Semantic MediaWiki als Datenbank der Denkmalpflege Kanton Zürich

Die Denkmalpflege Kanton Zürich (KDP) hat im Mai 2017 ein webbasiertes Datenbanksystem eingeführt, welches den drei Ressorts Inventarisation, Dokumentation und Bauberatung die effiziente Bewirtschaftung der gemeinsamen, langfristig relevanten Daten zu schützenswerten Bauten ermöglicht.

Die wichtigsten Bestandteile der Software sind die Gebäudedatenverwaltung, das Redaktionssystem für nach Versionen gespeicherte Inventarbeschriebe und das Objektjournal zum Erfassen von Notizen zu Objekten. Diese Bestandteile sind eingebettet in ein Semantisches Wiki und werden durch dieses ergänzt, etwa durch die umfangreiche integrierte Dokumentation. Auf die Datenbank kann auch mit mobilen Geräten (Smartphones, Tablets) zugegriffen werden.

Alle Softwarebestandteile und Hilfstexte sind offen und frei lizenziert, so dass die Software kostenlos (wenngleich ohne weitere Unterstützung durch die Denkmalpflege des Kantons Zürich) Gemeinden und interessierten Dritten zur Verfügung gestellt werden kann.

Die Fachstelle wurde bei der Konzeption und Beschaffung der Applikation eng von der Informatikabteilung Projekte und Informatik (früher Organisation und Informatik O+I) der Baudirektion begleitet und unterstützt. Die Umsetzung, Wartung und Weiterentwicklung des Systems leistete die Firma DIQA Projektmanagement GmbH, die Aufbereitung der bestehenden Daten für das neue System erfolgte durch die Firma Docuteam GmbH. Die Integration mit dem Dokumentenmanagement-System (DMS) der Baudirektion wurde in Zusammenarbeit mit der Firma adeon ag realisiert.

Inhalte

Die Objektdatenbank fasst unter einer Oberfläche mehrere Datenbanken zusammen, die zueinander in einem mehr oder weniger engen Bezug stehen. Nachfolgend werden die wichtigsten Gefässe für Inhalte aufgelistet.

Diagramm der Bestandteile und des Aufbaus der Datenbank
Diagramm der Bestandteile und des Aufbaus der Datenbank

Gebäudedatenverwaltung

Das Inventar bildet die Grundlage für die Arbeit der Denkmalpflege. Darin sind alle Bauwerke aufgeführt, die aus denkmalpflegerischer Sicht von Interesse sind und möglicherweise unter Schutz gestellt werden sollen, damit sie als Zeugen der Vergangenheit erhalten bleiben.

Aktuell nachgeführte Gebäudedaten sind die Grundlage für Inventarlisten ebenso wie für das Erstellen von Inventarbeschrieben einzelner Objekte. Die folgenden Funktionen des Datenbanksystems unterstützen die Fachstelle bei der Arbeit mit den Gebäudedaten:

  • Ein flexibles Datenmodell ermöglicht die gleichzeitige Kontextualisierung eines Baus in mehreren Ensembles
  • Die Integration des kantonalen GIS-Browsers in die meisten Seiten mit Objektbezug erlaubt eine rasche Kontextualisierung von Bauten in ihre geografische Umgebung
  • Durch definierte Kopiervorgänge (Vererbung) werden Mehrfacheingaben konsequent vermieden
  • Über einen Assistenten können neue Objekte mit den Informationen aus den Datenbanken der Gebäudeversicherung des Kantons Zürich (GVZ) oder des Gebäude- und Wohnungsregisters (GWR) des Bundesamts für Statistik BFS angelegt werden
  • Ein Pendenzensammler gleicht alle Objektinformationen mit den Inhalten des Eidg. Gebäude- und Wohnungsregisters oder den Daten der Gebäudeversicherung ab und unterstützt die Benutzenden bei der Nachführung der Datensätze
  • Die Einhaltung vieler Eingabekonventionen wird vom System direkt während der Eingabe oder beim Speichern überprüft
Ansicht eines Baus
Ansicht eines Baus

Flexibles Datenmodell

Das Datenmodell der Objektdatenbank ist einfach gehalten, unterschieden werden die folgenden Eintragstypen:

  • Objekte (Überkategorie)
    • Bauten
    • Ensembles
    • Ausstattungsteile
  • Personen
  • Gemeinden
  • Inventarbeschriebe
  • Objektjournale
  • Ereignisse

Objekte sind entweder Bauten, Ensembles oder Ausstattungsteile. Bauten und Ausstattungsteile enthalten alle wesentlichen Informationen (identifizierende Attribute wie Lokalisierung, Identifizierende Merkmale, Informationen zu Einstufung und Schutz, Gattungsmerkmale, Urheber, Einträge in anderen Inventaren und Verknüpfungen zu Objektjournal, Inventarbeschrieben, Personen sowie externen Dateien und Internetseiten).

Das verwendete Ensemble-Konzept ist flexibel, ein Ensemble ist eine Gruppe von Bauten, die zueinander in Beziehung stehen und zu denen gemeinsame Inventarbeschriebe, Objektjournale und andere Daten verknüpft werden können. Ein Bau kann gleichzeitig mehreren Ensembles zugehörig sein. Ensembles übernehmen festgelegte Informationen von ihren zugehörigen Bauten, so dass sie über die Suche mit den Informationen ihrer zugehörigen Bauten gefunden werden können. Zur Wahrung der Übersicht kann ein Ensemble auf bis zu drei aktuellere Ensembles verweisen, die in Suchresultaten und Auflistungen optisch hervorgehoben werden.

Ensemble-Konzept
Ensemble-Konzept

Elemente von Bauten (Kunst am Bau, Orgeln, Öfen, usw.) können als Ausstattungs- oder Gebäudeteile erfasst werden, die jeweils mit einem Bau verknüpft sein müssen und von diesem die Lokalisierungsinformation erben, ansonsten aber eigenständige Einträge mit allen Attributen von Bauten sind.

Personeneinträge können auf Seiten zu Bauten und Ausstattungs- oder Gebäudeteilen referenziert werden. Die Informationen zu Personen sind nach ISAAR(CPF) gegliedert.

Redaktionssystem für Inventarbeschriebe

Inventarbeschriebe beschreiben das Objekt und begründen die Einstufung des Objekts. Zu allen Objekttypen (Bauten, Ensembles, Ausstattungsteile) können beliebig viele Inventarbeschriebe erfasst werden. Sie übernehmen dabei alle wesentlichen Informationen des zugrunde liegenden Objekts automatisch.

Die einheitliche Struktur von Inventarbeschrieben wird über ein entsprechend gegliedertes Formular gewährleistet. Für Fliesstext-Felder bietet dieses Formular Formatierungsfunktionen.

Bearbeitungsformular für Inventarblätter
Bearbeitungsformular für Inventarblätter

Aktuell sind zwei verschiedene Inventarbeschriebs-Typen mit jeweils eigener Struktur und eigenem Eingabeformular implementiert: Detailinventare für umfangreichere Beschreibungen und Inventarblätter, welche knapper gehalten sind und alle Anforderungen der Gesetzgebung des Kantons Zürich erfüllen.

Inventarbeschriebe sind mit einem Status gekennzeichnet, so dass der Stand ihrer Bearbeitung jederzeit leicht ablesbar ist. Dieser Status wird auch bei der Suche berücksichtigt, Entwürfe bleiben privat und in den Suchergebnissen ausgeblendet bis sie öffentlich gemacht werden.

Wie bei allen anderen Inhalten in der Objektdatenbank werden auch Inventarbeschriebe vollständig nach Versionen gespeichert, so dass jederzeit ablesbar ist, wer wann welche Änderungen am Beschrieb vorgenommen hat.

Objektjournale

Zu allen Objekten in der Datenbank können Objektjournale angelegt werden, in welchen Besprechungs- und Bearbeitungsnotizen festgehalten und intern verfügbar gemacht werden können. Journaleinträge können auch vor Ort mit Smartphones und Tablets erfasst werden.

Jeder Eintrag kann einer frei wählbaren Massnahme zugewiesen und im Journal entsprechend gruppiert dargestellt werden. Journaleinträge können über die Volltextsuche gezielt durchsucht werden.

Ereignisse

Seit 2023 können zu allen Objekten beliebig viele Ereignisse erfasst werden. Diese Ereignisse dienen als Bindeglieder zum Dokumentenmanagement-System DMS der Baudirektion, das auf der d.velop (früher d.3) Plattform basiert. Dossiers zu Ereignissen lassen sich durch einen einfachen Knopfdruck anlegen und übernehmen dann alle definierten Ereignis- und Objektinformationen. Bei Änderungen in der Objektdatenbank werden die Ereignisinformationen im DMS automatisch nachgeführt. Zusätzlich unterstützt die Objektdatenbank die Benutzenden mit automatischen Suchabfragen und verlinkt auf den Objektseiten alle relevanten DMS-Inhalte der Denkmalpflege. Definierte Reports der Objektdatenbank (Objekt-Fangblätter, Inventarblätter, Objektliste) werden laufend automatisch in d.3 abgelegt.

Personen

In der Objektdatenbank können Personenbeschreibungen für Einzelpersonen, Familien und Körperschaften angelegt werden, welche danach mit Objekten verknüpft werden können. Neben Eckdaten lässt sich auch eine Freitextbeschreibung erfassen, in welcher Erkenntnisse zur Tätigkeit festgehalten werden können.

Personenseite
Personenseite

Diese Einträge können in verschiedenen Rollen mit Bauten und Ausstattungs- oder Gebäudeteilen verknüpft werden, so dass sowohl die verschiedenen an den Objekten beteiligten Personen als auch die Werke, an denen die Person beteiligt war, rasch abgefragt werden können.

Personenabschnitt im Bearbeitungsformular von Bauten und Ausstattungsteilen
Personenabschnitt im Bearbeitungsformular von Bauten und Ausstattungsteilen

Hilfeseiten

Die Objektdatenbank enthält eine umfangreiche deutschsprachige Hilfe. Die Inhalte sind gegliedert in Hilfeseiten für Endbenutzer und Hilfeseiten für die Administratorinnen und Administratoren der Lösung. Dank dem zugrunde liegenden Wikisystem sind die Hilfeseiten an vielen Stellen miteinander verlinkt. Wie die übrigen Inhalte sind auch die Hilfeseiten über die Volltextsuche des Systems erschlossen.

Erschliessung und Nutzung der Inhalte

Veröffentlichung Objektliste für GIS-Browser und als nachnutzbare offene Behördendaten

Das Inventar der Denkmalschutzobjekte von überkommunaler Bedeutung wird täglich automatisch als CSV-Datei veröffentlicht. Daraus können die Daten für die Denkmalschutz-Ebenen im Kartenthema «Archäologische Zonen und Denkmalschutzobjekte» des kantonalen GIS-Browsers von GIS-ZH täglich vollständig automatisiert nachgeführt werden.

Die von GIS-ZH aufbereiteten Geodienste (WMS, WFS) machen die Geodaten des Inventars der Denkmalschutzobjekte von überkommunaler Bedeutung zusätzlich über standardisierte Schnittstellen frei zugänglich und ermöglichen es, diese offenen Behördendaten in eigene Anwendungen einzubinden.

Seit Mitte 2020 werden zusätzlich festgesetzte Inventarbeschriebe in ein von der Software verwaltetes öffentliches Verzeichnis als PDF-Datei exportiert und im GIS-Browser-Kartenthema verlinkt.

Verlinkung

Die allermeisten relevanten Verknüpfungen werden beim Anlegen von Inhalten automatisch angelegt. Die zugrunde liegende Software bietet ausserdem die Möglichkeit, weitere Bezüge leicht abzufragen, etwa über die «Links auf diese Seite»-Funktionalität. Diese listet alle Seiten auf, von welchen aus auf die aktuelle Seite verwiesen wird. Eine weitere Hilfestellung ist das «Semantische Browsen», über welches leicht auf andere Einträge in der Datenbank zugegriffen werden kann, welche im selben Attribut denselben Wert enthalten.

Die Verknüpfungen enden dabei nicht an den Grenzen der Objektdatenbank. Über manuell eingetragene oder dynamisch generierte Links können auch per URL/URI adressierbare Informationen ausserhalb der Datenbank referenziert werden, etwa Dossiers und Dokumente im DMS oder Fotos und Pläne in der Bilddatenbank.

Suchfunktionen

Die Datenbank bringt mit einer um Facetten ergänzten Volltextsuche und mehreren feldgenauen Suchformularen sehr mächtige Such- und Auswahlwerkzeuge mit sich, über welche sich alle Inhalte gezielt finden und exportieren lassen.

Volltextsuche

Für die meisten Such-Aufgaben bietet sich die Volltextsuche an, die jederzeit direkt über das Suchfeld in der oberen rechten Ecke der Benutzeroberfläche zugänglich ist. Die Volltextsuche erfasst alle Seiten des Wikis, im Gegensatz zur feldgenauen Suche, die nur Objekte und Inventarbeschriebe erfasst.

Sie liefert die Suchergebnisse mit ihren wichtigsten Metadaten und den Suchbegriffen in ihrem Kontext zurück. Zu den Treffern werden ausserdem die Gemeinde und Strassenadresse als zentrale Erkennungsmerkmale sowie die Einstufung des Objekts aufgeführt. Auf diese Weise können beispielsweise telefonische Anfragen in vielen Fällen direkt aus der Suche heraus beantwortet werden.

Abhängig von der Art der Treffer, kann direkt aus der Suche auf zugehörige Inventarbeschriebe und Objektjournale (wenn das Suchergebnis eine Objektseite ist) bzw. auf die zugrunde liegene Objektseite (wenn das Suchergebnis ein Inventarbeschrieb oder Journaleintrag ist) zugegriffen werden. Ausserdem können Suchergebnisse direkt zu einer benutzerspezifischen Merkliste hinzugefügt werden, über welche die Benutzenden später ohne erneute Suche auf die vorgemerkten Objekte zugreifen können.

Volltextsuche mit Facetten
Volltextsuche mit Facetten

Die Suchtreffermenge kann auf der Seite der Volltextsuche mittels zwei Funktionen eingeschränkt werden: über die Auswahl der Kategorie oder Unterkategorie der gesuchten Seite gleich rechts neben dem Suchfeld oder über die Facetten, die linkerhand der Resultate angezeigt werden.

Die auf der Suchseite angebotenen Facetten berechnen sich automatisch aus den tatsächlich vorhandenen Daten der aktuellen Suchergebnisse. Werden Facetten von den Benutzenden mit Klick auf den gesuchten Wert aktiviert, wird das Suchergebnis auf Treffer mit dem gewählten Wert eingeschränkt. Grundsätzlich kann für jede Facette nur ein Facettenwert aktiviert werden. Eine Ausnahme mit speziellem Auswahldialog sind ver-oderte Facetten, über welche beispielsweise Objekte in verschiedenen ausgewählten Gemeinden gleichzeitig gefunden werden können. Last but not least ist die Facette GIS-Einschränkung zu nennen, mit welcher Suchtreffer innerhalb eines frei wählbaren Kartenausschnitts gefunden werden können.

Feldgenaue Suche

Benutzende, die von Anfang an wissen, wonach sie suchen, verwenden von Vorteil die feldgenaue Suche, deren Suchresultate darüber hinaus auch direkt als Listen, XML-Dateien und PDF-Reports exportiert werden können.

Die feldgenaue Suche ermöglicht Benutzenden, die bereits etwas mit dem Datenmodell der Objektdatenbank vertraut sind, die Suche nach Wikiseiten, die bestimmte Werte in bestimmten Attributen enthalten. Die verschiedenen Suchbegriffe in verschiedenen Attributen können kombiniert werden.

Objektabfrage feldgenau inkl. Reportwerkzeug
Objektabfrage feldgenau inkl. Reportwerkzeug

Für die Suche nach Objekten und jene nach Inventarbeschrieben gibt es separate Formulare, welche jeweils nur Treffer der entsprechenden Inhaltskategorie zurückliefern. Mit dem Formular für die Suche nach Inventarbeschrieben können Seiten dabei auch über die Daten der zugehörigen Objekte gefunden werden.

Bis 20 Suchresultate werden jeweils direkt unterhalb des Suchformulars mit einer Auswahl von identifizierenden Attributen ausgegeben. Die Suche kann danach angepasst und neu ausgeführt werden. Wenn die Einschränkung dem gewünschten Resultat entspricht und die Suche mehr als 20 Treffer hat, können alle Treffer auf einer neuen Seite angezeigt werden.

Da diese Suche für die meisten Felder nur für genaue Übereinstimmungen Resultate zurückliefert, werden die Benutzenden durch die Formulare der feldgenauen Suche in den meisten Feldern durch Auto-Ergänzen und hinterlegte Wertelisten unterstützt.

Fortgeschrittene Suchfunktionen

Sowohl Volltext- als auch feldgenaue Suchen haben spezifische automatisch konstruierte URLs, die in den Lesezeichen gespeichert und mit den jeweils aktuellen Suchergebnissen wieder aufgerufen werden können. Häufig verwendete Suchabfragen können ausserdem fix in eine Seite eingebettet werden.

Die Volltextsuche bietet fortgeschrittenen Benutzenden einen Expertenmodus, in dem mit Platzhaltern/Wildcards, einem Ähnlichkeits-Operator und Bool‘schen Operatoren gesucht werden kann. Für das bessere Auffinden von uneinheitlich verwendeten Begriffen kann bei der Konfiguration ausserdem eine Synonymliste hinterlegt werden, die vom System für alle Text-Attribute und den Volltext berücksichtigt wird.

Da das Wiki HTML-Seiten erzeugt und darüber hinaus für jede Inhaltsseite einen RDF-Export mit den gesamten Informationen der Seite anbietet, lässt es sich auch in eine bestehende Unternehmens-interne Suche integrieren.

Reports

Daten müssen wie oben beschrieben mit der feldgenauen Suche für den Export ausgewählt werden. Alle Treffer können dann in einem zweiten Schritt in den vordefinierten Formaten exportiert werden. Zur Verfügung stehen die folgenden Exporte:

  • Die Objektsuche «Report der Baugrunddaten» kann eine wählbare Menge von Attributen (drei Presets) der Suchtreffer in den Formaten CSV (für Excel) und XML (CIDOC CRM-konform) exportieren.
  • Die Treffer der Inventarbeschriebssuche «Report der Inventarbeschriebe» können als kombiniertes PDF oder als komprimiertes Archiv mit allen Inventarbeschrieben als einzelnen PDF-Dateien exportiert werden.
  • Über ein weiteres Formular «Titelblatt Archivdossier» können die Grunddaten von Objekten als einseitige PDF-Dateien exportiert werden.

Weitere Abfragen können von fortgeschrittenen Benutzenden selber flexibel aber vom System geführt über die Spezialseite «Semantische Suche» formuliert und ausgeführt werden.

Technische Grundlage Semantic MediaWiki

Der Denkmalpflege Kanton Zürich setzt als Grundlage ihrer Objektdatenbank das von der Online-Enzyklopädie Wikipedia genutzte Wiki-System MediaWiki ein. Diese bietet eine stabile Grundlage für die Verwaltung der geschäftskritischen Daten. Alle Änderungen an Inhaltsseiten und die meisten Änderungen an den Oberflächen werden protokolliert und bleiben nachvollziehbar.

Die wichtigsten eingesetzten Erweiterungsmodule sind Semantic MediaWiki (Unterstützung von strukturierten Daten) mit Page Forms (benutzerfreundliche Formulare) und die gegenüber der Standardfunktionalität stark ausgebaute Volltextsuche mit Unterstützung von Facetten auf der Basis von Apache SOLR und EnhancedRetrieval der Halo extension.

Durch die Semantic MediaWiki-Erweiterungen können in der Objektdatenbank nicht nur Wiki-typische Freitextinhalte verwaltet werden, die nur teilweise strukturiert sind. Stattdessen unterstützt Semantic MediaWiki vielfältig verwertbare Datenbankstrukturen, die sich einfach definieren und ändern lassen. Durch diese Funktionen können innerhalb eines Wikis mehrere Datenbanken zu Objekten, Personen, Notizen (Objektjournale) gleichzeitig geführt und miteinander verknüpft werden.

Alle Bestandteile sind vollständig auf Deutsch übersetzt verfügbar. Zur Software und zum Datenmodell existiert ausserdem eine umfangreiche ins Wiki integrierte Hilfe, die sich in einen Teil für Benutzende und einen Teil für Administratorinnen und Administratoren gliedert.

Der Zugriff auf die Applikation kann mit persönlichen Logins beschränkt werden. Sie kann aber bei entsprechender Konfiguration auch von einem offenen Personenkreis ohne persönliche Anmeldung genutzt werden.

Alle Softwarebestandteile und Hilfstexte sind offen und frei lizenziert (mehrheitlich GNU General
Public License, Version 2 oder neuer), so dass die Software auch Gemeinden und interessierten Dritten kostenlos zur Verfügung gestellt werden kann. Die Denkmalpflege des Kantons Zürich kann für die Konfiguration und den Betrieb der Software allerdings keine Unterstützung anbieten. Neben der Entwickler-Firma DIQA Projektmanagement GmbH bieten eine Reihe von Unternehmen und Personen Unterstützung für Semantic MediaWiki-Lösungen an.

Wo möglich wurde bei der Entwicklung auf etablierte Standards zurückgegriffen, etwa auf CIDOC CRM für den XML-Export und ISAAR(CPF) für die Modellierung von Informationen zu Urhebern.

Wikiseiten können mittels relativ einfach strukturierter XML-Dateien ins System importiert werden. Seiten im System können ausserdem über eine globale Suchen & Ersetzen-Funktion oder über die mächtige API-Schnittstelle von MediaWiki bearbeitet werden.

Weiter greift die Objektdatenbank auf Schnittstellen der Datenlogistik ZH zu, über welche sie die Daten für das einfache Anlegen von neuen Seiten und die Nachführung der Gebäudedaten bezieht.

Beschränkungen

Die Objektdatenbank wurde eng auf die Bedürfnisse der Denkmalpflege des Kanton Zürichs zugeschnitten und hat entsprechend viele funktionale Beschränkungen:

  • Generell werden in der Datenbank keine Geschäftsprozesse vollständig abgebildet (z. B. Bauberatung, Beitragsbewirtschaftung), sondern Objekte dokumentiert und Drittgefässe erschlossen
  • Software und Dokumentation sind ausschliesslich auf Deutsch verfügbar, auch wenn das zugrunde liegende MediaWiki-System in sehr viele Sprachen übersetzt wurde
  • Die Objektdatenbank kann Bilder aus Drittsystemen übernehmen und in Dokumente einbinden, ist aber nicht als Digital-Asset-Management-System (DAM) konzipiert
  • Die Erschliessung und Verwaltung von physischen Archivalien wird von der Software nicht speziell unterstützt, auch wenn Semantic MediaWiki manchmal als Archivsystem verwendet wird

Weitere Informationen

Videopräsentation

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Erste Folie: Lizenzkostenfreie Objektdatenbank für die Denkmalpflege | Oliver Waddell | Daniel Hansch | Digiarch 2021

Hinweis: Das Video entstand vor der Anbindung des Dokumentenmanagement-System (DMS).

Literatur

Weblinks

Verfasst von Oliver Waddell