QGIS❤️Low Code - Eine Mini-Fachschale im Dienst des Landschaftsschutzes

Es gibt Fälle, in denen  ein massgeschneidertes GIS-Tool den Arbeitsalltag enorm erleichtern würde, aber die Ressourcen für Software-Eigenentwicklungen nicht gegeben sind. Für solche Fälle bietet QGIS durch seine hohe Konfigurierbarkeit ein sehr dankbare Lösungsplattform, wie wir an diesem Beispielprojekt demonstrieren möchten.

Auftraggeberin und Initiantin des Projekts ist die K + D Landschaftsplanung AG aus Chur. Das sympathische Unternehmen bietet privaten und öffentlichen Kunden Beratungs- und Planungsdienstleistungen in den Themen Natur- und Landschaftsschutz sowie umwelt- und bodenkundlichen Baubegleitungen. Ein grosser Anteil an ihrer Arbeit hat die Lebensraumkartierung.

Unser Auftrag bestand darin, den bisherigen Lebensraumkartierungs-Workflow aus CAD-Plänen, einer Microsoft Access-Datenbank und manuell aus Templates angefertigten Berichten und Protokollen durch eine neue Open Source-GIS-Lösung zu ersetzen, die schnell einsatzbereit und mit wenig Aufwand zu erstellen und zu pflegen ist. Die Wahl fiel schnell und wenig überraschend auf die beiden Platzhirsche QGIS für das Desktop-GIS und PostGIS für die Datenbank. Ziel war es, mit diesen Komponenten eine Lösung zu entwickeln, die leichtgewichtig daherkommt und nur wenige Abhängigkeiten mitbringt, aber dennoch die Ergonomie und Leistung bietet, die Profis von ihrem Arbeitswerkzeug erwarten und somit einen Grossteil des Pflichtenhefts, das man für eine Eigenentwicklung schreiben würde, bereits abzudecken vermag.

Co-Geschäftsführerin Marianne Diebold Caviezel beschreibt das so:

“Das neue Tool ermöglicht uns die georeferenzierte Erfassung der kartierten Lebensräume direkt in einer Datenbankstruktur. Die Feldaufnahmen sind zentral verwaltet und können einfach ausgewertet werden. Pläne und Berichte werden mit diversen Layoutvorlagen automatisch und datenbasiert generiert und können mit wenig Aufwand bei Bedarf angepasst und weiterentwickelt werden. So werden die Dokumente für unsere Kunden und für Fachbehörden einfach und konsistent erstellt. Auswertungen, z.B. die Abfrage nach Schützenswerten Arten und Lebensraumtypen können wir direkt in QGIS vornehmen. Für uns zentrale Datenquellen wie die Roten Listen, die NHG-Arten die Nomenklatur aus der Flora Helvetica sind bereits in der Datenbank integriert - so sind alle relevanten Daten zentral vorhanden und miteinander verknüpft, was für eine hohe Datenqualität und Nachvollziehbarkeit in unseren Projekten sorgt.”

Dank QGIS und PostGIS bleibt Co-Geschäftsführerin Marianne Diebold und ihrem Team mehr Zeit für’s Wesentliche.

Die Datenbank

Es gibt wohl keine Fragestellung zum Thema Datenbank, auf die PostgreSQL keine Antwort weiss. Es ist der sprichwörtliche elephant in the room unter den DBMS. Dank seiner mächtigen und weit verbreiteten OGC-konformen Geodaten-Erweiterung PostGIS ist Postgres auch in so ziemlich jeder Geodateninfrastruktur anzutreffen. Die QGIS-Entwickler:innen haben sich bereits sehr früh einen Schwerpunkt auf vollen PostGIS-Support gesetzt. Auch umfangreiche QGIS-Fachschalen wie TEKSI setzen vollumfänglich auf das mit Abstand verbreitetste Open Source-DBMS.

Schnell war Postgres auf dem Firmenserver installiert (in einem Docker-Container, wie es sich heutzutage gehört) und die Inhalte der alten Access-DB konnten direkt in eine neu erstellte PostGIS-Datenbank migriert werden. Nach der Implementierung eines einfachen Datenmodells waren Kundendaten, Arten- und Landschaftstypisierungslisten zusammen mit vorgefertigten GIS-Layern miteinander verheiratet und das QGIS-Projekt liess sich direkt als Frontend anbinden. Das User- und Rechtemanagement lässt sich ebenfalls direkt in PostgreSQL realisieren. Dank pgadmin ist auch die Datenbankadministration keine Raketenwissenschaft.

Das QGIS-Projekttemplate

QGIS ist für seine Anpassungsfähigkeit und Erweiterbarkeit weithin bekannt und das Open Source-Desktop-GIS schlechthin.
Es verfügt mit PyQGIS über eine leistungsstarke Python-API und eine Vielzahl von Templates und Plugins laden zum Experimentieren, Weiterentwickeln und Automatisieren ein. Das ganze Produkt besteht aus nur drei Komponenten: Einem QGIS-Projekttemplate in zwei Versionen (mit integrierten Styles, Berichts- und Kartenvorlagen und Export-Views), einer PostGIS-Datenbank und einem Custom Processing Tool, das in Form eines einfachen Python-Skripts daherkommt.

Die QGIS Formularengine lässt wenig Wünsche offen

Der Formular-Editor ist unterdessen so mächtig, dass die Möglichkeit der UI-Eigenkreation mittels Qt Designer meist gar nicht mehr gebraucht wird. Über ein dem Formular zugehöriges Python-Makro lassen sich weitere Funktionalitäten einbinden, z.B. die Eingabe von neuen Daten mittels Hotkeys. Mit einem einfachen HTML-Element lässt sich gar die Liste der anwendbaren Tastenkürzel direkt im Standardformular als "Spickzettel" abbilden.

Formulardesigner, Python-Makro und HTML-Fenster.

Datenerfasser-Herz, was brauchst du mehr?

QGIS Expressions: Das Schweizer Sackmesser für QGIS

Eine weiteres Paradefeature von QGIS sind die Expressions, eine universelle Beschreibungssprache, die an fast jedem Aspekt von QGIS datengetriebene Anpassungen in einer einheitlichen und eleganten Syntax erlaubt - zusammen mit dem etwas frickeligeren PyQGIS lassen sich aber viele Features im technischen Rahmen von no code und low code umsetzen. Eine wichtige Komponente der Mini-Fachschale sind die Data Driven Reports, die komplett mit normalen Konfigurationsoptionen, QGIS Expressions und ein wenig HTML realisiert werden konnten.

Mit solch einfachen Ausdrücken lassen sich Fomulare kreieren, die den ganzen Inhalt dynamisch aus den Daten ableiten.

Einfach und effektiv, der “GIS-Serienbrief!”

Thematische Filter auf Knopfdruck, dank Custom Processing Tool

Ebenfalls niederschwellig ist die Möglichkeit zur Generierung zusätzlicher Verarbeitunswerkzeuge (Processing Tools) in einem vorgefertigten Template. Dieses erlaubte uns, mit ein paar Zeilen eingebettetem Python-Code eine einfache dynamische Filterfunktion in einem Pop-Up-Fenster zu kreieren. Die Anwenderin muss lediglich das gewünschte Projekt auswählen und alle enthaltenen Layer und Views werden automatisch korrekt gefiltert.

Ein einfaches Filtertool reduziert Flüchtigkeitsfehler und verbessert die Bedienbarkeit.

QField ready

Auch für einen komplett digitalen End-to-End-Prozess sind die Aussichten mit diesem Technologiestack heiter - schliesslich bietet sich mit QField auch eine leistungsstarke Open Source-Feldapplikation an, die sich in bester QGIS-Manier auf die eigenen Bedürfnisse hin konfigurieren lässt. Die Mini-Fachschale und Datenbank sind bereits so ausgelegt, dass ein künftiger Datenerfassungsprozess mit QField einfach und schnell zu realisieren ist.

Extend it yourself

Auch für die Umweltprofis ist Zeit Geld und Werkzeuge sollten nachvollziehbar funktionieren. QGIS ermutigt seine fortgeschrittenen User dazu, auch eigenständig Hand anzulegen. Dank guter Tutorials und Mechanismen wie den User-Profilen oder die Möglichkeit der parallelen Installation verschiedener Versionen mit dem Paketmanager OSGeo4W (unter Windows) lässt sich das Ganze gut verwalten. QGIS-Projektdateien sind zudem XML-Files, die im Bedarfsfall auch über einen einfachen Texteditor ihr Innerstes offenbaren. Man muss kein Software Developer sein, um kleine Anpassungen oder Ideen zur Weiterentwicklung selber zu implementieren und zu testen.

Die erste Version der Mini-Fachschale ist unterdessen in Betrieb bei K + D Landschaftsplanung - wir bedanken uns für die sehr angenehme Zusammenarbeit und wünschen viele erkenntnisreiche Kartierungen und eine stressfreie Zeit bei der Produktion der Berichte und Karten.

Dieser fotografische Hinweis zeigt, wie ein Arbeitsalltag aussehen kann und lässt dabei den Autor für einen kleinen Moment seine Lebensentscheidungen hinterfragen.