Anleitung zur IVS-Datenarchitektur: Unterschied zwischen den Versionen

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== Ist-Situation ==
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Im Laufe der vergangenen Jahre und Jahrzehnte wurden in den verschiedenen [[IVS-Dömänen|IVS-Domänen]] Schnittstellen zum Austausch von Daten entwickelt. Einige dieser Schnittstellenbeschreibungen enthalten explizite Datenbeschreibungen (z.T. in formalen Datenbeschreibungssprachen wie z.B. [https://de.wikipedia.org/wiki/Unified_Modeling_Language UML]), andere Schnittstellenbeschreibungen enthalten implizite Datenbeschreibungen (auch hier z.T. in formalen Datenbeschreibungssprachen).
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== IVS-Datenarchitektur ==
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In der Datenarchitektur werden die Daten mit ihren Beziehungen, die für die Durchführung der Geschäftsprozesse benötigt werden, identifiziert und beschrieben. Dies erfolgt in einem Modell und einer Darstellungsform, die stabil, vollständig, konsistent und für alle Beteiligten verständlich ist (vgl. Datenmodell). Die Informationsarchitektur repräsentiert Informationen, Informationsgruppen und deren Informationsbedürfnisse. Unter Informationsgruppen sind verschiedene Rollen zusammengefasst, die den gleichen Informationsbedarf haben (z. B. Controller).
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== Historische Entwicklung ==
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Im Laufe der vergangenen Jahre und Jahrzehnte wurden in den verschiedenen [[IVS-Dömänen|IVS-Domänen]] Schnittstellen zum Austausch von Daten entwickelt. Einige dieser Schnittstellenbeschreibungen enthalten explizite Datenbeschreibungen (z. T. in formalen Datenbeschreibungssprachen wie z. B. [https://de.wikipedia.org/wiki/Unified_Modeling_Language UML]), andere Schnittstellenbeschreibungen enthalten implizite Datenbeschreibungen (auch hier z. T. in formalen Datenbeschreibungssprachen).
  
 
Diese Standards sind unabhängig voneinander entstanden und für verschiedene Anwendungsbereiche konzipiert worden. Mittlerweile haben sich die Standards weiter entwickelt und überlappen sich zum Teil inhaltlich. Aufgrund der unterschiedlichen Anwendungsbereiche und je nach Zeitpunkt der Entstehung werden die Daten auf unterschiedlichen Abstraktionsniveaus beschrieben.
 
Diese Standards sind unabhängig voneinander entstanden und für verschiedene Anwendungsbereiche konzipiert worden. Mittlerweile haben sich die Standards weiter entwickelt und überlappen sich zum Teil inhaltlich. Aufgrund der unterschiedlichen Anwendungsbereiche und je nach Zeitpunkt der Entstehung werden die Daten auf unterschiedlichen Abstraktionsniveaus beschrieben.
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Mittlerweile existieren Anwendungen, die mit zwei oder mehr der domänenspezifischen Datenmodelle arbeiten. Da kein übergeordnetes Datenmodell existiert, müssen solche Anwendungen bisher die Abbildungen zwischen den Datenmodellen anwendungsspezifisch erarbeitet.
 
Mittlerweile existieren Anwendungen, die mit zwei oder mehr der domänenspezifischen Datenmodelle arbeiten. Da kein übergeordnetes Datenmodell existiert, müssen solche Anwendungen bisher die Abbildungen zwischen den Datenmodellen anwendungsspezifisch erarbeitet.
  
Ein wesentlicher Bestandteil verkehrsbezogener Daten ist der Ort, für den diese Daten gelten. Um die räumliche Gültigkeit von verkehrsbezogenen Daten beschreiben zu können, wurden verschiedene Verfahren (sogenannte Ortsreferenzierungssysteme bzw. englisch location referencing systems) entwickelt. Die domänenspezifischen Datenmodelle verwenden unterschiedliche, z.T. mehrere Ortsreferenzierungssysteme. Auch bei den Ortsreferenzierungssystemen besteht das Problem, dass die Konvertierung von Ortsreferenzen zwischen verschiedenen Systemen z.T. nicht möglich, oft jedoch aufwendig und fehleranfällig ist. Wie bei den domänenspezifischen Datenmodellen gibt es auch hier kein übergeordnetes System, in das alle Ortsreferenzierungssysteme ohne weiteres eingebettet werden könnten.
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Ein wesentlicher Bestandteil verkehrsbezogener Daten ist der Ort, für den diese Daten gelten. Um die räumliche Gültigkeit von verkehrsbezogenen Daten beschreiben zu können, wurden verschiedene Verfahren (sogenannte Ortsreferenzierungssysteme bzw. englisch location referencing systems) entwickelt. Die domänenspezifischen Datenmodelle verwenden unterschiedliche, z. T. mehrere Ortsreferenzierungssysteme. Auch bei den Ortsreferenzierungssystemen besteht das Problem, dass die Konvertierung von Ortsreferenzen zwischen verschiedenen Systemen z. T. nicht möglich, oft jedoch aufwendig und fehleranfällig ist. Wie bei den domänenspezifischen Datenmodellen gibt es auch hier kein übergeordnetes System, in das alle Ortsreferenzierungssysteme ohne Weiteres eingebettet werden könnten.
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== Zusammenhang zwischen Daten- und Anwendungsarchitektur ==
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Das folgende Diagramm zeigt den Zusammenhang zwischen den Bausteinen aus der Daten- und der Anwendungsarchitektur: [[File:IVS-Informationssystemarchitektur.png|thumb|center|700px|IVS-Informationssystemarchitektur]]
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IVS-Informationsobjekte sind in IVS-Datenmodellen enthalten. IVS-Datenmodelle verwenden IVS-Ortsreferenzierungen und werden in IVS-Schnittstellen verwendet. IVS-Schnittstellen sind in IVS-Anwendungen enthalten.
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== IVS-Informationsobjekte ==
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Ein IVS-Informationsobjekt enthält die semantische Bedeutung inhaltlich zusammengehöriger Informationen, die als Input bzw. Output eines Geschäftsprozessschrittes verwendet werden. Jede IVS-Architektur muss einen Katalog der verwendeten [[IVS-Informationsobjekt|IVS-Informationsobjekte]] erstellen. Um diesen Katalog sinnvoll erstellen zu können, wird aus dem Katalog der bestehenden IVS-Geschäftsprozesse ermittelt, welche Input- bzw. Output-Informationsobjekte zur Umsetzung dieser Geschäftsprozesse benötigt werden. Wenn der Katalog fertiggestellt ist, kann eine Matrix der Informationsobjekte/Geschäftsprozesse erstellt werden.
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Der bereits vorausgefüllte Katalog der [[Media:IVS-Datenart-Katalog_Los1_00-00-01.docx|IVS-Informationsobjekte]] kann ebenfalls dazu verwendet werden. Dazu kann eine Kopie dieses Kataloges angelegt werden. In dieser Kopie sind dann die für die IVS-Architektur relevanten Informationsobjekte (durch Hinzufügen bzw. Löschen von Informationsobjekten) zu beschreiben.
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Der Begriff des IVS-Informationsobjekts ist bewusst sehr allgemein gehalten. Es werden darunter nicht nur Daten, die zwischen technischen Systemen ausgetauscht werden, sondern auch Vereinbarungen, die zwischen Akteuren (Personen, Organisationen) ausgetauscht bzw. festgelegt werden (wie .z.B. Verträge) , verstanden.
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== IVS-Datenmodelle ==
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Ein IVS-Datenmodell besteht aus einer Sammlung von Informationsobjekten und einer Vorgabe, wie die semantischen Informationen der Informationsobjekte syntaktisch korrekt kodiert werden müssen. Jede IVS-Architektur muss einen Katalog der vorhandenen Datenmodelle erstellen. Der bereits vorausgefüllte Katalog der [[Media:IVS-Datenmodell-Katalog_Los1_00-00-01.docx|IVS-Datenmodelle]] kann dazu verwendet werden. Dazu kann eine Kopie dieses Kataloges angelegt werden. In dieser Kopie sind dann die für die IVS-Architektur relevanten Datenmodelle (durch Hinzufügen bzw. Löschen von Datenmodellen) zu beschreiben.
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Jede IVS-Architektur muss eine Matrix erstellen, in der die Zuordnung zwischen Informationsobjekten und Datenmodellen beschrieben werden. Die bereits vorausgefüllte Matrix der [[Media:IVS-Informationsobjekte-Datenmodelle-Matrix_Los1_00-00-01.xlsx|IVS-Informationsobjekte-Datenmodelle]] kann dazu verwendet werden. Dazu kann eine Kopie dieser Matrix angelegt werden. In dieser Kopie sind dann die für die IVS-Architektur relevanten Informationsobjekte und Datenmodelle aufzunehmen und die Zuordnung zwischen Informationsobjekten und Datenmodellen zu beschreiben.
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== IVS-Ortsreferenzierungssysteme ==
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Ein IVS-Ortsreferenzierungssystem legt die Syntax und Semantik für ein Verfahren fest, mit dem geografische Orte auf der Erde oder speziell Positionen in bzw. Teile von Verkehrswegenetzen beschrieben werden können. Jede IVS-Architektur muss einen Katalog der vorhandenen Ortsreferenzierungssysteme erstellen. Der bereits vorausgefüllte Katalog der [[Media:IVS-Ortsreferenzierungs-Katalog_Los1_00-00-01.docx|IVS-Ortsreferenzierungen]] kann dazu verwendet werden. Dazu kann eine Kopie dieses Kataloges angelegt werden. In dieser Kopie sind dann die für die IVS-Architektur relevanten Ortsreferenzierungen (durch Hinzufügen bzw. Löschen von Ortsreferenzierungen) zu beschreiben.
  
== Bestehende Datenmodelle ==
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Jede IVS-Architektur muss eine Matrix erstellen, in der die Zuordnung zwischen Datenmodell und Ortsreferenzen beschrieben werden. Die bereits vorausgefüllte Matrix der [[Media:IVS-Datenmodell-Ortsreferenzen-Matrix_00-00-01.xlsx|IVS-Datenmodell-Ortsreferenzen]] kann dazu verwendet werden. Dazu kann eine Kopie dieser Matrix angelegt werden. In dieser Kopie sind dann die für die IVS-Architektur relevanten Datenmodelle und Ortsreferenzierungen aufzunehmen und die Zuordnung zwischen Datenmodellen und Ortsreferenzierungen zu beschreiben.
Die folgende Tabelle enthält eine Auflistung der domänenspezifischen Datenmodelle:
 
  
{| class="wikitable"
+
----
!Domäne
 
!Datenmodell
 
!Beschreibung
 
|-
 
|rowspan="2"|Straßenverkehrstechnik
 
|[http://www.bast.de/DE/Verkehrstechnik/Fachthemen/v5-tls/tls-streckenstationen.html TLS] (außerorts)
 
|Die Technischen Lieferbedingungen für Streckenstationen (TLS) sind ein Standard für den Aufbau von Verkehrsbeeinflussungsanlagen an Bundesfernstraßen.
 
|-
 
|[http://www.ocit.org/ OCIT] (innerorts)
 
|OCIT® (Open Communication Interface for Road Traffic Control Systems / Offene Schnittstellen für die Straßenverkehrstechnik) ist eine Arbeitsgemeinschaft zur Standardisierung von Schnittstellen in der Straßenverkehrstechnik im Innerortsbereich.
 
|-
 
|Verkehrsmanagement
 
|[http://www.datex2.eu/ DATEX II]
 
|DATEX II ist ein Standard, der zum Austausch von Informationen zwischen Verkehrsmanagementzentralen entwickelt wurde.
 
|-
 
|rowspan="2"|Verkehrsinformation
 
|[http://tisa.org/technologies/tpeg/ TPEG]
 
|Die Spezifikationen der Transport Protocol Experts Group (TPEG) beschreiben eine Methode, um multimodale Verkehrs- und Reiseinformationen zu übertragen.
 
|-
 
|[http://tisa.org/technologies/tmc/ TMC]
 
|Der Traffic Message Channel (TMC) ist eine Applikation für das UKW Radio Data System (RDS), der zur Aussendung von Echtzeit-Verkehrs- und Wetterinformationen verwendet wird.
 
|-
 
|Kooperative Systeme
 
|[http://www.etsi.org/standards-search#page=2&search=&title=1&etsiNumber=1&content=1&version=0&onApproval=1&published=1&historical=1&startDate=1988-01-15&endDate=2016-03-19&harmonized=0&keyword=&TB=&stdType=&frequency=&mandate=M/453&sort=1 ITS G5]
 
|ITS G5 ist eine Sammlung von Standards, die zum Austausch von Daten zwischen Fahrzeugen (C2C) und zwischen Fahrzeugen und Infrstsruktur (C2I) verwendet werden.
 
|-
 
|rowspan="3"|Öffentlicher Verkehr
 
|[http://transmodel-cen.eu/ TRANSMODEL]
 
|TRANSMODEL ist das europäische Referenzdatenmodell zum AUstausch von Informationen über den öffentlichen Verkehr.
 
|-
 
|[https://www.vdv.de/oepnv-datenmodell.aspx VDV 452]
 
|Der Verband deutscher Verkehrsunternehmen VDV hat mit der VDV-Schrift 452 die Beschreibung einer Schnittstelle zum Austausch von Liniennetzen und Fahrplänen standardisiert.
 
|-
 
|[http://netex-cen.eu/ NeTEx]
 
|Der Network Timetable Exchange (NeTEx) ist ein CEN Technical Standard zum Austausch von ÖV-Fahrplänen und zugehörigen Daten.
 
|}
 
== Bestehende Ortsreferenzierungssysteme ==
 
Die folgende Tabelle enthält eine Auflistung der relevanten Ortsreferenzierungssysteme:
 
{| class="wikitable"
 
!Ortsreferenzierungssystem
 
!Beschreibung
 
|-
 
|AGORA-C
 
|On-The-Fly Referenzierung
 
|-
 
|Alert-C
 
|TMC Locations
 
|-
 
|Geokoordinaten
 
|Einfache Punktkoordinaten
 
|-
 
|Lineare Referenzierung
 
|Autobahnkilometrierung bzw. ASB-Stationierung
 
|-
 
|Netzmodell
 
|Digitale Karte
 
|-
 
|OpenLR
 
|On-The-Fly Referenzierung
 
|-
 
|TPEG LOC
 
|Geokoordinaten mit Zusatzinformationen
 
|-
 
|Traces
 
|Geokoordinaten mit Zusatzinformationen
 
|}
 
  
== Zuordnung zwischen Datenmodellen und Ortsreferenzierungssystemen ==
+
[[Hauptseite|<< Zurück zur Hauptseite]]
Die folgende Tabelle enthält eine Zuordnung von domänenspezifischen Datenmodellen und den von diesen verwendeten Ortsreferenzierungssystemen:
 
{| class="wikitable"
 
!Datenmodell
 
!Ortsreferenzierungssystem
 
|-
 
|DATEX II
 
|In DATEX II können die Ortsreferenzierungssysteme Alert-C (für Punkt- und Linien- und Flächenobjekte), Geokoordinaten (für Punktobjekte), Lineare Referenzierung (für Punkt- und Linienobjekte) und TPEG LOC (für Punkt- und Linien- und Flächenobjekte) verwendet werden. Als Level-B-Erweiterung kann auch OpenLR (für Punkt- und Linien- und Flächenobjekte) verwendet werden. Aktuell ist eine Level-B-Erweiterung in Arbeit, die auch Traces (für Punkt- und Linienobjekte) als Ortsreferenzierungssystem unterstützt.
 
|-
 
|ITS G5
 
|Für die verscshiedenen ITS G5 Datenformate werden Traces als Ortsreferenzierungsverfahren verwendet.
 
|-
 
|NeTEx
 
|
 
|-
 
|OCIT
 
|
 
|-
 
|TLS
 
|
 
|-
 
|TMC
 
|
 
|-
 
|TPEG
 
|
 
|-
 
|TRANSMODEL
 
|
 
|-
 
|VDV 452
 
|
 
|}
 

Aktuelle Version vom 18. Februar 2018, 09:56 Uhr

IVS-Datenarchitektur

In der Datenarchitektur werden die Daten mit ihren Beziehungen, die für die Durchführung der Geschäftsprozesse benötigt werden, identifiziert und beschrieben. Dies erfolgt in einem Modell und einer Darstellungsform, die stabil, vollständig, konsistent und für alle Beteiligten verständlich ist (vgl. Datenmodell). Die Informationsarchitektur repräsentiert Informationen, Informationsgruppen und deren Informationsbedürfnisse. Unter Informationsgruppen sind verschiedene Rollen zusammengefasst, die den gleichen Informationsbedarf haben (z. B. Controller).

Historische Entwicklung

Im Laufe der vergangenen Jahre und Jahrzehnte wurden in den verschiedenen IVS-Domänen Schnittstellen zum Austausch von Daten entwickelt. Einige dieser Schnittstellenbeschreibungen enthalten explizite Datenbeschreibungen (z. T. in formalen Datenbeschreibungssprachen wie z. B. UML), andere Schnittstellenbeschreibungen enthalten implizite Datenbeschreibungen (auch hier z. T. in formalen Datenbeschreibungssprachen).

Diese Standards sind unabhängig voneinander entstanden und für verschiedene Anwendungsbereiche konzipiert worden. Mittlerweile haben sich die Standards weiter entwickelt und überlappen sich zum Teil inhaltlich. Aufgrund der unterschiedlichen Anwendungsbereiche und je nach Zeitpunkt der Entstehung werden die Daten auf unterschiedlichen Abstraktionsniveaus beschrieben.

Mittlerweile existieren Anwendungen, die mit zwei oder mehr der domänenspezifischen Datenmodelle arbeiten. Da kein übergeordnetes Datenmodell existiert, müssen solche Anwendungen bisher die Abbildungen zwischen den Datenmodellen anwendungsspezifisch erarbeitet.

Ein wesentlicher Bestandteil verkehrsbezogener Daten ist der Ort, für den diese Daten gelten. Um die räumliche Gültigkeit von verkehrsbezogenen Daten beschreiben zu können, wurden verschiedene Verfahren (sogenannte Ortsreferenzierungssysteme bzw. englisch location referencing systems) entwickelt. Die domänenspezifischen Datenmodelle verwenden unterschiedliche, z. T. mehrere Ortsreferenzierungssysteme. Auch bei den Ortsreferenzierungssystemen besteht das Problem, dass die Konvertierung von Ortsreferenzen zwischen verschiedenen Systemen z. T. nicht möglich, oft jedoch aufwendig und fehleranfällig ist. Wie bei den domänenspezifischen Datenmodellen gibt es auch hier kein übergeordnetes System, in das alle Ortsreferenzierungssysteme ohne Weiteres eingebettet werden könnten.

Zusammenhang zwischen Daten- und Anwendungsarchitektur

Das folgende Diagramm zeigt den Zusammenhang zwischen den Bausteinen aus der Daten- und der Anwendungsarchitektur:

IVS-Informationssystemarchitektur

IVS-Informationsobjekte sind in IVS-Datenmodellen enthalten. IVS-Datenmodelle verwenden IVS-Ortsreferenzierungen und werden in IVS-Schnittstellen verwendet. IVS-Schnittstellen sind in IVS-Anwendungen enthalten.


IVS-Informationsobjekte

Ein IVS-Informationsobjekt enthält die semantische Bedeutung inhaltlich zusammengehöriger Informationen, die als Input bzw. Output eines Geschäftsprozessschrittes verwendet werden. Jede IVS-Architektur muss einen Katalog der verwendeten IVS-Informationsobjekte erstellen. Um diesen Katalog sinnvoll erstellen zu können, wird aus dem Katalog der bestehenden IVS-Geschäftsprozesse ermittelt, welche Input- bzw. Output-Informationsobjekte zur Umsetzung dieser Geschäftsprozesse benötigt werden. Wenn der Katalog fertiggestellt ist, kann eine Matrix der Informationsobjekte/Geschäftsprozesse erstellt werden.

Der bereits vorausgefüllte Katalog der IVS-Informationsobjekte kann ebenfalls dazu verwendet werden. Dazu kann eine Kopie dieses Kataloges angelegt werden. In dieser Kopie sind dann die für die IVS-Architektur relevanten Informationsobjekte (durch Hinzufügen bzw. Löschen von Informationsobjekten) zu beschreiben.

Der Begriff des IVS-Informationsobjekts ist bewusst sehr allgemein gehalten. Es werden darunter nicht nur Daten, die zwischen technischen Systemen ausgetauscht werden, sondern auch Vereinbarungen, die zwischen Akteuren (Personen, Organisationen) ausgetauscht bzw. festgelegt werden (wie .z.B. Verträge) , verstanden.

IVS-Datenmodelle

Ein IVS-Datenmodell besteht aus einer Sammlung von Informationsobjekten und einer Vorgabe, wie die semantischen Informationen der Informationsobjekte syntaktisch korrekt kodiert werden müssen. Jede IVS-Architektur muss einen Katalog der vorhandenen Datenmodelle erstellen. Der bereits vorausgefüllte Katalog der IVS-Datenmodelle kann dazu verwendet werden. Dazu kann eine Kopie dieses Kataloges angelegt werden. In dieser Kopie sind dann die für die IVS-Architektur relevanten Datenmodelle (durch Hinzufügen bzw. Löschen von Datenmodellen) zu beschreiben.

Jede IVS-Architektur muss eine Matrix erstellen, in der die Zuordnung zwischen Informationsobjekten und Datenmodellen beschrieben werden. Die bereits vorausgefüllte Matrix der IVS-Informationsobjekte-Datenmodelle kann dazu verwendet werden. Dazu kann eine Kopie dieser Matrix angelegt werden. In dieser Kopie sind dann die für die IVS-Architektur relevanten Informationsobjekte und Datenmodelle aufzunehmen und die Zuordnung zwischen Informationsobjekten und Datenmodellen zu beschreiben.

IVS-Ortsreferenzierungssysteme

Ein IVS-Ortsreferenzierungssystem legt die Syntax und Semantik für ein Verfahren fest, mit dem geografische Orte auf der Erde oder speziell Positionen in bzw. Teile von Verkehrswegenetzen beschrieben werden können. Jede IVS-Architektur muss einen Katalog der vorhandenen Ortsreferenzierungssysteme erstellen. Der bereits vorausgefüllte Katalog der IVS-Ortsreferenzierungen kann dazu verwendet werden. Dazu kann eine Kopie dieses Kataloges angelegt werden. In dieser Kopie sind dann die für die IVS-Architektur relevanten Ortsreferenzierungen (durch Hinzufügen bzw. Löschen von Ortsreferenzierungen) zu beschreiben.

Jede IVS-Architektur muss eine Matrix erstellen, in der die Zuordnung zwischen Datenmodell und Ortsreferenzen beschrieben werden. Die bereits vorausgefüllte Matrix der IVS-Datenmodell-Ortsreferenzen kann dazu verwendet werden. Dazu kann eine Kopie dieser Matrix angelegt werden. In dieser Kopie sind dann die für die IVS-Architektur relevanten Datenmodelle und Ortsreferenzierungen aufzunehmen und die Zuordnung zwischen Datenmodellen und Ortsreferenzierungen zu beschreiben.


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