vis a gis online 02/2004

02/2004

Online-Kundenzeitschrift der
Ingenieurgesellschaft für angewandte
Computertechnik mbH, Leipzig
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PolyGIS revolutioniert Datenfortführung im Saarland

Daten der Dritten Dimension

Graphik der ATKIS-Daten bei der Datenerfassung in PolyGIS

Der Trend im GIS-Markt geht zurzeit von zweidimensionalen Kartendarstellungen zunehmend zur 3D-Visualisierung raumbezogener Daten. So sieht auch das Landesamt für Kataster-, Vermessungs- und Kartenwesen des Saarlandes (LKVK) in der Einführung dreidimensionaler GIS-Datensätze einen wichtigen Bestandteil der gesetzlich vorgeschriebenen Vermessung der Landestopographie. In Kooperation mit der SWBB GmbH aus Kirkel (Saarland) entwickelte das LKVK eine wegweisende Strategie, um die dritte Dimension nicht nur in die topographischen Basisdaten zu integrieren, sondern zudem aktualisierte dreidimensionale Daten auch erstmals automatisiert fortzuführen. Die innovativen Funktionen im Geoinformationssystem (GIS) PolyGIS setzen Maßstäbe in der Aufnahme und Fortführung topographischer Daten.

Präsentation der im digitalen Stereoplotter "SUMMIT Evolution" erfassten bzw. fortgeführten Daten in PolyGIS

"Im Grundsatz war PolyGIS schon immer ein äußerst effektives System zur Datenverwaltung und -analyse. Durch die direkte 3D-Auswertung im Zielsystem konnte die Funktionalität jedoch noch um ein Vielfaches gesteigert werden", so Hermann Wöstmann, Sachgebietsleiter im Landesamt für Kataster-, Vermessungs- und Kartenwesen des Saarlandes. Dort ist das innovative PolyGIS-3D- Modul derzeit in der Testphase. "Wir erreichen durch PolyGIS eine Aktualisierung unserer ATKIS-Daten nahezu in Echtzeit und mit maximaler Effizienz", beschreibt Wöstmann die grundlegenden Vorteile des neuen Moduls. Als Verantwortlicher für die Bereiche Topographische Landesaufnahme, ATKIS-Digitale Geländemodelle, Photogrammetrie und Fernerkundung weiß Wöstmann, wovon er spricht, wenn von Effizienz die Rede ist. ATKIS, das Amtliche Topographisch-Kartographische Informationssystem, erfasst die topographischen Objekte in der Landschaft mit unterschiedlichen Genauigkeiten. Da topographische Elemente wie Siedlungsflächen, Verkehrswege oder Vegetationsgebiete einer hohen Dynamik unterliegen, besteht ein kontinuierlicher Fortführungsbedarf der Daten in ATKIS. Intelligente Lösungen, die Synergieeffekte in der Datenaktualisierung schaffen, sind hier besonders gefragt.

Hochaktuelle ATKIS-Daten

Dem LKVK obliegen als Landesbehörde die durch das Vermessungs- und Katasterrecht festgelegten hoheitlichen Aufgaben, zu denen unter anderem die halbjährliche Übermittlung aktueller ATKIS-Daten an das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BGK) in Berlin zählt. Vor der Anschaffung des neuen GI-Systems PolyGIS im Jahr 2000 war das LKVK aufgrund der personellen und finanziellen Situation nur schwer in der Lage, sich an die gesetzlich vorgeschriebenen Termine zu halten.

Ausgerüstet mit der 3D-Brille lässt sich das Saarland aus der Vogelperspektive bequem vom PC aus betrachten

"Das Handling der Datenfortführung und die Übermittlung im geforderten EDBS-Format war schlichtweg zu umständlich", beschreibt Wöstmann den Grund für den damaligen Systemwechsel. Mittlerweile unterschreite man im LKVK sogar die Abgabetermine der aktuellen ATKIS-Daten. Bis 2006 sind die Vermessungsverwaltungen der Länder aufgefordert, ihren ATKIS-Datenbestand flächendeckend und in der höchsten Genauigkeitsstufe (Realisierungsstufe 3) aufzubauen. Die dritte Realisierungsstufe erfasst detaillierte Informationen zu einzelnen Objekten, wie beispielsweise das Attribut Straßenwidmung, das die Einteilung der Straßen in Bundesstraße, Kreisstraße usw. beschreibt. "Die aktuelle Version des ATKIS-Objektkatalogs, der von 2002 bis 2006 festgelegt wurde, ist bereits in der neusten PolyGIS-Version berücksichtigt. Damit verfügen wir mit der PolyGIS-Version 8.5 bis 2006 über die aktuell notwendige Softwareversion", so Wöstmann. "Diese Version garantiert uns nicht nur hochaktuelle, sondern zudem auch qualitativ hochwertigere Daten des Saarlandes." Durch Ergänzung der dritten Dimension in Form der Höhenkoordinate könne die Informationsdichte und die Genauigkeit der Daten erheblich gesteigert werden. Und nicht zuletzt bietet PolyGIS einen beeindruckenden Überblick über die Topographie des Saarlandes. Ausgerüstet mit der 3D-Brille lässt sich das Saarland aus der Vogelperspektive bequem vom PC aus betrachten.

Mitarbeiter des LKVK (v.l.n.r.): Klaus Lonsdorfer (Sachgebietsleiter für den Bereich ATKIS), Toni Morawitz (Verantwortlicher für den IT-Bereich ATKIS), Hermann Wöstmann (Sachgebietsleiter Geotopographie und Reproduktion) und Josef Engbarth (Verantwortlicher für den IT-Bereich Digitale Photogrammetrie)

Geballte Kompetenz

Im Jahr 2002 brachte das LKVK zwei kompetente Partner an einen Tisch: Die SWBB GmbH als Entwickler des Geoinformationssystems PolyGIS, das im LKVK seit Frühjahr 2000 erfolgreich eingesetzt wird, und die Inpho GmbH, ein auf den Bereich Photogrammetrie spezialisierter Dienstleister aus Stuttgart. Gemeinsam entstand ein innovatives Software-ToPräsentation der im digitalen Stereoplotter "SUMMIT Evolution" erfassten bzw. fortgeführten Daten in PolyGISol auf der Basis von PolyGIS, das es ermöglicht, aktuelle Luftbildaufnahmen direkt in PolyGIS dreidimensional auszuwerten, mit dem entsprechenden Kataster abzugleichen und Veränderungen im Datenbestand automatisiert fortzuführen. Die direkte 3D-Auswertung wird durch die PolyGIS-Anbindung an den digitalen Stereoplotter "SUMMIT Evolution" der Inpho GmbH realisiert, die automatisierte Datenfortführung garantiert das so genannte Topographisch-Kartographische Fortführungsmanagement (TKFM), eine Eigenentwicklung der SWBB und des LKVK.

3D auf Knopfdruck

"Wir können alle Selektionen, Berechnungen und Verschneidungen zur dreidimensionalen Darstellung direkt in der PolyGIS-Datenbank vornehmen, dadurch erreichen wir eine Spitzenaktualität der ATKIS-Daten", so Wöstmann. Dazu nutzen die Mitarbeiter des LKVK zwei parallele und miteinander verbundene Bildschirmmonitore. In zwei unterschiedlichen Bildschirmansichten wird ein Kartenausschnitt aufgezoomt und im Präsentations-Modus der zweidimensionalen PolyGIS-Darstellung ein Objekt ausgewählt. Per Knopfdruck werden die entsprechenden Vektordaten auf eine dreidimensionale Darstellung desselben Kartenausschnitts übertragen. Durch Überschneidung des Luftbildes und der Vektorgraphik können Veränderungen wie beispielsweise Gebäudeabrisse, Neubauten oder Veränderungen von Straßen direkt erkannt und in Sekundenschnelle zum aktuellen Datenbestand hinzugefügt oder daraus entfernt werden. Die aktuellen Ergebnisse der Landesaufnahme, über Luftbildauswertung oder andere Methoden der Landesvermessung im Außendienst erfasst, werden in einem einzelnen Arbeitsschritt automatisiert im Originaldatenbestand fortgeführt. Die Neuentwicklung des Topographisch-Kartographischen Fortführungsmanagements in PolyGIS trägt zur effizienten Datenaktualisierung bei: Zeitaufwendiger Datentransfer und mehrfache Dateneingabe entfallen, wodurch enorme Synergieeffekte in der Aktualisierung der topographischen Karten frei werden.

Zwei parallele und miteinander verbundene Bildschirmmonitore ermöglichen die zwei- und dreidimensionale Darstellung von Kartenausschnitten