Das Zoologische Forschungsmuseum Alexander Koenig

ist ein Forschungsmuseum der Leibniz Gemeinschaft

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Digitalisierungsstrategie für die wissenschaftlichen Sammlungen am ZFMK

Die Digitalisierungsstrategie beschreibt die Planung und die Durchführung der Digitalisierung der wissenschaftlichen Sammlungen und Forschungsdaten um einen digitalen Bestandskataloges aufzubauen, als Teil der virtuellen Sammlungs- und Forschungsumgebung am ZFMK.

Die Digitalisierungsstrategie zielt auf langfristige und nachhaltige Verfahren und Methoden für die Erstellung und den Umgang mit den Digitalisaten. Sie definiert die Ziele, beschreibt die Infrastrukturen, nennt die erforderlichen Ressourcen und definiert Verantwortlichkeiten. Das Strategiepapier ist dynamisch und wird im Laufe des fortschreitenden Digitalisierungsprozesses angepasst und weiterentwickelt.

Was ist Digitalisierung?

Digitalisierung im Zusammengang mit wissenschaftlichen Sammlungen ist der Prozeß und die computergestützte Verfügbarkeit objektbezogener Daten (Etiketten, Bilder, Eingangsbücher) aus den Sammlungen und der sammlungsbasierten Forschung über den digitalen Bestandskatalog (Sammlungs-Management- und digitale Asset management Systeme). Dazu kommt deren virtuelle Kompositionen mit zusätzlichen Dokumenten und Medien was die virtuelle Sammlungen darstellt. Die Digitalisierung ist nicht nur die Transformation von Informationen über die Objekte in Bytes, sondern beinhaltet auch die physische Sammlungsaufarbeitung und Verbesserung des Bestandes sowie die sammlungsbasierte Forschung auf Basis der digitalen Daten. Sie hat damit Auswirkungen auf den Zugang und den täglichen Umgang mit den Sammlungen.

Nutzen der Digitalisierung

Durch die Digitalisierung wird der Zugang zu den Sammlungen und ihren Objekten erleichtert. Zukünftige Forschergenerationen können langfristig auf vorhergehende Ergebnisse aufbauen: es existieren digitale Repräsentationen der Objekte und verwandter Informationen (z.B. Medien, Publikationen). Digitale Repräsentationen erlauben Einblick auf die Details und die Historie der Sammlungsobjekte, ohne das Objekt physisch verfügbar haben zu müssen. Der tägliche kuratorischen Umgang mit Sammlungsobjekten wird erleichtert, dazu gehört u.a. die rechtlich relevante Dokumentation (ABS/Nagoya), der Leihverkehr, Reporting, etc.
Der digitale Katalog werden zusammen mit den Forschungsergebnissen der Öffentlichkeit zugänglich gemacht, um die Sammlungen und die sammlungsbasierte Forschung am ZFMK bei anderen Wissenschaftlern, der interessierten Öffentlichkeit und politischen Entscheidungsträgern sichtbar zu machen. Der Aufbau von virtuellen Sammlungen unter verschiedenen Aspekten ist möglich.

Vision für eine Sammlungsdigitalisierung am ZFMK

  • Die Digitalisierung ist  ein integraler Bestandteil der sammlungsbasierten Forschung und Sammlungsarbeit und eng mit der Forschung verzahnt.
  • Sie macht die Sammlungen virtuell zugänglich.
  • Sie erhöht die Sichtbarkeit der Sammlungen für Nutzer, Stakeholder, und Entscheidungsträger.
  • Sie dient zur nationalen und internationalen virtuellen Vernetzung der Forschungsmuseen nach Sammlungsinhalten, Forschungsthemen, usw. zu einer virtuellen Forschungsinfrastruktur.
  • Sie ist nachhaltig, da die Inhalte gepflegt und aktuell gehalten werden.
  • Sie ermöglicht das Nachvollziehen von einzelnen Objektbiografien.
  • Sie wird gestützt durch ein physisches und virtuelles Sammlungsmanagement.
  • Sie erlaubt die Hinterlegung und Verwaltung von Dokumenten zur Akquise und zum rechtlichen Status der Objekte.
  • Sie erlaubt die institutsbasierte Einhaltung der guten wissenschaftlichen Praxis nach den FAIR Prinzipien (Wilkinson et al. (2016): The FAIR Guiding Principles for scientific data management and stewardship, Scientific Data 3, doi: 10.1038/sdata.2016.18).

Konsequenzen der Digitalisierung

Jedes digital verfügbare Objekt erhöht die Sichtbarkeit und den Nutzen der Sammlung für die Öffentlichkeit und spezielle Nutzer. Die Digitalisierung hat Konsequenzen auf die tägliche Arbeit und den Umgang mit den Objekten, da der Zugang zu diesen primär computergestützt ist. Die Digitalisierung, entsprechend ihrer effizienten und gut geplanten und verhältnismäßigen Umsetzung, wird nachhaltig sein, indem die Daten‐ und Arbeitsflüsse in den einzelnen Sammlungen so angepasst werden, dass Daten nicht sofort wieder veralten und Neuzugänge schnell zur Verfügung stehen. Hierfür müssen neue Wege in der täglichen Arbeit gefunden werden (z.B.: Wie ist der Weg des Objektes in die Sammlung, wie der Weg der Metadaten in die Datenbank?), die natürlich auch einen Mehraufwand an Arbeitskraft im Sammlungsmanagement bedeuten werden.
Digitale Sammlungsdaten müssen gepflegt werden, ähnlich der kuratorischen Betreuung der physischen Sammlungsbelege. Daraus ergibt sich zusätzlicher Arbeitsaufwand durch die Kuration der Digitalisate (z.B. nach Sortierarbeiten und Sammlungszusammenführung, Leihsendungen, Veränderungen der Bestimmung). Die Sammlungen werden im Laufe der kuratorischen und der Forschungstätigkeit am ZFMK (z.B. taxonomische Revisionen, ausgewählte Sammlungen weltweit) fortlaufend digitalisiert und somit der digitale Bestandskatalog erweitert und die vorhandenen Daten gepflegt.

Ziele und Umfang der Digitalisierung am ZFMK

Daten zu individuellen Sammlungsobjekten beinhalten typischerweise Etiketten, Einträge in Sammlungsbücher, und Feldtagebücher die Informationen über das Sammelereignis (Sammlername, Datum, Ort, usw.) und das individuelle Sammlungsobjekt selbst (Artname, Nummern, usw.). Digitalisierung von Etiketteninformationen beinhaltet die Aufnahme der Inhalte (und deren genaue Form, z.B. Handschrift) und das Speichern in einer Datenbank. Digitalisierung kann auch die Aufnahme von Bildern, Barcodes und anderen Medien beinhalten, die als Verweise den Datenbankeinträgen zugefügt werden (G. Nelson, D. Paul, G. Riccardi, A. R. Mast (2012): Five task clusters that enable efficient and effective digitization of biological collections. ZooKeys 209: 19 45. doi: 10.3897/zookeys.209.3135).
Die Digitalisierung am ZFMK beinhaltet auch die routinemäßige Generierung von Barcodes aus neuen und bestehenden Sammlungsobjekten (Typen, ausgewählte Sammlungen). Hierfür wird die im Rahmen des GBOL Projektes aufgebaute Infrastruktur genutzt. Dies ist Bestandteil der aufzubauenden “Collection Accession Unit” (CAU), welche parallel entwickelt wird.

Ziele

  • Das Hauptziel ist die vollständige Digitalisierung des Sammlungsbestandes am ZFMK und die Verfügbarmachung der digitalen Sammlung über öffentliche Portale (z.B. GBIF, Europeana) und Vernetzung mit der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) und internationalen Infrastrukturen (z. B. DiSSCo).
  • Aufbau eines mit den digitalen Sammlungsdaten verbundenen Leihsystems, über das der Leihverkehr der Sammlungen durchgeführt werden kann.
  • Verknüpfung von Forschungsdaten (molekular, morphometrisch, mikroskopisch, akustisch, etc.) und digitale Repräsentationen (beschreibende Texte, Fotografien, Lautaufnahmen) mit dem digitalen Bestandskatalog.
  • Digitale Sammlungsdaten sind über das Webportal "BiNHuM" und programmierbare Schnittstellen zugänglich und durchsuchbar. Über das DiversityWorkbench Framework können die Daten kuratiert werden.

Umfang

Die angestrebten Ziele lassen sich nur langfristig vollständig erreichen. Für die Umsetzung müssen je nach Stand der jeweiligen Sammlung und der  spezifischen Gegebenheiten  kurz- und mittelfristig erreichbare Teilziele definiert werden. Diese werden kontinuierlich überarbeitet und angepasst. Neue Teilziele werden definiert, wenn die bisherigen erreicht worden sind. Die Teilziele entscheiden über die Form der Digitalisierung, die benötigten Ressourcen und Maßnahmen.

Folgende Teilziele für den Aufbau des digitalen Bestandskatalogs werden angestrebt (Reihenfolge entspricht der Digitalisierungs-Tiefe):

  • Typenkatalog: Typen sind zu größten Teilen erfasst und Checklisten publiziert, in einigen Sammlungsteilen sind diese allerdings zu vervollständigen.
  • Teilinventarisierung: Exemplare sind zu größeren Gruppen zusammengefasst (z.B. Systemschachteln, Insektenkästen oder Einzelsammlungen), die Daten hierfür sind erfasst (Taxonomische Großgruppen, Geographische Regionen). Evtl. existieren (hochauflösende) Bilder von den Gruppen.
  • Artenkatalog: Liste aller in der Sammlung vertretener Arten.
  • Volle Inventarisierung: Bestimmung der Belege auf Artniveau. Ein Satz von Metadaten (z.B.. Fundort, Georeferenzen, Sammler) sind erfasst (Digitalisisierung von Fundortdaten).
  • Tiefendigitalisierung: Erfassung aller vorhandenen Informationen. Bilder von Etiketten und Exemplare existieren (full informational capture) und Barcodes, z.B. von Holotypen.

Die Tiefendigitaliserung kann nicht für alle Sammlungsbereiche durchgeführt werden, sondern für Sammlungen mit großem Vollständigkeitsgrad (z.B. lokale, regionale und nationale Sammlungen), oder für bestimmte gut vertretende Systematische Gruppen (z.B. Fische, Zitterspinnen, Maikäfer etc.). Der Umfang der Metadaten Erfassung Best Practice Modellen, wie in OpenUp! oder ICEDIG aufgestellt, folgen.
Falls nicht zuvor erfolgt, können während der Digitalisierung Gewebeproben an die Biobank gegeben werden, um wiederholtes Handling des Materials zu vermeiden.

Durchführung

Bei der Durchführung der Digitalisierung gibt es drei verschiedene Ansätze: In der Bestands-Digitalisierung werden bereits in den Sammlungen vorliegende Objekte digitalisiert. Im Gegensatz dazu, aber auch darauf aufbauend, ist die Zugangs-Digitalisierung. Hier werden neu in die Sammlung kommende Objekte sofort digitalisiert. Für Letzteres müssen eigene sektionsspezifische Arbeits- und Datenflüsse entwickelt werden. In einem dritten Ansatz, der revisionsbasierten Digitalisierung, werden komplette taxonomische Gruppen vollständig digitalisiert (vor allem Verbreitungsdaten) die im Rahmen von taxonomischen Revisionen oder ökofaunistischen Bearbeitungen durch eigene oder externe Mitarbeiter erfasst werden (bei Publikation werden diese Daten dann wie molekulare Daten in Genbank in einer öffentlichen Datenbank (GFBIO) hinterlegt). Die Bestands-Digitalisierung am ZFMK wird in einzelnen Abschnitten durchgeführt und ist je nach Sektion und Sammlungstypus in unterschiedlichen Varianten machbar und sinnvoll:

  1. Das Ziel des ersten Abschnitts ist es einen Überblick über die am ZFMK vorhandenen Arten und Typen zu bekommen (Typenkatalog und Artinventar) und diesen online durchsuchbar verfügbar zu machen.
  2. Im zweiten Abschnitt werden die Sammlungen voll inventarisiert.
  3. Der dritte Abschnitt beinhaltet die Tiefendigitalisierung ausgewählter Sammlungen (z.B. lokale regionale Sammlungen, molekulare Sammlungen, Digitalisierung auf Anforderung („digitization on demand“) bestimmte gut vertretende systematische Gruppen). Die Tiefendigitalisierung aller Sammlungsteile

Je nach Sammlungsumfang und vorhandenen Ressourcen und eventueller externer Förderung werden die einzelnen Abschnitte angegangen. Für individuenreiche Sektionen, wie Lepidoptera und Coleoptera, müssen Drittmittel eingeworben werden. Dies geschieht im Verbund mit Partnern anderer Leibnizmuseen und assoziierten Museen (MfN Berlin, Senckenberg, BGBM Berlin, SMNS, SMNK, SNSB und ZSM München).

Workflow für die Bestands-Digitalisierung

  • Auswahl des Quellmaterials
  • Abschätzung der benötigten Ressourcen
  • Aufstellen von Standards:
  • Welche Anforderungen durch Benutzer existieren?
  • Standards der Digitalisierung (welche Daten sollen wie erhoben werden)
  • Aufstellung von Arbeitsflüssen und Zeitplänen
  • Aufarbeitung des Quellmaterials
  • Datenaufnahme
  • Qualitätssicherung
  • Nachbearbeitung
  • Veröffentlichung

Digitale Infrastruktur/Sammlungsdatenbank

Zur Digitalen Infrastruktur gehören:

  • Das Sammlungs-Management Framework „Diversity Workbench“ (https://diversityworkbench.net)
  • Das Forschungsdaten Repository MorphDBase (https://morphdbase.de)
  • Die BioCASe Provider Software (htttps://biocase.zfmk.de)
  • Das BinHuM Webportal und B-Hit Tool (https://www.binhum.net/spoke/zfmk)
  • Die Multimedia Asset Management Software (https//media.zfmk.de)
  • Verschiedene Skripte zum Importieren, Transformieren und Bereitstellen von Daten (veröffentlicht auf https://github.com/ZFMK)
  • Alle Systeme werden von der Biodiversitätsinformatik in Zusammenarbeit mit der IT am Haus betreut und weiterentwickelt.
  • Alle Daten zu den Sammlungsobjekten mit Ausnahme von Multimedia-Daten werden in dem Modul „Diversity Collection“ des Sammlungs-Management Systems „Diversity Workbench“ gespeichert. Dafür werden für die einzelnen Sammlungen Projekte angelegt. Über die Projekte werden der Zugriff und die Veröffentlichung der Einträge gesteuert.

Rechtliches

Lizenzen: Alle Sammlungsbezogenen Daten werden unter der Creative Commons Lizenz CC BY SA veröffentlicht (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/). Die Metadaten von Datensätzen werden unter der cc0 Lizenz veröffentlicht. Für Medien gelten spezielle Lizenzen.

Monitoring/Reporting

Die Zahl der in der Sammlungsdatenbank vorhandenen Einträge wird monatlich ermittelt und einer im Augenblick nur auf Anfrage zugänglichen Statistik zugeführt. Die Zahl der öffentlich verfügbaren Daten sind über das BiNHum Portal einsehbar.

Zugang zu den Daten

Die Datenaufnahme und die Verwaltung der digitalen Belege werden über das Sammlungsmanagement Framework Diversity Workbench gemacht. Dazu ist die Installation des DiversityWorkbench Clients notwendig und ein Login für die Datenbank. Es existieren ein interner und ein externer Zugriffspunkt auf die Datenbank.
Digitale Sammlungsdaten werden primär über das BiNHuM Portal veröffentlicht und durchsuchbar gemacht. Es stellt das öffentliche Portal der Sammlungsdaten des ZFMK dar. Es kann darüber hinaus genutzt werden um Ausschnitte aus Teilbereichen der Sammlung gezielt unter verschiedensten Aspekten verfügbar zu machen.
Es existiert weiterhin eine Schnittstelle für die Maschinen gesteuerte Abfrage der Sammlungsdaten (https://id.zfmk.de (Example). Über die BioCASe Provider Software werden die Sammlungsdaten für GBIF, GFBio und Europeana bereitgestellt.

Aufgabenverteilung am ZFMK für die Sammlungsdigitalisierung

Die Leistungsfähigkeit sowie die Umsetzung der digitalisierungs-trategie ist abhängig von der technischen und personellen Infrastruktur. Daraus ergeben sich in diesem Handlungsfeld folgende Rahmenbedingungen und Aufgaben für die einzelnen Sektionen am ZFMK:

An der Digitalisierung beteiligte Sektionen

  • Alle Sammlungssektionen des ZTE, sowie Biobank und Biohistorikum
  • Biodiversitätsinformatik
  • IT
  • Direktorium und Verwaltung

Aufgaben der Sektionen mit wissenschaftlichen Sammlungen

  • Kuratierung der Sammlungen
  • Aktualisierung des Bearbeitungsstandes von Sammlungsmaterial (unter Mithilfe externer taxonomischer Spezialisten)
  • Entscheidung über Durchführung und Teilziele/Tiefe der Digitalisierung in den einzelnen Sammlungsteilen
  • Museumsübergreifende revisionsbasierte Digitalisierung
  • Schwerpunktfindung für sinnvolle TiefendigitalisierungKuratierung der Sammlungsdaten
  • IEingabe/Import der Daten in die DiversityWorkbench
  • dentifizierung und Mithilfe bei der Bereitstellung von Taxonomischen Katalogen als Referenzsystem für die Sammlungsdaten
  • Vernetzung auf nationaler und internationaler Ebene für Sammlungsmanagement und -digitalisierung
  • Erarbeitung von Forschungsansätzen/ -ideen für die Nutzung der Digitalisate


Aufgaben der Biodiversitätsinformatik

  • Zugang zu den Systemen (Login)
  • Benutzereinführung, Schulungen und Helpdesk für das Sammlungsmanagement und Digital Asset Management System
  • Unterstützung bei der Digitalisierung und beim Import/Eingabe in DiviersityWorkbench
  • Unterstützung bei der Bereitstellung von Taxonomischen Katalogen (Import, Schnittstellen zu anderen Systemen)
  • Veröffentlichung und Verbreitung der Sammlungsdaten auf u.a. GBIF, BiNHUM, Europeana
  • Erstellen von Statistiken zur Digitalisierung
  • Betrieb und Weiterentwicklung der BioCASE Provider Software und des BiNHuM Portals
  • Datenschutzrelevante Aspekte (in Zusammenarbeit mit den Collection Managern und Datenschutz)
  • Unterstützung ABS/Nagoya Implementierung (in Zusammenarbeit mit den Collection Managern)
  • Zusammenarbeit auf nationaler (NFDI) und internationaler Ebene (CETAF) für: Digitalisierungsprojekte, Standards, gemeinsame Weiterentwicklungen

Direktorium und Geschäftsführung

  • Bereitstellung von Resourcen für die Durchführung der Digitalisierung. Das umfasst zur Zeit (Stand 2018):
  • Hilfskräfte zur Sammlungsinventarisierung und Dateneingabe (mind. eine Hilfskraft pro wiss. Sammlung),
  • Finanzierung von essentieller Hardware (Kameras, Insektenkästen, usw.)

Sammlungsinventar

Digitaler Zugriff auf die Sammlungen (Demo)
 

Datenfluss Digitalisierung