30.01.2019 •

Das einheitliche Lagebild: Grundlage für Einsatzplanung und Führung

Sven Biesdorf

Sven Biesdorf

Umfangreiche zivile und militärische Operationen stellen hohe Ansprüche an Steuerung und Koordination der Einsatzkräfte. Sie brauchen ein konsistentes Lagebild, um schnell, abgestimmt und zielgerichtet handeln zu können. Dafür nötig sind topaktuelle Daten, denn Datenüberlegenheit ist Informationsüberlegenheit.

Über Erfolg oder Misserfolg militärischer Operationen entscheidet die Fähigkeit, die richtigen und aktuellen Informationen in einem einheitlichen Lagebild darzustellen und auszutauschen. Diese Lagebilder müssen alle notwendigen zur Verfügung stehenden Daten beinhalten: dazu zählen Lagekarten, Pläne, Tabellen und Statistiken. Eine Schlüsseltechnologie für diese Aufgabenstellungen sind verteilte Geoinformationssysteme wie die ArcGIS Plattform von Esri. Mit ihr werden Einsatzorte visualisiert und mit raum- und zeitbasierten Informationen samt hochaufgelösten Bildern dargestellt. 

Geografisches Wissen sorgt für ­Informationsüberlegenheit

Die Plattform unterstützt militärische Nutzer von der sensorbasierten oder manuellen Datenerfassung, über die Datenfusion bis zur echtzeitnahen Verteilung von 2D- und 3D-Aufnahmen, in allen Prozessen. ArcGIS eröffnet damit ein gemeinsames Lageverständnis und ermöglicht schnelle Entscheidungsfindungen, Reaktionen und die Koordinierung der Einsatzkräfte. 

ArcGIS vereint in der Grundkonfiguration alle relevanten Geobasis-Daten aus umfangreichen Basiskartenwerken (Basemaps) und Open Data-Inhalten (Living Atlas). Dazu kommt: Die Lösung integriert Echtzeit-Datenströme von Sensoren, Informationen aus dem Internet, aus sozialen Netzwerken, Bilder, Videos, Texte und andere Dokumente, überführt sie in das Lagebild und visualisiert sie lagerichtig im Raum. Diese Informationen werden über die einheitliche Plattform den COI (Communities of Interest) bedarfsgerecht zur Verfügung gestellt. 

Durch die Zusammenführung und Analyse verteilter Daten und Informationen der einzelnen Zuständigkeiten und deren kontextbezogener Bewertungen entsteht ein gemeinsames Lagebild (Common Operational Picture) im Geoinformationssystem. Dieses kann von allen Einsatzkräften (militärisch, zivil, national, multinational, etc.) unmittelbar genutzt werden.

Alle Akteure zu Land, in der Luft und auf See werden so mit hochaktuellen Informationen zum Operationsraum und zum Einsatzgebiet versorgt. Autorisierte Nutzer greifen auf die Informationen auf allen Endgeräten, überall und jederzeit zu.

Über die ArcGIS Plattform können autorisierte Nutzer auch selbst ein Raum-Informationsmanagement aufbauen und eigene Sensordaten, Dokumente und Positionen in die bestehenden Lagekarten einbringen. Eine sichere Infrastruktur dahinter verwaltet alle Dienste, Nutzer, Rollen, Berechtigungen und die Anwendungen.

Schlanke Apps für den mobilen Einsatz

Gerade der mobile Einsatz setzt einfache und schlanke Apps voraus, die sich auch ohne IT-Know-how bedienen lassen und auf allen Endgeräten laufen. Intuitive Webanwendungen machen dies möglich. Passgenaue Apps können über ein umfassendes Anwendungsframework in ArcGIS erstellt werden. Sie liefern beispielsweise Informationen über Verteidigungsoperationen, Missionsunterstützungen oder Transportsysteme.

Hierzu ein ausführliches Beispiel: Die iPad-App zur Unterstützung des Helikopter-Einsatzes der KFOR-Truppen im Kosovo. Die HeliOps-App versorgt Piloten auch offline mit relevanten Informationen bei Luftoperationen. Dazu zählen

  • Daten über die Route
  • Landeplätze
  • Hindernisse

Die App steht klassischen Mapping-Diensten in Sachen Intuitivität in nichts nach. Darüber hinaus präsentiert sie fachspezifische Informationen weitaus detaillierter und spezialisierter. Sie ergänzt Informationen aus analogen Karten, Diagrammen und Dokumenten um GPS-fähige Karten mit hochaufgelösten, aktuellen Luftbildaufnahmen, Navigationskarten und Höhendaten für das gesamte Gebiet.

Außerdem bietet die HeliOps-App nicht nur Karten, sondern integriert auch kritische Daten, die für den Flug wichtig sein könnten, beispielsweise Minenfelder im Einsatzgebiet. Alle Informationen stehen in thematischen Ebenen eingeordnet zur Verfügung und können je nach Bedarf des Piloten und der Crew abgerufen werden. 

Darüber hinaus bietet die App eine Suchfunktion, über die sich weitere Informationen recherchieren lassen. Das ist beispielsweise hilfreich, wenn im Falle einer Notlandung schnell nach dem nächstgelegenen Notlandeplatz gesucht werden muss, ohne auf die manuelle Papierkarte zurückgreifen zu müssen. 

Echtzeitdaten: Die Masse in richtige Bahnen lenken

Die Menge der Informationen, die ein Lagebild vervollständigen, wächst laufend. Immer mehr Sensordaten, Satelliten-, Drohnen-Bilder und Informationen aus sozialen Netzwerken fallen an, die es zu analysieren gilt. Die Eine dafür nötige Technologie liefert der Esri GeoEvent-Server ArcGIS GeoEvent Server. Diese Server-Anwendung integriert ereignisbasierte Echtzeit-Datenströme aus Live-Feeds wie Videos oder beispielsweise Twitter, analysiert und filtert sie und stellt sie in Live-Karten dar. Sie liefert und verteilt damit umfassende situationsbezogene Informationen für unterschiedlichste Bereiche:

  • aktuelle Lageinformationen von zu evakuierenden Personen oder Hilfsmitteln, 
  • Überwachung dynamischer Objekte, deren Position sich ­ständig ändert, beispielsweise Fahrzeuge, Flugzeuge oder Schiffe,
  • ortsbezogene Wetterdaten,
  • Zusatzinformationen aus dem Cyber-Raum,
  • eine automatische Benachrichtigung in Echtzeit, wenn vorher festgelegte Bedingungen eintreten.

Diese Möglichkeiten bieten in einem dynamischen und komplexen Einsatzszenario einen entscheidenden Vorteil in der Einsatzführung.

Mit Bildern den Raum besser verstehen

Eine weitere Server-Anwendung ist der ArcGIS Image Server. Diese Echtzeit-Lösung stellt als dynamischer Bilderdienst aktuelle und hochaufgelöste Fernerkundungsdaten für verschiedene Ebenen und Applikationen schnell und ohne Redundanz bereit. Beispielsweise lassen sich damit aktuelle Zustände von Gebäuden, Ortsbereichen, Straßen, Brücken, Flug- und Schiffshäfen für eine weitere Einschätzung von wichtigen Faktoren für den Einsatz einbeziehen. 

Gerade der Einsatz bildgebender Sensoren wie Drohnen schafft enorme Möglichkeiten für die Darstellung aktueller Lagebilder. Die Applikation Drone2Map for ArcGIS dient der schnellen Geo­referenzierung und Orthorektifizierung von Bilddatensätzen und stellt einen kompletten Workflow für die Bearbeitung von Drohnenaufnahmen bereit. 

Im Einsatz gewonnene Drohnendaten werden schnell verarbeitet und Basiskarten mit hochauflösenden Aufnahmen erweitert.

Drone2Map liefert nicht nur qualitativ hochwertige 2D-Bilder: Hat beispielsweise eine intensive Befliegung von Objekten stattgefunden, so ermöglicht diese Technologie auch die Erstellung eines realistischen 3D-Modells.

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