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Ontologie
Die Integration größerer Datenbestände macht die Verwendung einer gemeinsamen Sprache oder Ontologie notwendig. Eine Ontologie ist eine Sammlung von Konzepten und deren Beziehungen zueinander, aufgebaut durch eine Gemeinschaft, um die gemeinsame Semantik für den Austausch von Wissen, Information und Daten zu gewährleisten.
Über unsere Umwelt existiert eine Vielzahl an Informationen auf unterschiedlichen Betrachtungsebenen wie Disziplinen, Medien, Auflösungen. Diese Daten werden meist von unterschiedlichen Institutionen mit unterschiedlichen Systemen erhoben und verwaltet. Die Datenformate variieren deutlich zwischen den Institutionen entsprechend deren meist individuellen Standards.
Eine der großen Herausforderungen in der Umweltforschung ist, ausreichende und entsprechende Daten für die Beschreibung ökologischer Phänomene zu bekommen. Abhängig von der Komplexität der Systeme und der Anzahl der involvierten Disziplinen müssen unterschiedlichste Datentypen verfügbar gemacht werden. Mithilfe dieser Daten können Zusammenhänge zwischen den Faktoren und den ökologischen Phänomenen untersucht beziehungsweise entsprechende Modelle entwickelt und getestet werden. Für die integrierte ökosystemare Forschung vom Plot-Scale bis zur Landschafts- und regionalen Ebene ist die Verfügbarkeit von räumlich expliziten Daten – vor allem in geschichtlichen Zeiträumen – von zentraler Bedeutung.
Eine gemeinsame Sprache und Syntax für die Abbildung der Daten werden benötigt, um
- Daten zwischen und innerhalb der unterschiedlichen Institutionen und wissenschaftlichen Gemeinschaften auszutauschen
- Informationen für die Öffentlichkeit über den Zustand der Umwelt bereitzustellen.
In diesem Zusammenhang spielen Ontologien als Werkzeuge für die explizite Beschreibung von Informationen und Konzepten eine zentrale Rolle.
Eine Ontologie ist der Versuch, ein umfassendes und klares konzeptuelles Schema der Welt zu beschreiben. Eine Ontologie beschreibt in einer typischen Hierarchie die Datenstruktur mit allen ihren Entitäten, ihren Beziehungen zueinander und ihre Einschränkungen (Theoreme, Regeln, …) innerhalb einer Domain. Der Term Ontologie leitet sich aus der philosophischen Nomenklatur ab, wo er die Wissenschaft des Seins, seiner Strukturen, Notationen und Natur bedeutet.
Im Rahmen der Projekte Integrated Monitoring, MEDEA und ALTER-Net werden derzeit am Umweltbundesamt Ontologien für alle relevanten Fachbereiche aufgebaut.
