FOSSGIS 2024 Modellierung von Fuzzyness / Wobbliness in Geodaten
Channel: FOSSGIS
Date: 2024-04-05

Insbesondere bei der Bereitstellung von Open Data nach den FAIR-Prinzipien zur bestmöglichen Offenheit und Transparenz ist die Angabe von Unsicherheiten und Zweifeln für den Nachnutzenden von enormer Bedeutung. Bei interdisziplinärer Zusammenarbeit ist dieser Aspekt umso wichtiger. In diesem Paper werden fünf data-driven interdisziplinäre Use-Cases für den Umgang mit und die Modellierung von vagen und unsicheren Georeferenzen aus dem Bereich der Archäologie und Geowissenschaften vorgestellt.

# Einleitung

Geodätinnen und Geodäten wissen, dass jede Bestimmung einer Länge, Winkel, bzw. eine Koordinate mit Unsicherheiten und/oder statistischen Kenngrößen wie Standardabweichungen, 3-Sigma-Regel etc. belegt ist. Insbesondere bei der Bereitstellung von Open Data nach den FAIR-Prinzipien [1] (Findable, Accessible, Interoperable und Reusable) zur bestmöglichen Offenheit und Transparenz ist die Angabe von Unsicherheiten und Zweifeln für den Nachnutzenden von enormer Bedeutung. Bei interdisziplinärer Zusammenarbeit ist dieser Aspekt umso wichtiger. Insbesondere in den Geistes- und Kulturwissenschaften (Humanities / Cultural Heritage) und auch Geowissenschaften (wie z.B. Geologie) spielen Geodaten eine große Rolle. Georeferenzierungen sind Teil der täglichen Arbeit und stellen ein Herausforderung bei der Bereitstellung von Open Geodata nach den FAIR-Prinzipien dar. Archäologische und geowissenschaftliche Forschung muss bei der Datenmodellierung mit Zweifeln wie Fuzzyness und Mehrdeutigkeiten umgehen. Dies geschieht insbesondere bei der Georeferenzierung [2;3]. Um jedoch reproduzierbare und verständliche Daten für die Wiederverwendung zu schaffen und gleichzeitig die Datenqualität archäologischer Daten zu gewährleisten, müssen diese Zweifel und Unklarheiten offengelegt werden [4]. Dies ist auch für die FAIRifizierung von Daten wichtig, die ein großer Teil der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) ist [5;6]. In diesem Kontext müssen insbesondere Vagheiten und Unsicherheiten für die Arbeit mit und Bereitstellung von Geodaten modelliert werden [7-9].  Für die Verknüpfung von Daten und die FAIRifizierung ist jedoch die von Berners-Lee [10] vorgeschlagene graphbasierte Modellierung als Linked Open Data (LOD) die Methode und Technik der Wahl. Aufgrund der großen Vielfalt der Forschungsbereiche ist eine interdisziplinäre, allgemein verständliche Modellierung von Unsicherheiten und Vagheiten in Geodaten eine große Herausforderung.

In diesem Paper werden fünf data-driven interdisziplinäre Use-Cases für den Umgang mit und die Modellierung von vagen und unsicheren Georeferenzen (am Beispiel von Fundstellen) auf der Grundlage von Literatur als LOD aus dem Bereich der Archäologie und Geowissenschaften vorgestellt. Die Anwendungsfälle implementieren drei Modellierungsstrategien [11] unter Verwendung von Wikidata, Linked Open Data sowie einer Ontologie, modelliert in OWL [12] und Wikibase [13] und nehmen zudem Möglichkeiten in Open Street Map unter die Lupe.

# Use Cases

## Use Case A

Ogham-Steine sind Monolithen mit der frühmittelalterlichen irischen Ogham-Primitivschrift, die vor allem auf der Insel Irland und im westlichen Teil Großbritanniens zwischen dem 4. und 9 Jhd. n. Chr. errichtet wurden. Die meisten Steine befinden sich nicht mehr an ihrem ursprünglichen Standort, was für die kartografische Erfassung wichtig ist und die Bestimmung ihrer ursprünglichen Funktion erschwert [14]. Ogham-Steinfunde werden in verschiedenen Katalogen wie Büchern (z. B. 14-16), Online-Datenbanken (z. B. das CISP-Projekt) oder Online-Repositorien (z. B. Ogham in 3D) erwähnt. Diese Quellen liefern Informationen in unterschiedlicher Granularität: Townlands, Beschreibungen und Koordinaten in WGS84/GPS oder irischen GRID-Referenzen. Zudem werden ganze Biographien von Geo-Locations dort erfasst. Wie könnten diese Ungenauigkeiten und Unsicherheiten in Community-Hubs wie Wikidata oder Open Street Map abgebildet werden? Ein Beispiel hierfür ist CIIC 81, der im Stone Corridor des University College Cork (UCC) steht und mit Hilfe von WIkidata [17] und Open Street Map modelliert wurde, vgl. auch Wikidata Q106680733 [18] und OSM Node 11071361392 [19].

## Use Case B

Die Dissertation von S. Baars beschäftigt sich mit der Silbermünzprägung von Kroton, einer achäischen Kolonie in Süditalien, vom 6. bis 3. Jh. v. Chr. Dabei kommen verschiedene numismatische Methoden zum Einsatz, darunter auch die der Hortfundanalyse. Sämtliche Fundorte der untersuchten Horte sind nicht exakt georeferenziert (z. B. anhand der Dokumentation von Grabungsberichten). Die ermittelten Fundorte sind aus der Literatur abgeleitet und weisen unterschiedliche Präzisionsgrade hinsichtlich der geografischen Lage auf. Eine recht genaue Angabe bietet z. B. der Hortfund von "Tarent 1938" (IGCH 1902) in der "via Oberdan" in Tarent. Hinweise auf eine Verortung des Fundes im modernen und/oder antiken Stadtkerne liefern z. B. "Paestum 1937" (IGCH 1925) oder "Strongoli 1955" (IGCH 1885;