Projektergebnisse

Konnektoren
Konnektoren sind zentrale Elemente für den Datenaustausch zwischen den Akteuren im Datenraum. Sie gewährleisten einen strukturierten Datenaustausch unter Einhaltung strenger Souveränitätsstandards, um eine dezentrale Verwaltung und multilaterale Nutzung der Daten zu ermöglichen. Der Heraklion Konnektor basiert auf den Eclipse Dataspace Components, die für Interoperabilität und sicheren Datenaustausch entwickelt wurden. Diese Komponenten sind wichtig für eine robuste Infrastruktur für den Datenaustausch und ermöglichen eine nahtlose Integration zwischen verschiedenen Systemen.
Datenanalyse
Im HERAKLION-Projekt dient die Datenanalyse der Bewertung der Verwundbarkeit, Resilienz und Verfügbarkeit kritischer Infrastrukturen in Krisensituationen. Dabei werden sowohl verwundbare Stellen als auch potenzielle Schwächen in den Infrastruktursystemen identifiziert. Mithilfe statistischer Methoden und Machine Learning werden Zusammenhänge zwischen verschiedenen Variablen aufgedeckt, um die Auswirkungen von Krisen auf die Infrastruktursicherheit zu verstehen. Die Analyse berücksichtigt sowohl historische Daten als auch zeitabhängige Ereignisse, um die Erholungsfähigkeit und Robustheit von Kommunen unter Krisenbedingungen zu bewerten. Kombiniert mit der Routen-Analyse bietet sie Unterstützung bei der Planung von Krisenszenarien und der Optimierung von Evakuierungsmaßnahmen.
Daten-Pipeline
Neue verfügbare Datensätze fließen in die Datenpipeline, in der ihr Format vereinheitlich wird. Außerdem werden fehlende sowie zusätzliche Metadaten extrahiert. Anschließende werden die Metadaten im Datenkatalog in Form eines Wissensgraphen gespeichert. Der Daten Katalog ermöglicht schnelles und effizientes Durchsuchen aller Datensätze und komplexe Analysen.

HERAKLION Portal

Ermöglicht den öffentlichen Zugang zum Datenraum. Mittels einer Authentifizierung bekommt ein registrierter Anwender Zugang zum Resilienz-Dashboard, zur Datenexploration und den Konnektoren. Der Zugriff wird mittels entsprechenden Benutzerrollen spezifiziert.

https://heraklion.emi.fraunhofer.de

Daten-Pipeline und Datenkatalog

Datenpipeline

Die Datenpipeline ist das Bindeglied zwischen den Datenanbietern und dem Datenkatalog. Die Pipeline prüft kontinuierlich, ob Datenanbieter neue oder geänderte Datensätze bereitstellen. Sie aggregiert diese Datensätze und überführt die Metadaten in das DCAT-Vokabular. Darüber hinaus werden zusätzliche resilienzspezifische Metadaten berechnet, um beispielsweise die Datenqualität zu beschreiben und Resilienzanalysen zu ermöglichen.

Datenkatalog

Der Datenkatalog speichert die Metadaten in einem Wissensgraphen. Dies ermöglicht eine schnelle und effiziente Suche der Datensätze aller Datenquellen. Außerdem werden komplexe Anfragen und Analysen ermöglicht.

Datenanalyse

Pandemie

Ziel ist es, die verfügbaren Daten zu nutzen, um herauszufinden, welche Eigenschaften einer Gemeinde einen positiven oder negativen Einfluss auf die Resilienz anzeigen.

Variablen, die die Merkmale einer Gemeinde vor der Pandemie beschreiben.

Resilienz, die durch verschiedene Leistungsindikatoren während der Pandemie bestimmt wird.

Bayes'sche Netz zur Analyse sozio-ökonomischer Daten

Erreichbarkeitsanalyse von PoIs für Hochwasserereignisse

Erreichbarkeitsanalysen unterstützen bei der Einsatzplanung für Ereignisse im Krisenfall. Diese ermitteln die Fahrtzeit von wichtigen Einrichtungen, wie beispielsweise Feuerwachen zu beliebigen Orten im betrachteten Gebiet. Mithilfe von Kartendiensten werden Fahrtzeiten für die kürzeste Route ermittelt. Zur Gegenüberstellung werden Erreichbarkeiten im Normalfall sowie bei Gefahrenlagen, wie beispielsweise Hochwasser berechnet. Somit werden Umwege durch überschwemmte Verkehrswege in der Analyse mit berücksichtigt.

Normalfall

Überschwemmung

Fluchtweganalyse für Evakuierung

Die Fluchtweganalyse für Evakuierungspläne ermittelt den kürzesten Weg von einem Standort zum sicheren Verlassen des betroffenen Gebiets und berechnet die benötigte Gehzeit.

Indikatorenbasierte Datenanalyse für Extremwetter

Die indikator-basierte Analyse erfolgt auf drei Ebenen: Auf der Makro-Ebene fasst der Index alle Indikatoren zusammen und wird mit einem Modell berechnet, um die Vulnerabilität und Resilienz zu bewerten. Auf der Meso-Ebene besteht der Index aus mehreren Indikatoren, die spezifische Merkmale und Daten integrieren. Auf der Mikro-Ebene setzt sich der Indikator aus einzelnen Faktoren wie Bildungsniveau oder Gesundheitsversorgung zusammen. Die Hauptindikatoren umfassen Sozioökonomie, Umwelt und die Erreichbarkeit kritischer Infrastruktur.

Der Umweltindikator nutzt verschiedene Umweltfaktoren, um potenzielle Gefahren zu erkennen. Er berücksichtigt sowohl statische als auch zeitabhängige Variablen, darunter Topographie und Geographie, Klimadaten sowie hydrodynamische Daten.

Der Sozialindikator untersucht gefährdete Bevölkerungsgruppen und potenzielle monetäre Schäden durch Krisen. Er verfolgt risikobehaftete Regionen, um Anfälligkeiten zu identifizieren, und analysiert Resilienz-Phasen sowie -Dimensionen, um Prävention und Vorbereitung zu verbessern. Dabei werden Variablen aus den Bereichen Bevölkerung und Altersstruktur, Wohnsituation sowie Bildung und Arbeitsmarkt berücksichtigt.

Analyse der betroffenen Gebäude bei einem Hochwasserereignis

Die Analyse ermittelt die potenziell überfluteten Gebäude anhand von Hochwasser- und Starkregen-Karten und ordnet deren Funktion den Sektoren der kritischen Infrastrukturen sowie den Resilienz-Dimensionen zu.

Gebäude nach Resilienz-Dimensionen (TOSE)