abfrage auf getMap gesetzt werden.

layers

ja

Gibt an, welche Layer in dem Kartenausschnitt angezeigt werden sollen. Für jeden Layer muss der Präfix 'dipul%3A' mit angegeben werden. Alle verfügbaren Layer sind in Annex 1 aufgelistet.

Format: Komma-separierte Liste

styles

ja

Gibt an, in welchem Style die Layer angezeigt werden sollen. Wenn kein Style explizit angegeben wird, wird der Default-Style genutzt.

Format: Komma-separierte Liste

srs or crs

ja

Gibt an, welches Koordinaten-Referenzsystem genutzt werden soll. Der Parameter srs wird für die Versionen 1.0.0, 1.0.1 und 1.1.1 genutzt. Der Parameter crs wird für die Version 1.3.0 genutzt.

bbox


ja

Gibt die Koordinaten des anzuzeigenden Kartenausschnittes an. Die Werte müssen dem genutzten Koordinatenreferenzsystem entsprechen.

Format: komma-separierte Werte (minx,miny,maxx,maxy)

width

ja

Gibt die Breite des Kartenbildes in Pixeln an.

height

ja

Gibt die Höhe des Kartenbildes in Pixeln an.

format

ja

Gibt das gewünschte Format der Ausgabe an.

transparent

nein

Gibt an, ob der Kartenhintergrund transparent sein soll oder nicht.

Mögliche Werte: true / false

bgcolor

nein

Gibt die Hintergrundfarbe des Kartenbildes an. Default-Wert ist weiß (FFFFFF)

Format: RRGGBB

time

nein

Gibt den Zeitstempel bzw. die Zeitspanne der Kartendaten an.

Format: yyyy-MM-ddThh:mm:ss.SSSZ

sld

nein

Der Parameter gibt eine URL an, die eine styledLayerDescriptor-XML-Datei referenziert. Diese Datei kann genutzt werden, um die Kartenlayer und das Kartenstyling zu kontrollieren und zu verbessern.

sld_body

nein

Der Parameter gibt eine URL an, die eine kodierte styledLayerDescriptor-XML-Datei referenziert. Diese Datei kann genutzt werden, um die Kartenlayer und das Kartenstyling zu kontrollieren und zu verbessern.

Beispiel für eine GetMap-Abfrage:

https://uas-betrieb.de/geoservices/dipul/wms?service=WMS&version=1.3.0&request=GetMap&layers=dipul%3Aflugplaetze,dipul%3Aflughaefen,dipul%3Abundesautobahnen&bbox=49.960939  %2C8.444366%2C50.174699%2C8.979950&width=808&height=500&srs=EPSG%3A4326&format=image%2Fpng

Ausgabe der Beispielabfrage:

 

Reduzierrte Karte, die nur Bundeautobahnen und Flugverbotszonen zeigt


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GetFeatureInfo 

Die Operation GetFeatureInfo können spezielle Attribute der Merkmale eines Ortes auf einer Karte abgefragt werden. Auf die Anfrage antwortet der Geodienst mit festgelegten Zusatzinformationen. Diese Informationen können, abhängig von der Abfrage, in verschiedenen Datenformaten ausgegeben und in einem entsprechenden Tool angezeigt werden.

Eine gültige GetCapabilities Abfrage muss bzw. kann folgende Parameter beinhalten:

Parameter

Erforderlich
ja / nein

Beschreibung

service

ja

Gibt den Service-Namen an. Für eine WMS Abfrage muss der Wert auf WMS gesetzt werden.

version

ja

Gibt die zu nutzende Service-Version an. Es werden alle aktuellen Versionen unterstützt (1.0.0, 1.0.1, 1.1.1, 1.3.0).

request

ja

Gibt die gewünschten Abfrageoption an. Muss für diese Abfrage auf getFeatureInfo gesetzt werden.

layers

ja

Gibt an, welche Layer in dem Kartenausschnitt angezeigt werden sollen. Für jeden Layer muss der Präfix dipul: mit angegeben werden. Alle verfügbaren Layer sind in Annex 1 aufgelistet.

Format: Komma-separierte Liste

styles

ja

Gibt an, in welchem Style die Layer angezeigt werden sollen. Wenn kein Style explizit angegeben wird, wird der Default-Style genutzt.

Format: Komma-separierte Liste

srs or crs

ja

Gibt an, welches Koordinatenreferenzsystem genutzt werden soll. Der Parameter srs wird für die Versionen 1.0.0, 1.0.1 und 1.1.1 genutzt. Der Parameter crs wird für die Version 1.3.0 genutzt.

bbox

ja

Gibt die Koordinaten des anzuzeigenden Kartenausschnittes an. Die Werte müssen dem genutzten Koordinatenreferenzsystem entsprechen.

Format: komma-separierte Werte (minx,miny,maxx,maxy)

width

ja

Gibt die Breite des Kartenbildes in Pixeln an.

height

ja

Gibt die Höhe des Kartenbildes in Pixeln an.

query_layers

Ja

Gibt an, welche Layer abgefragt werden sollen.

Format: Komma-separierte Liste.

info_format

Ja

Gibt das gewünschte Format der Ausgabe an.

I/X

Ja

Gibt den X-Koordinate im Koordinatenreferenzsystem an.
In WMS-Version 1.3 wird der Parameter I genutzt.
In älteren WMS-Versionen wird der Parameter X genutzt.

J/Y

Ja

Gibt den Y-Koordinate im Koordinatenreferenzsystem an.
In WMS-Version 1.3 wird der Parameter J genutzt.
In älteren WMS-Versionen wird der Parameter Y genutzt.

exceptions

Nein

Gibt das gewünschte Ausgabeformat bei Ausnahmen an.

feature_count

Nein

Gibt die Anzahl der Features an, über die Informationen zurückgeschickt werden sollen. Der Default ist 1.

Beispiel für eine getFeatureInfo-Abfrage:

https://uas-betrieb.de/geoservices/dipul/wms?i=400&j=60&service=WMS&version=1.3.0&request=GetFeatureInfo&query_layers=dipul%3Aflugplaetze&layers=dipul%3Aflugplaetze&bbox=49.960939%2C8.444366%2C50.174699%2C8.979950&width=808&height=500&srs=EPSG%3A4326&feature_count=1

 Ausgabe der Beispielabfrage:

Bild zeigt folgende Ausgabe: Results for FeatureType 'de.dfs.dpul:flugplaetze': -------------------------------------------- geom = [GEOMETRY (Polygon) with 33 points] id = flugplatz.fid--39974a14_17dac8e5679_-380d name = Frankfurt-Main BG Unfallklinik type = FLUGPLATZ lower_limit_altitude = 0 lower_limit_unit = M lower_limit_reference = GND upper_limit_altitude = 99999 upper_limit_unit = M upper_limit_reference = GND legal_ref = § 21h, Abs. 3 (1.) LuftVO --------------------------------------------


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Annex 1 – Liste aller verfügbaren Kartenlayer 

Layer

WMS Layer

Flugplätze

dipul:flugplaetze

Flughäfen

dipul:flughaefen

Kontrollzonen

dipul:kontrollzonen

Flugbeschränkungsgebiete

dipul:flugbeschraenkungsgebiete

Bundesautobahnen

dipul:bundesautobahnen

Bundesstraßen

dipul:bundesstrassen

Bahnanlagen

dipul:bahnanlagen

Binnenwasserstraßen

dipul:binnenwasserstrassen

Seewasserstraßen

dipul:seewasserstrassen

Schifffahrtsanlagen

dipul:schifffahrtsanlagen

Wohngrundstücke

dipul:wohngrundstuecke

Freibäder und Badestrände

dipul:freibaeder

Industrieanlagen

dipul:industrieanlagen

Kraftwerke

dipul:kraftwerke

Umspannwerke

dipul:umspannwerke

Stromleitungen

dipul:stromleitungen

Windkraftanlagen

dipul:windkraftanlagen

JVA und Einrichtungen des Maßregelvollzugs

dipul:justizvollzugsanstalten

Militärische Anlagen und Organisationen

dipul:militaerische_anlagen

Einrichtungen BSL-4

dipul:labore

Verfassungesorgane Bund und Länder

dipul:verfassungsorgane

Oberste Bundes- und Landesbehörden

dipul:oberste_behoerden

Diplomatische und konsularische Vertretungen

dipul:diplomatische_vertretungen

Internationale Organisationen im Sinne des Völkerrechts

dipul:internationale_organisationen

Liegenschaften der Polizei

dipul:polizei

Andere Sicherheitsbehörden

dipul:sicherheitsbehoerden

Krankenhäuser

dipul:krankenhaeuser

Nationalparks

dipul:nationalparks

Naturschutzgebiete

dipul:naturschutzgebiete

FFH-Gebiete

dipul:ffh-gebiete

Vogelschutzgebiete

dipul:vogelschutzgebiete

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