BUNDESAMT FÜR KARTOGRAPHIE UND GEODÄSIE (BKG)

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1 97 IV BUNDESAMT FÜR KARTOGRAPHIE UND GEODÄSIE (BKG)

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3 99 Bericht über die Tätigkeit des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie (BKG) 1 1. Vorwort 2011 Liebe Leserinnen und Leser! glauben Sie auch, dass bereits alles vermessen ist? Unser Bild von der Erde beruht im Wesentlichen auf Landkarten und Luftbildern. Koordinaten sagen uns, wo wir sind und wo es entlang geht. In der digitalen Welt der Navigationsgeräte und Smartphones sind solche Informationen schnell und einfach nutzbar wenn und solange die Voraussetzungen stimmen. Und dass tatsächlich einmal alles vermessen ist, verhindert der stete Wandel unserer Umwelt. Diese Broschüre stellt Ihnen das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) vor. Sie richtet sich an die interessierte Öffentlichkeit, um über die Aufgaben, Herausforderungen und aktuellen Entwicklungen des BKG zu informieren. Das BKG ist eine zentrale Einrichtung des Bundes, die gemeinsam mit nationalen und internationalen Partnern genau dafür sorgt, dass Karten und Koordinaten in hoher Qualität für Sie bereit stehen. Dies ist eine High- Tech-Aufgabe, die viel technisches und wissenschaftliches Know-How erfordert. Sie reicht von der Beobachtung des Systems Erde für die Bestimmung und das Monitoring eines gemeinsamen, globalen Koordinationssystems bis hin zur Bereitstellung der Topographie Deutschlands in Form von digitalen Landkarten und Webdiensten. Ich wünsche Ihnen eine anregende Lektüre mit vielen neuen Einblicken. Zögern sie nicht, sich an uns zu wenden, wenn Sie an weiteren Informationen interessiert sind. Schauen Sie dafür auch gerne auf unsere Webseiten unter bund.de. Mein besonderer Dank gilt allen Kolleginnen und Kollegen des BKG, die zum Gelingen dieser Broschüre beigetragen haben. Hansjörg Kutterer, Präsident und Professor des BKG 2. Arbeiten der Abteilung Geoinformationswesen Kernaufgabe der Abteilung Geoinformationswesen ist es, in enger Zusammenarbeit mit den Landesvermessungsbehörden geotopographische Informationen in Form Digitaler Geobasisdaten verschiedener Auflösungsstufen, topographischer Kartenwerke verschiedener Maßstäbe, digitaler kartographischer Rasterdaten bereitzustellen sowie die dafür erforderlichen Methoden und Verfahren unter Berücksichtigung modernster wissenschaftlicher Erkenntnisse und Technologien fortzuentwickeln. 2.1 Nationales GeoDatenZentrum Das GeoDatenZentrum (GDZ) des BKG, das der länderübergreifenden Harmonisierung und Bereitstellung von geotopographischen Basisdaten dient, hat neben dem produktiven Betrieb seine Produktpalette erweitert und im Bereich der Online-Dienste einen weiteren Ausbau erfahren. Seit Anfang 2008 informiert ein Newsletter in regelmäßigen Abständen über neue Geodaten, Dienste und andere Leistungen Online-Dienste Das normbasierte Metainformationssystem gibt detaillierte Auskunft über die Verfügbarkeit und Qualität von Daten und Diensten der deutschen Landesvermessung. Seit April 2011 steht ein INSPIRE-konformer Webdienst zur Verfügung, der in die Rechercheoberfläche und in das Monitoring der Geodateninfrastruktur Deutschland (GDI-DE) integriert ist. Die Metadaten der Länder Brandenburg, Baden-Württemberg, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen, Sachsen und Schleswig-Holstein werden nunmehr über Harvesting in das System eingebunden. Alle anderen Länder pflegen ihre Metadaten direkt im System. Auf der Grundlage eines weiter ausgebauten Rechtemanagements werden die Geodaten in Form standardisierter Dienste angeboten. OGC-konforme Web Map Services (WMS) zur Visualisierung von topographischen Karten in Form von Rasterdaten werden in allen Kartenmaßstäben genutzt. 1 Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. Richard-Strauss-Allee 11, D Frankfurt a.m., Tel , Fax , vorname.nachname@bkg.bund.de, homepage

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5 2. Arbeiten der Abteilung Geoinformationswesen 101 Der Einsatz hochperformanter Web Map Tile Services (WMTS), die auf vorprozessierten Bildkacheln basieren, wurde im Jahr 2011 erprobt. Eine erste Anwendung wird der WebAtlasDE im Geoportal Deutschland und in Portalen der Bundesländer darstellen. Web Features Services (WFS) sind für alle Digitalen Landschaftsmodelle verfügbar. Das Digitale Geländemodell DGM25 wird durch den Höhendienst Altimeter bereit gestellt. Auf Grundlage der georeferenzierten Gebäudeadressen der deutschen Landesvermessung steht eine Adress-Suche als OGC-konformer WFS und als Open Location Service (OLS) zur Verfügung. Die Dienste unterstützen fehlertolerante und phonetische Vergleiche von Straßen- und Ortsnamen und die Suche von Adressen zu einer geographischen Lage. Eine Erweiterung des Datenmodells erlaubt nun erstmals auch die Suche nach Ortsteilen. Für einen integrierten Datenbestand aus Adressen und geographischen Namen wurde eine hochperformante Ortssuche entwickelt, die im Millisekundenbereich antwortet und somit für interaktive Suchen mit Vorschlagsfunktion geeignet ist. Sie wurde in die neu erstellte JavaScript-Version des DOP- Viewers (Viewer Digitaler Orthophotos) integriert. Der Web Feature Service Geographische Namen Deutschlands (GN-DE) wurde strukturell weiterentwickelt. Er unterstützt die Recherche geographischer Objekte über ihre Endonyme. Unter anderem kann die Zuordnung zu Verwaltungseinheiten oder Postleitzahlgebieten dabei direkt ausgewertet werden. Die Geometrie der Namensobjekte stammt aus dem Digitalen Landschaftsmodell 1 : Für jeden Datendienst wird grundsätzlich auch ein Metadatendienst mit Informationen zur Aktualität geführt. Der Koordinatentransformationsdienst des GDZ wurde funktionell erweitert. Er basiert auf einer Registry (Web- Datenbank) für Koordinatenreferenzsysteme und Koordinatentransformationen. In Abhängigkeit vom Ausgangs- und Zielsystem werden sowohl die 7-Parameter-Helmert-Transformationen als auch die genauere NTv2-Transformationen unterstützt, die auf einem von der AdV bereitgestellten Verschiebungsgitter BETA2007 basiert. Darüber hinaus betreibt das GDZ eine Suche historischer Ortsnamen für ehemals zu Deutschland gehörige Gebiete. Der Download von DOP wird in nutzerspezifischen Auflösungen und in Abhängigkeit von den Nutzungsrechten unterstützt. Der Geodaten-Shop für jedermann und der Download für Bundeseinrichtungen bieten zu jeder Zeit die Möglichkeit der Datenbestellung und des sofortigen Datenbezuges. Über den Dienste-Shop können Nutzer dem BKG ihr Interesse an der Freischaltung von Online-Diensten per Web-Formular übermitteln Digitale Landschaftsmodelle ATKIS Digitales Basis-Landschaftsmodell (Basis- DLM) Im Berichtszeitraum erfolgte die Umstellung weiterer Länder auf das neue AAA-Datenmodell (AAA AFIS- ALKIS-ATKIS). Neben der Pflege des alten Datenbestandes wurde der Aufbau des neuen AAA-Basis-DLM am BKG fortgesetzt. Alle Landesdatensätze wurden aktualisiert. Mit der Erstlieferung von AAA-Daten wurde letztmalig eine Pflege des alten Modells für das jeweilige Bundesland verbunden. In beiden Modellen erfolgen nunmehr umfangreiche formallogische Prüfungen wurde die neu entwickelte AAA- Prüftechnologie hierfür in den Datenübernahmeprozess integriert. Das den Bundesländern bereit gestellte Prüfprotokoll wurde auf der Basis von XML neu gestaltet. Strukturiert nach Fehlertypen, enthält es detaillierte Angaben zu jedem aufgefundenen Problem. Eine kompakte statistische Übersicht ergänzt das ausführliche Protokoll in Form einer HTML- Datei. Prüfungen zur Grenzanpassung zwischen benachbarten Ländern wurden weitergeführt, wobei nach der Umstellung in das AAA-Datenmodell in einigen Ländern ein leichter Qualitätsverlust zu verzeichnen ist. Detaillierte, auf die jeweiligen Erfassungseinheiten bezogene Informationen über Aktualität und Ausbaustufe werden von allen Ländern zusammen mit den Daten geliefert. Sie werden im Metainformationssystem als graphische Übersichten bzw. interaktive Karten dargestellt und weisen sehr detailliert den aktuellen Stand aus. ATKIS Digitales Landschaftsmodell 1 : (DLM250) Das Landschaftsmodell liegt flächendeckend für Deutschland vor. Im Berichtszeitraum wurde es in das AAA-Datenmodell überführt. Inhaltlich wurde der Datensatz aktualisiert. Der Datenbestand wird in einer Ebenenstruktur unter der Produktbezeichnung DLM250 (AAA Ebenen) bereit gestellt. ATKIS Digitales Landschaftsmodell 1 : (DLM1000) Das Landschaftsmodell liegt flächendeckend für Deutschland vor. Im Berichtszeitraum wurde es in das AAA-Datenmodell überführt. Inhaltlich wurde der Datensatz aktualisiert. Der Datenbestand wird in einer Ebenenstruktur unter der Produktbezeichnung DLM1000 (AAA Ebenen) bereit gestellt. ATKIS Digitales Geländemodell Gitterweite 10 m (DGM10) Das hochauflösende Geländemodell liegt flächendeckend für Deutschland vor. ATKIS Digitales Geländemodell Gitterweite 25 m (DGM25) Das hochauflösende Geländemodell liegt flächendeckend für Deutschland vor.

6 102 Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) ATKIS Digitales Geländemodell Gitterweite 50 m (DGM50) Das Geländemodell liegt flächendeckend für Deutschland mit Gitterweiten vor. ATKIS Digitales Geländemodell Gitterweite 200 m (DGM200) Das Geländemodell liegt flächendeckend für Deutschland vor. ATKIS Digitales Geländemodell Gitterweite 1000 m (DGM1000) Das Geländemodell liegt flächendeckend für Deutschland vor. Verwaltungsgrenzen 1 : / 1 : (VG250 / VG1000) Die Verwaltungsgrenzen der Bundesrepublik Deutschland (Gemeinden und übergeordnete Einheiten) wurden turnusmäßig fortgeführt. Sie werden als VG250 und VG1000 bzw. VG250-EW und VG1000-EW ohne und mit Einwohnerzahlen angeboten. Die Variante ohne Einwohnerzahlen dient einer zeitnahen Bereitstellung aktueller Grenzverläufe. Verwaltungsgrenzen 1: Der stark generalisierte Datenbestand VG2500 wird zeitnah aktualisiert. Der letzte Bearbeitungsstand liegt zum vor Digitale Topographische Karten ATKIS Digitale Topographische Karte 1 : (DTK25) Der Datenbestand wurde kontinuierlich auf Basis der Datenlieferungen aller Bundesländer aktualisiert. Er ist flächendeckend für Deutschland in Form georeferenzierter Einzelkartenblätter und blattschnittfreier Kacheln (10 km x 10 km) verfügbar. ATKIS Digitale Topographische Karte 1 : (DTK 50) Der Datenbestand wurde kontinuierlich auf Basis der Datenlieferungen aller Bundesländer aktualisiert. Er ist flächendeckend für Deutschland in Form georeferenzierter Einzelkartenblätter und blattschnittfreier Kacheln (20 km x 20 km) verfügbar. ATKIS Digitale Topographische Karte 1 : (DTK100) Der Datenbestand wurde kontinuierlich auf Basis der Datenlieferungen aller Bundesländer aktualisiert. Er ist flächendeckend für Deutschland in Form georeferenzierter Einzelkartenblätter und blattschnittfreier Kacheln (40 km x 40 km) verfügbar. ATKIS Digitale Topographische Karten 1 : / 1 : / 1 : (DTK200, DTK500, DTK1000) Die Datensätze der Digitalen Topographischen Karten DTK 200, DTK500 und DTK1000 stehen aktualisiert in jeweils zwei graphischen Auflösungen, unterschiedlichen Abbildungen, räumlichen Gliederungen sowie Datenformaten flächendeckend für Deutschland zur Verfügung Digitale Orthophotos Die Digitalen Orthophotos wurden kontinuierlich aktualisiert, oft verbunden mit einer Umstellung der Georeferenzierung auf UTM. Die Bilder werden in der jeweiligen Georeferenzierung des Landes bereitgestellt und am BKG zu einem bundesweiten Web Map Service sowohl in 20 cm als auch in 40 cm Bodenauflösung aufbereitet Geographische Namen Der Datenbestand "Geographische Namen" GN250 wurde im Berichtszeitraum turnusmäßig fortgeführt. Damit verbunden wurde die Produktspezifikation nutzerorientiert weiter entwickelt Georeferenzierte Adressen Bund (GAB) Der Datenbestand wurde auf Grundlage verschiedener Quellen fortgeschrieben, wobei mehrstufige Datenintegrations- und Harmonisierungsprozesse durchlaufen werden. Diese Prozesse wurden partiell weiterentwickelt Hausumringe (HU) Das Produkt wurde auf Basis des Datensatzes der Gemeinschaft zur Verbreitung der Hauskoordinaten und Hausumringe (GVHH) der Vermessungs- und Katasterverwaltungen der Bundesländer neu in den Vertrieb des GDZ aufgenommen Landbedeckungsmodell für Deutschland (DLM- DE2009) Dieses neue Produkt wurde zur Nutzung für Bundesbehörden in den Vertrieb des GDZ übernommen. Es beschreibt die Landbedeckung und Landnutzung in einem objektstrukturierten Modell unter Berücksichtigung von ATKIS und CORINE Land Cover (CLC) Vertrieb von Geobasisdaten Seit dem Jahr 2009 stabilisierte sich die Bereitstellung von Geobasisdaten an Dritte auf eine Gesamtfläche von ca. 150 Mio. km² pro Jahr. Die Abgabe von Geobasisdaten an Bundeseinrichtungen sank im Vergleich zum Vorjahr leicht von 136 Mio. km² auf 125 Mio. km². Die genannten Zahlen beziehen sich auf die Bereitstellung der Daten mittels ftptransfer, auf Datenträgern und per . Die Bereitstellung von Geobasisdaten über Online-Dienste stieg im Vergleich zum Vorjahr von 26 auf 32 Millionen Zugriffe. Für das laufende Jahr wird eine ausgeprägtere Steigerung erwartet.

7 2. Arbeiten der Abteilung Geoinformationswesen Geobasisdaten Produktion Das BKG bearbeitet in zwei Produktionsdatenbanken der Maßstabsbereiche 1: und 1: topographische Daten für unterschiedliche Zielprodukte. Aus der Produktionsdatenbank DLM250 werden die Zielprodukte ATKIS-DLM250 und EuroRegionalMap sowie zukünftig auch die Produkte der Kartenserie Joint Operations Graphic JOG (Serie 1501) und DTK250 abgeleitet. Die Produktionsdatenbank DLM1000 dient der Herstellung der Zielprodukte ATKIS-DLM1000, DLM1000W und EuroGlobalMap. Die Spezifikationen der beiden Produktionsdatenbanken wurden so erweitert, dass eine Abgabe entsprechend der AAA- Spezifikation möglich ist. Die Spezifikationen sind in einer relationalen Datenbank abgelegt, in die auch die Spezifikationen aller Zielprodukte aufgenommen werden sollen. Dadurch können Ableitungstabellen ausgegeben werden, die z.b. in FME eine automatisierte Erstellung von Ableitungsprozeduren ermöglichen. In beiden Produktionsdatenbanken wurden gemäß des AdV- Beschlusses zur Spitzenaktualität (AdV Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland) die entsprechenden Objektbereiche aktualisiert und entsprechend den Anforderungen der Zielprodukte weiter ausgebaut. Mit dem Stichtag wurden die Daten gemäß der ATKIS-Spezifikation abgeleitet und dem Geodatenzentrum zum Vertrieb zur Verfügung gestellt. Mit den Aktualitätsständen und wurden aus den Produktionsdatenbanken DLM250 und DLM1000 die Produkte VG250 und VG1000 sowie VG2500 abgeleitet. Zur Gebietsreform in Mecklenburg- Vorpommern wurde eine Sonderausgabe der VG2500 veröffentlicht. Zusätzlich zu den Produktionsaufgaben wurde die inhaltliche Qualitätsprüfung des DLM-DE durchgeführt. 2.2 Geoinformatik Verfahren zur Bereitstellung von Geobasisdaten Die Bereitstellung von Geobasisdaten und Online-Diensten durch das Nationale GeoDatenZentrum ist eine der zentralen Aufgaben des BKG. Diese Aufgabe umfasst die Prozesse der Datenübernahme von den Vermessungsverwaltungen der Bundesländer, der Prüfung und Harmonisierung dieser Daten, der Produktaufbereitung und der Datenverwaltung sowie des Qualitätsmanagements und der Datenbereitstellung. Die dafür erforderlichen Softwarelösungen, Verfahren, Dienste und Hardwaregrundlagen wurden entsprechend den praktischen Erfahrungen und Erfordernissen sowie unter Beachtung aktueller Standards und Technologien vervollständigt und weiterentwickelt. Dies betrifft bezüglich des ATKIS Basis-DLM insbesondere die Umsetzung des AAA-Datenmodells (AFIS-ALKIS- ATKIS). Im Berichtszeitraum wurde das implementierte Verfahren für Datenimport, Datenhaltung und Datenabgabe in der laufenden praktischen Nutzung weiter optimiert. Eine Komponente zur Datenprüfung wurde erprobt und in Betrieb genommen. Für die Protokollierung und statistische Darstellung der Prüfergebnisse wurden Softwarekomponenten entwickelt. Mit dem regelmäßigen Eingang von Lieferungen aktualisierter Daten und mit dem praktischen Vollzug des Modellwechsels in weiteren Bundesländern erfolgten kontinuierlich Übernahmen von Landesdatensätzen des Basis-DLM (AAA). Für den automationsgestützten Vertrieb dieser Daten wurden Softwarekomponenten beauftragt und entwickelt. Das Verfahren zur Übernahme, Speicherung und Verwaltung von Digitalen Orthophotos (DOP) wurde aufgrund von Änderungen in der Basistechnologie und unter Aspekten der Datenaktualisierung weiter entwickelt. Die Daten werden über einen bundesweiten Web-Dienst Nutzern bereit gestellt. Durch Updates aktualisierte DOP werden als historische Daten abgelegt und sind gleichfalls online als Dienst verfügbar. Die Bereitstellung von Online-Diensten wurde im Berichtszeitraum hinsichtlich Performance und Hochverfügbarkeit weiter optimiert. Zentrale Aspekte waren dabei eine intelligente Lastverteilung und der Einsatz virtueller Serversysteme. Mit dem Beginn des Aufbaus einer neuen Web- Infrastruktur an den beiden Standorten Frankfurt am Main und Leipzig wurden leistungsfähige Grundlagen für eine gesicherte Hochverfügbarkeit der Dienste des BKG eingeleitet. Die Verwaltung und Steuerung der Zugriffsrechte auf die Online-Dienste erfolgt über das am GDZ entwickelte SecurityGate, das die Rechtevergabe für beliebige Dienste über Netzwerk-Adressen, Nutzeridentifikatoren, temporäre Sitzungskennungen oder Passwörter steuert und das eine Schnittstelle zwischen externer Nutzersicht und interner Implementierung darstellt. Es wurden verschiedene Weiterentwicklungen vorgenommen, insbesondere im Bereich des Rechtemanagements. Nutzer können jederzeit online in Verfügbarkeits- und Zugriffsstatistiken Einsicht nehmen. Ein Monitordienst mit aktiver Informationskomponente hat zur hohen Verfügbarkeit der Dienste beigetragen. Der Geodaten-Shop zur Bestellung und zum Vertrieb von Geodaten und das zugehörige interne Verwaltungssystem für Anfragen, Angebote und Aufträge wurden an neue Anforderungen angepasst. Zur Information über die im Bereich der AdV verfügbaren Geobasisdaten und die darauf aufbauenden Web-Dienste des BKG wurde die Internetpräsentation des Geodatenzentrums ( inhaltlich und funktionell weiterentwickelt. Für Bundesbehörden wurden weitere Dienste und Anwendungen bereitgestellt. Für eine grundlegende technische und inhaltliche Überarbeitung der Internetpräsenz des Geodatenzentrums wurde mit ersten konzeptionellen Arbeiten begonnen. Im Rahmen der geplanten Neugestaltung des BKG-Portals soll das Geodatenzentrum technologisch neu aufgesetzt werden. In regelmäßigen Abständen werden die Kunden des Geo DatenZentrums durch den Versand eines Newsletters über Neuentwicklungen informiert.

8 104 Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) 2.3 Geoinformationsprodukte Zu den Geoinformationsprodukten des BKG gehören: die Digitalen Topographischen Karten DTK200, DTK500, DTK1000 und die CD-ROM Top200, die analogen Topographischen Karten in den Maßstäben 1 : (TK200), 1 : (TK500), 1 : (ÜD750) und 1 : (TK1000), die Historischen Topographischen Kartenwerke: Topographische Karte 1 : , Karte des Deutschen Reiches 1 : , Übersichtskarte von Mitteleuropa 1 : (Sonderausgabe) Digitale und analoge Kartenwerke Im Berichtszeitraum wurden: 18 Kartenblätter der Digitalen Topographischen Karte 1 : (DTK200) aktualisiert, 18 Kartenblätter gedruckt (TK200) und dem Geodatenzentrum / der Firma GeoCenter zum Vertrieb überlassen, die vier Kartenblätter der Digitalen Topographischen Karte 1 : Verwaltungsausgabe aktualisiert, gedruckt und dem Geodatenzentrum / der Firma Geo Center zum Vertrieb überlassen, die Digitale Topographische Karte 1 : (DTK 1000) aktualisiert und dem Geodatenzentrum zum Vertrieb überlassen. Das BKG hatte sich verpflichtet, folgende Leistungen zu erbringen: Zeichenschlüsselumstellung auf flächenhafte Siedlungsdarstellung, Berücksichtigung des Blattschnittes der Serie M648 bei der Schriftplatzierung im Kartenbild der DTK200, Ergänzung von topographischen Informationen im Datenbestand DTK200 unter Berücksichtigung des Blattschnittes der Kartenblätter C1538, C2306 und C wurden 14 Kartenblätter aktualisiert und dem AGeoBw zur weiteren Verwendung überlassen Kartenvertrieb, Vertrieb Top200 Es wurden insgesamt Kartenblätter der Topographischen Kartenwerke 1 : : und insgesamt Kartenblätter der Historischen Topographischen Kartenwerke 1 : : vertrieben. Vom DVD-ROM-Produkt Top200-Version 5 wurden im Berichtszeitraum 250 Exemplare an Einrichtungen des Bundes, Sicherheitsbehörden und über das GeoCenter an Dritte abgegeben Auftragsarbeiten AGeoBw Die für das AGeoBw in Bearbeitungsblöcken durchzuführenden Aktualisierungen der Kartenserien 1501-Joint Operations Graphic 1 : und 1404-World 1 : wurden 2011 sach- und termingerecht abgeschlossen. Abb : Auschnitt DTK500 Verwaltungsausgabe - Abb Serie 1404 World 1: , Ausschnitt: Kartenblatt Wien Auf Grundlage einer im Juli 2006 zwischen dem Amt für Geoinformationswesen der Bundeswehr (AGeoBw) und dem BKG geschlossenen Vereinbarung leitet das AGeoBw sein Kartenwerk Serie M648 (1 : ) aus dem Datenbestand DTK200 ab (Zwischenlösung).

9 2. Arbeiten der Abteilung Geoinformationswesen Entwicklung von GI-Produkten Ableitung von topographischen Webkarten aus amtlichen Geobasisdaten Für die Bereitstellung aktueller Geoinformationen wurde ein Verfahren entwickelt, mit welchem aus verschiedenen amtlichen Geobasisdaten topographische Webkarten ähnlich denen von Google Maps abgeleitet werden können. Das Ziel war der Aufbau eines Kachelarchivs, welches als Datenquelle für einen performanten, internetbasierten Kartendienst bereitgestellt werden kann. Solche Kartendienste greifen auf vorprozessierte Rasterkacheln zurück und werden in Form von sog. WMTS-Diensten (Web Map Tile Service) angeboten. Das Kachelarchiv enthält Karten unterschiedlicher Maßstäbe, von der deutschlandweiten Übersichtskarte bis hin zur detaillierten Stadtkarte. Als Datengrundlage wurden nachstehende amtlichen Geobasisdaten des Bundes und der Länder verwendet: Digitales Basis Landschaftsmodell (Basis-DLM) Digitales Landschaftsmodell 1 : (DLM250) Digitales Geländemodell Gitterweite 10m (DGM10) Georeferenzierte Adressdaten Bund (GAB) Hausumringe Abb Beispiel für die Darstellungsvariante mit Schummerung (mittlere Zoomstufe) Abb : In der höchsten Zoomstufe werden neben des Objekten des Basis-DLM auch Hausumringe und Hausnummern dargestellt

10 106 Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) Das Verfahren erlaubt zurzeit die Ableitung von Karten in zwölf verschiedenen Maßstäben bzw. Zoomstufen, wobei die höchste Zoomstufe eine Auflösung von 0,4 m pro Pixel zeigt. Zusätzlich kann eine Volltonvariante einschließlich einer schattenplastischen Geländedarstellung (Schummerung) erzeugt werden. Aufgrund der Vorgaben wurde ein Verfahren benötigt, welches die sehr große und rechenintensive Datenmenge in einem vertretbaren Zeitraum erzeugen konnte. Als Lösung hat sich hier eine Software angeboten, welche auch beim Rendern der Open Street Map-Daten zum Einsatz kommt. Es handelt es sich um eine freie Software, welche eine saubere Trennung der Datenhaltung von der Programmierlogik und der Kartengestaltung erlaubt. Abb : Zwölf Zoomstufen von der Übersichtskarte bis zur detaillierten Stadtkarte

11 2. Arbeiten der Abteilung Geoinformationswesen Geodatenbedarfserhebung des Bundes Die Staatssekretärinnen und Staatssekretäre des Interministeriellen Ausschusses für Geoinformation (IMAGI) haben am beschlossen, den Bedarf an Geodaten und -diensten der Bundeseinrichtungen zu erfassen. Hierfür wurde das BKG beauftragt; den Bedarf webbasiert zu erheben und zentral auszuwerten. Ziel der Geodatenbedarfserhebung ist die Erstellung einer Übersicht über den aktuellen sowie mittel- bis langfristigen Bedarf an Geodaten in der Bundesverwaltung. Defizite in der Geodatenversorgung sollen rechtzeitig erkannt werden, damit eine bedarfsgerechte Modifikation oder Neuerfassung von Geodaten ermöglicht werden kann. Es soll auch geklärt werden, ob benötigte Geodaten bereits bei anderen Behörden vorhanden sind oder beschafft werden müssen. Außerdem sollen Lizenzbedingungen für Geodaten aufeinander abgestimmt werden. Dem BKG als Fachbehörde fällt die Rolle des Geodatendienstleisters und Vermittlers zu. Es soll ein Netzwerk entstehen, damit Synergien in der Datennutzung zum Tragen kommen. Eine erste umfassende Geodatenbedarfserhebung wurde im Zeitraum vom bis zum durchgeführt. Durch den Einsatz eines automatisierten webbasierten Systems wird jedoch die kontinuierliche Anzeige und Erweiterung des Bedarfs unterstützt. Wiederkehrende umfangreiche Auswertungen sollen jeweils im Turnus von zwei Jahren erfolgen. Die Entwicklung der webbasierten Erhebungskomponente wurde vom Statistischen Bundesamt (StBA) in Zusammenarbeit mit dem BKG erstellt und veröffentlicht. Der zeitliche und organisatorische Ablauf der Erhebung wird in unten dargestellter Grafik skizziert. Die ersten Ergebnisse zur Geodatenbedarfserhebung des Bundes liegen bereits vor und sollen im März 2012 veröffentlicht werden. ###Insgesamt beteiligten sich 55 Einrichtungen des Bundes aus zwölf verschiedenen Ressorts an der Erhebung. Von den teilnehmenden Einrichtungen nutzen 76% Geodaten bzw. haben ein Interesse an einer zukünftigen Verwendung. Dies spricht für eine große Bereitschaft zur Nutzung von Geodaten innerhalb der Bundesverwaltung. Die Qualität des bereits bestehenden Angebotes an Geodaten der Bundesverwaltung wurde von mehr als 70% als positiv beurteilt. 69% der befragten Einrichtungen meldeten einen zusätzlichen Bedarf an Geodaten. Bis zu 75% dieses Bedarfs können mit entsprechenden Maßnahmen kurzfristig aus dem Geodatenangebot der Bundesverwaltung befriedigt werden. Die insgesamt hohe Anzahl an abgegebenen Bedarfsmeldungen zeigt, dass noch große Potentiale zur Intensivierung der Geodatennutzung innerhalb der einzelnen Einrichtungen des Bundes offen liegen. Das BKG ist bestrebt, zwischen Datenanbietern und Bedarfsträgern zu vermitteln, um bestehende Bedarfe zu decken. Auch wird es unmittelbar nicht zu befriedigende Bedarfe weiter untersuchen bzw. spezifizieren. Derzeit wird ein Maßnahmenkatalog zur Umsetzung der Empfehlungen der Geodaten-bedarfserhebung vom BKG entwickelt. Zum Abschluss der Erhebung ist eine umfangreiche Evaluierung des Verfahrens zur Geodatenbedarfserhebung und evtl. Anpassung geplant. Weitere Informationen zur Geodatenbedarfserhebung stehen unter navl_bedarfserhebung.html zur Verfügung.

12 108 Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) Entwicklung eines Verfahrensablaufs zur Verfolgung der Verlaufshistorie von amtlichen Gemeindeschlüsseln Oft werden in aktuellen Projekten amtliche Gemeindeschlüssel (AGS) zu Analyse- und Darstellungszwecken benötigt. Diese werden von Kunden teilweise in verschiedenen Aktualitätsständen geliefert. Um eine konsistente räumliche Darstellung gewährleisten zu können, werden die aktuellen AGS benötigt. Abb : Thematische Karte: Einschaltquote der elektronischen Identifizierung durch den Personalausweis

13 2. Arbeiten der Abteilung Geoinformationswesen 109 Hierzu liegen vom Statistischen Bundesamt Excel-Dateien in Form einer Verlaufshistorie, ab dem Jahr 1990 vor. Die Herausforderung bestand darin, mit dem jeweiligen AGS in die Verlaufshistorie einzusteigen und über Nachverfolgung bis zum heutigen Datum den daraus resultierenden, aktuellen amtlichen Gemeindeschlüssel zu ermitteln. Hierzu wurde eine Kodierungstabelle abgeleitet, welche die Zuordnung eines untergegangenen AGS zu dem aktuellen AGS erlaubt. Diese Tabelle kam erstmalig bei der Auswertung von Nutzungsdaten für den elektronischen Personalausweis zum Einsatz. Hier standen Eingangsdaten mit sehr unterschiedlichen Aktualitätsständen zur Verfügung. Durch die Umsetzungstabelle wurde es ermöglicht, eine geschlossen Darstellung zu erreichen. Die Anwendung der Umsetzungstabelle ist in jedem Einzelfall zu prüfen, um eine fachgerechte Interpretation der Sachdaten zu gewährleisten. Dieser Ansatz wird auch in zukünftigen Projekten, mit vorkommenden amtlichen Gemeindeschlüsseln, Anwendung finden Fließrichtung der Gewässer im DLM250 Für die Aktualisierung des DLM250 wurden Gewässervektoren bereitgestellt, deren Zeichenrichtung mithilfe des Digitalen Geländemodells Gitterweite 25m (DGM25) in Fließrichtung ausgerichtet wurden. Bei diesem Verfahren wurden die Geländehöhen an beiden Linienenden eines Vektors ermittelt. Ein Gewässervektor wurde dann gedreht, wenn der Linienanfang tiefer lag als das Linienende. Die zuverlässige Ausrichtung der Gewässer ist dabei insbesondere vom Höhenunterschied zwischen den beiden Enden des Vektors und seiner Länge abhängig. Je größer der Höhenunterschied und/oder je größer seine Länge, umso eher kann die tatsächliche Fließrichtung bestimmt werden. Um möglichst lange Gewässervektoren richten zu können, wurde daher die Originalstruktur der Daten aufgegeben und nach dem Ausrichten wieder rekonstruiert. Die Fließrichtung kann nur dann zuverlässig ermittelt werden, wenn die generalisierte Lage des Gewässers nicht zu stark von der tatsächlichen Lage des "Flussbettes" im DGM abweicht. Daher war eine nachträgliche, manuelle Überprüfung der Gewässer unumgänglich. Für diese Überprüfung konnten Hinweise in Form eines Attributes zur Qualität der Ausrichtung der Gewässer gegeben werden. Abb : Ermitteln der Fließrichtung: Originalstruktur (A), Konstruktion langer Vektoren (B), Geländehöhen der Knoten (C), Gerichtetes Gewässer (D) 2.5 Supranationale Geoinformationssysteme Das BKG ist Mitglied der gemeinnützigen Assoziation EuroGeographics, einem Zusammenschluss der europäischen, nationalen Einrichtungen, die für Aufgaben der Kartographie und des Katasterwesens verantwortlich sind. Die Zusammenarbeit im Rahmen von EuroGeographics umfasst die Erstellung länderübergreifender Produkte sowie gemeinsame Arbeitsgruppen und Projekte. Die Mitglieder von EuroGeographics (www. eurogeographics.org) wollen insbesondere die Europäische Kommission beim Aufbau der European Spatial Data Infrastructure (ESDI) im Zusammenhang mit der INSPIRE- Rahmenrichtlinie und dem Projekt Global Monitoring for Environment and Security (GMES) unterstützen. Euro Geographics ist bei der Europäischen Kommission als größte SDIC (Spatial Data Interest Community) registriert und leistet mit seinen Experten umfangreiche Unterstützung bei der Erarbeitung der INSPIRE-Implementierungsregeln. Das BKG trägt zu EuroGeographics auf mehreren Ebenen aktiv bei. Der Präsident des BKG ist Mitglied des Management Boards. Im Rahmen von EuroGeographics ist das BKG als Produktkoordinator für die Fortführung und Weiterentwicklung von EuroBoundaryMap (EBM), einer Referenzdatenbank der Verwaltungsregionen Europas, sowie für das

14 110 Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) gesamteuropäische, digitale Geländemodell (EuroDEM) verantwortlich. Darüber hinaus liefern die Experten des BKG die deutschen Beiträge zu den topographischen Euro Geographics-Produkten (EuroRegionalMap ERM, Euro GlobalMap EGM), zum Web-Dienst geographischer Namen (EuroGeoNames) und wirken in Expertenteams an deren Weiterentwicklung unter Verwendung modernster Technologien mit. Als Vertriebszentrum für Euro Geographics liefert das GeoDatenZentrum des BKG die europäischen Datensätze an Kunden aus. Allen Produkten und Diensten von EuroGeographics ist gemeinsam, dass sie entsprechend einheitlicher Spezifikationen erstellt und ihre Inhalte über die Ländergrenzen hinweg harmonisiert werden. Im Dezember 2010 wurde ein neuer Vertrag zwischen EuroGeographics und Eurostat, dem statistischen Amt der Europäischen Union mit Sitz in Luxemburg, über die weitere Lieferung neuer Versionen von EBM, ERM und EGM geschlossen. Der Vertrag läuft über vier Jahre, sieht jährliche Aktualisierungen, die Einbeziehung weiterer Länder sowie einige neue Objektarten und Attribute vor. Desweiteren ist das BKG eingebunden in die Entwicklung und den Aufbau von GMES in Europa und in die Umsetzung in Deutschland EuroBoundaryMap 1: EuroBoundaryMap (EBM) enthält die Verwaltungseinheiten aller nationalen Verwaltungsebenen Europas mit Namen, eineindeutigen Schlüsselzahlen sowie einen Bezug zu den Klassifikationen NUTS (Nomenclature des Unités Territoriales Statistiques) und LAU (Local Administrative Unit) von Eurostat. Damit ist für EBM die Interoperabilität zu statistischen Informationen, die auf der Basis dieser Klassifikation erhoben worden sind, gewährleistet. inzwischen jährlichen Fortführung und der Weiterentwicklung des Produktes unter Berücksichtigung aktueller Nutzeranforderungen. Dabei wird auf die Qualitätssicherung sowie auf die fachliche Unterstützung bei der Bereitstellung der nationalen Daten entsprechend der am BKG entwickelten Produktspezifikation besonderer Wert gelegt. Der laufende Vertrag zwischen EuroGeographics und Eurostat sieht die jährliche Lieferung einer aktuellen, europaweiten, geographischen Datenbank der Verwaltungsregionen und statistischen Gebietseinheiten von 2011 bis 2014 vor. Dabei ist die Erweiterung des Datensatzes um mehrere Länder gefordert. Im Berichtszeitraum wurde vom BKG auf dieser Grundlage die neue Version EBM v6.0 erstellt. Das Referenzdatum dieser Version entspricht den nationalen Stichtagen der europäischen Volkszählung 2011 bzw. dem Hinzugekommen ist Mazedonien (FYROM). Abb EBM v6.0 (Ausschnitt mit LAU2-/NUTS3-Regionen) Diese vom BKG an Eurostat gelieferten aktualisierten Referenzdaten werden in die GISCO-Datenbank der Europäischen Kommission übernommen und auch für die Bereitstellung weiterer Geodaten verwendet ( ec.europa.eu/portal/page/portal/gisco/geodata/reference). Neben der Entwicklung neuer Prüfroutinen zur Qualitätssicherung sowie der Aktualisierung von Metadaten und Webseiten wurden vom BKG Änderungen am Datenmodell von EBM vorgenommen, um diese europaweiten Referenzdatenbank der Verwaltungsregionen im Hinblick auf Kundenwünsche sowie die Implementierung von INSPIRE anzupassen. Im Jahr 2012 wird eine neue Produktversion mit dem Fortführungsstand erstellt. Abb Räumliche Abdeckung EBM v6.0 Im Rahmen von EuroGeographics ist das BKG als Projektkoordinator für das Produkt EBM verantwortlich, insbesondere für das Produktmanagement hinsichtlich der EuroRegionalMap 1: und EuroGlobalMap 1: EuroGeographics bietet die folgenden pan-europäischen, topographischen Datensätze mit bedarfsgerechtem Aktualitätsstand an: EuroRegionalMap (ERM) der vom Institut Géographique National IGN Belgien koordinierte und bearbeitete topo-

15 2. Arbeiten der Abteilung Geoinformationswesen 111 graphische Datensatz im Maßstab 1: deckt das Gebiet von 31 europäischen Ländern ab. Abb An EuroRegionalMap (ERM) beteiligte europäische Länder EuroGlobalMap (EGM) der seit Anfang 2011 nunmehr vom Institut Géographique National IGN Frankreich koordinierte und gemeinsam bearbeitete topographische Datensatz im Maßstab 1: deckt das Gebiet von 33 europäischen Ländern ab. Abb An EuroGlobalMap (EGM) beteiligte europäische Länder Wie bei EuroBoundaryMap (EBM) werden die Daten entsprechend einer einheitlichen Spezifikation erfasst und sind über Ländergrenzen hinweg harmonisiert. Ihre Verwendungsmöglichkeiten umfassen raumbezogene Analysen, Netzwerkanalysen und Visualisierung. Sie dienen außerdem als topographische Basis von raumbezogenen Informationen aller Art. Großer Wert wurde auf die geometrische und topologische Konsistenz zwischen den thematischen Layern gelegt. Die Inhalte der einzelnen Layer beschreiben die Themen Verwaltungseinheiten, Gewässernetz, Verkehrswegenetz, Siedlung, Vegetation und Boden, geographische Namen und Sonstiges. Experten des BKG sind neben der Bereitstellung der jeweiligen nationalen Beiträge für diese EuroGeographics- Produkte sehr aktiv in den technischen Teams dieser Projekte eingebunden, die intensiv an einer nachhaltigen Pflege und technologischen Weiterentwicklung der Produkte arbeiten, im besonderen Maße das Projekt ERM betreffend. Im Projekt EGM fungiert das BKG zudem als Regionalkoordinator für zehn Länder und ist dabei für die Organisation, fachliche Unterstützung sowie Qualitätskontrolle und Integration der Datenlieferung dieser Partnerländer verantwortlich. Der neue Vertrag zwischen EuroGeographics und Eurostat sieht für die Bereitstellung von ERM und EGM sowohl die Erweiterung der Datensätze um mehrere Länder als auch um einige neue Objektarten und Attribute vor. Zudem wird angestrebt, EGM durch Generalisierung weitgehend automatisch aus ERM abzuleiten Europäische Infrastruktur für Geographische Namendaten EuroGeoNames (EGN) Seit 2009 führen EuroGeographics und das BKG die in Zusammenarbeit mit den europäischen Landesvermessungseinrichtungen aufgebaute Web-Dienste-Infrastruktur für amtliche geographische Namendaten in Europa als Projekt EuroGeoNames weiter. Das BKG agiert als Service Center und übernimmt in dieser Funktion die Pflege der Software-Komponenten. Für die nationalen Vermessungsstellen bot das BKG auch technische Unterstützung an. Zwischen BKG und EuroGeographics Head Office ist vereinbart worden, diese Aufgaben bis Mitte 2012 an eine neue, noch zu benennende Stelle zu übergeben. Die Fortführung der europäischen Exonymen- und Variantennamendatenbank, eine der zentralen Komponenten der EGN-Infrastruktur, behält das BKG bei. Das oberste Ziel 2012 ist weiterhin eine EU27-Abdeckung. Daneben wird von EuroGeographics ein Geschäftsmodell für die Nachhaltigkeit vorbereitet und Fördermöglichkeiten werden eruiert. Weitere Informationen zum Projekt EuroGeoNames sind zu finden unter: ESDIN Das von der EU im Rahmen ihres econtentplus-programmes geförderte Projekt ESDIN (European Spatial Data Infrastructure Network, wurde im März 2011 nach einer Laufzeit von 30 Monaten erfolgreich abgeschlossen. Das Projekt hat aufgezeigt, wie die nationalen topographischen Referenzdaten effektiver zu europäischen Datensätzen zusammengeführt und mittels web-basierter Dienste einfacher erreicht werden können. Das ESDIN-Konsortium bestand aus elf nationalen Einrichtungen der Landesvermessung, vier kommerziellen Partnern sowie fünf Partnern aus dem akademischen Sektor. Das Projektmanagement oblag dem EuroGeographics Head Office. Das BKG brachte sein Know-how in viele der insgesamt zwölf Teilprojekte ein. Zudem leitete das BKG das Teilprojekt ExM Data Specification (medium/small scale), beteiligte sich als Datenlieferant, beim Testen der Spezifikationen und bei der Implementierung web-basierter Zugangsdienste. Ausgehend von den Datenspezifikationen für die Themen des INSPIRE Annex I sowie für die bestehenden Euro

16 112 Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) Geographics-Produkte EBM, ERM und EGM wurde eine einheitliche Spezifikation für Geodaten unterschiedlicher Auflösung entwickelt. Diese ist die Grundlage sowohl für die Transformationsspezifikation als auch die Transformation der bestehenden EuroGeographics-Produkte in das neue INSPIRE-konforme Datenmodell. Die Projektpartner vereinbarten den Zugriff auf 50 INSPIRE-konforme Datensätze bis Ende 2011 für Testzwecke. Weitere Ergebnisse waren die Entwicklung eines Qualitätsmodells für Referenzdaten sowie von Richtlinien für die Metadaten. Um die nationalen Beiträge zu den europaweiten Datensätzen kosteneffizienter zu prüfen, wurde ein webbasiertes semi-automatisches Evaluierungssystem entwickelt. Des Weiteren wurden Randanpassungs-Prinzipien und Generalisierungsregeln erarbeitet. Diese sollen es zukünftig ermöglichen, die nationalen Beiträge an den Grenzen effektiver zusammenzuführen sowie einen kleinmaßstäbigen Referenzdatensatz aus Daten höherer Auflösung weitgehend automatisch abzuleiten. Eindeutige Identifikatoren für räumliche Objekte sind für die Integration von Referenzdaten mit thematischen Daten von besonderer Bedeutung. ESDIN beschreibt, wie europäische Identifikatoren auf der Basis nationaler Identifikatoren erstellt werden können. Mit Abschluss des Projektes wurde die EuroGeographics interne European Location Framework Arbeitsgruppe (E.L.F. Task Force) gegründet. Diese soll die Erkenntnisse und Entwicklungen aus ESDIN aufgreifen und weiterentwickeln GMES GMES (Global Monitoring for Environment and Security) ist eine gemeinsame Initiative der Europäischen Union und der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) zur Schaffung eines unabhängigen europäischen Erdbeobachtungssystems. Die Mitgliedsstaaten beider Institutionen tragen als Partner zum Aufbau von GMES bei. GMES nutzt zum einen Satellitendaten vorhandener Missionen und baut zum anderen mit den Sentinel-Missionen eigene Kapazitäten auf. Die Satellitendaten fließen gemeinsam mit Fach- und Referenzdaten in GMES Informationsdienste ein. Diese Informationsdienste werden in die sechs Themen Landüberwachung, Überwachung der Meeresumwelt, Katastrophen- und Krisenmanagement, Überwachung der Atmosphäre, Überwachung des Klimawandels und Sicherheit unterteilt. Die Bundesregierung hat für die meisten Themen Anfang 2011 einen fachlichen Koordinator benannt. Das BKG stellt den Fachkoordinator für das Thema Landüberwachung. Diese Funktion beinhaltet die fachliche Begleitung des Landdienstes und die Information der deutschen Nutzer zu diesem Thema. Außerdem ist der Fachkoordinator der fachliche Ansprechpartner und der Vertreter der Bundesrepublik Deutschland im GMES Nutzerforum der Europäischen Kommission zum Thema Landüberwachung. Das GMES Nutzerforum wurde Ende 2010 als neues Gremium eingerichtet. Es berät die Kommission im Zusammenhang mit der Festlegung und Validierung von Nutzeranforderungen und bei der Abstimmung des GMES Programms mit den Nutzern aus dem öffentlichen Sektor. Damit hat das Nutzerforum die wichtige Aufgabe, die Anforderungen und Bedürfnisse nationaler Nutzer an die Europäische Kommission heranzutragen und einzufordern. Um die Nutzung von GMES auch national voranzutreiben, organisierte das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) zusammen mit den Fachkoordinatoren am 24./ die GMES Thementage Deutschland 2011 in München. Hier konnte in vier Fachworkshops intensiv und themenspezifisch diskutiert werden. Das BKG war für den Fachworkshop Landüberwachung verantwortlich. 2.6 Photogrammetrisch-fernerkundliche Informationsgewinnung DLM-DE2009 Beim Digitalen Landbedeckungsmodell DLM-DE2009, welches für die Aufgaben und Zwecke des Bundes konzipiert wurde, steht die endgültige Fertigstellung des Datensatzes kurz vor dem Abschluss. Das DLM-DE basiert auf dem Digitalen Landschaftsmodell der topographischen Landesaufnahme (ATKIS Basis-DLM), welches in Auszügen als Ausgangsdatensatz für das DLM- DE genutzt wurde. Die Informationen zu Landbedeckung und Landnutzung wurden gemäß der Nomenklatur von CORINE Land Cover (CLC) mit Bezug auf das Referenzjahr 2009 erhoben. Vor dem Hintergrund von INSPIRE und anderen Harmonisierungsansätzen wird im DLM-DE der Grundsatz der Interoperabilität von Geobasis- und Geofachdaten verfolgt. Um eine Integration der Aktualisierungsergebnisse des DLM-DE in die laufend fortgeführten Bestände des ATKIS zu ermöglichen, ist ein Rückfluss der DLM-DE-Daten an die Landesvermessungsämter angestrebt. Nach den seitens der EU bereits durchgeführten Erhebungen bzw. Fortführungen von CLC für die Bezugsjahre 1990, 2000 und 2006 ist von der Europäischen Umweltagentur (EEA) für das Jahr 2012 eine erneute Aktualisierung des pan-europäischen Landbedeckungsdatensatzes CLC angesetzt worden. Bisher wurden in Deutschland die CLC- Aktualisierungen unabhängig von den nationalen topographischen Datenbeständen durchgeführt. Für das festgelegte Referenzjahr 2012 wird nun darauf hingearbeitet, den deutschen Beitrag zu CORINE Land Cover aus dem DLM-DE2012 ableiten zu können. Dies kann erreicht werden, indem die Geometrien des hochauflösenden DLM- DE auf die Mindestkartierfläche für CLC derzeit 25 ha generalisiert wird. Im Vergleich zur bisherigen Verfahrensweise bei der Produktion von CLC-Daten stellt der DLM-DE-Ansatz einen Methodenwechsel dar. Als Hauptinformationsquelle dient Satellitenbildmaterial wie auch bei vorherigen CLC-Aktualisierungen und dem DLM- DE2009. Derartige bottom-up -Verfahren, d.h. Ableitung von europäischen Daten aus bereits existierenden nationalen Datenbeständen, werden auf ähnliche Art und Weise auch in einigen anderen europäischen Staaten verfolgt.

17 2. Arbeiten der Abteilung Geoinformationswesen 113 Abb Heidelberg an der Bergstraße. Gegenüberstellung von CLC 2006 (li.: MKF = 25 ha) und DLM-DE2009 (re.: MKF = 1 ha) nach dem Aktualisierungsprozess. Darstellung nach der Legende von CORINE LC. Das DLM-DE gibt eine deutlich detailliertere Abbildung der Landbedeckung wieder Digitale Geländemodelle Das digitale, bundesweite Geländemodell, welches aktuell in der Auflösung 10 m zur Verfügung steht, wird auf der Grundlage der Datenaktualisierungen der Länder durch das BKG laufend fortgeführt und stetig verbessert. Die Aktualisierung der weiteren gröberen Auflösungen (z.b. 25 und 50 m) ist vorgesehen. Die Höhengenauigkeit ist regional unterschiedlich und reicht von etwa 30 cm bis etwa 2,5 m. Sichtbar für den Nutzer wird dies in Form von detaillierten Metainformationen, also der Höhengenauigkeit, der Erfassungsmethode und der Aktualität. Diese Informationen werden von den Ländern in standardisierter Form abgegeben und vom BKG zusammengefasst an den Nutzer weitergeleitet. Abb : Farbcodierte Darstellung des digitalen Geländemodells des Mittelgebirges Harz Um die Lieferungen der Länder zu vereinheitlichen und terminlich aufeinander abzustimmen, erarbeitete die AdV ein technisches Regelwerk für den Datenaustausch der DGM-Daten und deren Metadaten. Da eine jährliche Lieferung aktualisierter DGM-Daten für die Fortführung des bundesweiten DGM vorgesehen ist, werden die

18 114 Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) Änderungen in den DGM-Daten der Länder in Zukunft effizienter und schneller in die unterschiedlichen Versionen des deutschlandweiten Geländemodells einfließen Abb : Ausdehnung von EuroDEM, die zusammengefügten nationalen Datensätze sind in oranger Farbe dargestellt, die Auffüllungen mit SRTM-Daten in grau. Die Angleichung der DGM-Daten an den Ländergrenzen und die Erzeugung einer einheitlichen Gitterweite waren bisher die Hauptaufgaben des BKG bei der Erstellung und Fortführung des bundesweiten DGM. Trotz der vereinbarten Lieferung einer einheitlichen Grundgitterweite sind die bisherigen Arbeitsschritte des BKG notwendig, da zurzeit die Umstellung auf ETRS-basierte (ETRS European Terrestrial Reference System) Koordinaten erfolgt und noch nicht alle Länder im neuen System liefern konnten. Die beschriebenen und beschlossenen Maßnahmen stellen somit die Aktualität und Qualität des bundesweiten DGM sowie der erstmals verfügbaren DGM-Metadaten zukünftig sicher EuroDEM EuroDEM ist ein paneuropäisches Geländemodell mittlerer Auflösung im Maßstabsbereich 1: bis 1: und wird von EuroGeographics zur Verfügung gestellt. Der Datensatz beschreibt die Höhe der Erdoberfläche des EU27- Gebietes sowie weiterer angrenzender Länder. Das Digitale Geländemodell EuroDEM bietet eine Höhengenauigkeit von acht bis zehn Metern sowie eine Gitterweite von zwei Bogensekunden. EuroDEM ergänzt als dreidimensionales Modell der Erdoberfläche vortrefflich die bisherigen zweidimensionalen Produkte von Euro Geographics. Die nationalen Höhendatenbestände der Kartographiebehörden der europäischen Staaten wurden unter dem Projektmanagement des BKG zu einem harmonisierten Datensatz zusammengestellt. Hierbei wurden die Unstimmigkeiten an den Ländergrenzen eliminiert und Lücken im Modell mit frei verfügbaren SRTM-Daten (Daten der Shuttle Radar Topography Mission) gefüllt. 3. Arbeiten der Abteilung Geodäsie Die Geodäsie vermisst die Form und Größe der Erde sowie ihre Veränderungen und bestimmt daraus ein räumliches Bezugssystem (Koordinatensystem). Die rasante Entwicklung der Satellitentechnologie ermöglicht es, die globalen Aufgaben der Geodäsie in einer internationalen Kooperation zu lösen. Eine herausragende Rolle nimmt dabei das Geodätische Observatorium des BKG in Wettzell, Bayerischer Wald, ein. Dort stehen alle modernen geodätischen Beobachtungstechniken zur Verfügung. 3.1 Grundsatzangelegenheiten, Globale Referenzsysteme Die Produkte des Referates Grundsatzangelegenheiten, Globale Referenzsysteme unterstützen die internationalen Dienste der International Association of Geodesy (IAG), die die Erstellung globaler geodätischer Bezugssysteme gewährleisten. Das Zentralbüro des International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) mit seinen vielfältigen Aufgaben ist ein Schwerpunkt des Referats. Weiterhin fungiert es als Daten- und Analysezentrum des International VLBI Service (IVS) (VLBI Very Long Baseline Interferometry) und als Analysezentrum des International Laser Ranging Service (ILRS). Die Beobachtungsstationen und Auswertezentren des BKG sind Bestandteil der globalen Aktivitäten zur Erschließung der Raumverfahren für die geodätische Nutzung. Für die Positionierung und Navigation ermöglichen die Satellitenverfahren die Integration der nationalen Referenzsysteme in die präzisen weltumspannenden geodätischen Bezugssysteme International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) Der International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) stellt die astronomischen und globalen terrestrischen Referenzsysteme, die Daten über das Rotationsverhalten der Erde sowie ausgewählte Daten der

19 3. Arbeiten der Abteilung Geodäsie 115 Produktzentren Global Geophysical Fluids und Konventionen bereit. Seit dem 1. Januar 2001 ist das Zentralbüro des IERS am BKG angesiedelt. Das Zentralbüro organisierte und dokumentierte zwei Sitzungen des IERS-Vorstands (Directing Board) im April 2011 in Wien und im Dezember 2011 in San Francisco. Zwischen den Sitzungen führte das Zentralbüro die laufenden Geschäfte des IERS und des Vorstands. Es beteiligte sich auch an der Organisation des Third GGOS Unified Analysis Workshops (GGOS Global Geodetic Observing System), der im September 2011 in Zürich stattfand, u.a. durch die Erstellung der Tagungs-Webseiten. Das Zentralbüro vertrat den IERS in Gremien wie dem ICSU World Data System (WDS) (ICSU International Council for Science) und auf Tagungen. Bei einem Kolloquium in den USA über die Neudefinition der Weltzeit wurde ein Vortrag über die Öffentlichkeitsarbeit des IERS gehalten und in den Proceedings veröffentlicht. Der Bericht des IERS, herausgegeben vom Zentralbüro, wurde aus den Beiträgen der Komponenten des IERS zusammengestellt, editiert und als Online-Version veröffentlicht. Die IERS Technical Note No. 36 IERS Conventions (2010) wurde gedruckt und an Bibliotheken und andere Abonnenten versandt. Das Zentralbüro erstellte Berichte über die Tätigkeit des IERS während der vergangenen vier Jahre für die International Astronomical Union (IAU) und die International Association of Geodesy (IAG). Im Berichtszeitraum wurden 21 Ausgaben der IERS Messages veröffentlicht (Nr ), die aktuelle Informationen über neue Publikationen, Tagungseinladungen u.a. enthielten. Auch durch die ständige Erweiterung der Webseiten des IERS und deren Aktualisierung wurde das Informationsangebot wesentlich verbessert. Dazu gehören auch Webseiten, die das Zentralbüro für die vier Arbeitsgruppen des IERS unterhält. Die zentrale Sammlung und Bereitstellung der Produkte des IERS wurde fortgeführt. Für die Organisation der Tätigkeit des IERS und zur Verwaltung der Abonnements der verschiedenen IERS-Publikationen unterhält das Zentralbüro eine Mitarbeiter- und Nutzer-Datenbank mit etwa Einträgen, die laufend ergänzt und aktualisiert wurde. Zusammen mit einer Softwarefirma wurde dafür die Testversion eines neuen Datenbanksystems entwickelt, um die Pflege und Nutzung der Daten zu vereinfachen und zu automatisieren. Im Jahr 2011 wurden wieder zahlreiche Anfragen von Nutzern, Interessenten und Journalisten beantwortet. Ein Mitarbeiter des Zentralbüros wurde Mitglied des Control Body for an ISO Register of Geodetic Codes and Parameters. Zu den Tätigkeiten des IERS Zentralbüros gehört der Betrieb eines Daten- und Informationssystems (IERS DIS) 2 ein modernes Datenmanagementsystem, welches dem Nutzer standardisierte Daten sowie Anwendungen zur Veranschaulichung und zur Analyse bereitstellt. Die Hauptaufgaben und -arbeiten des IERS DIS im Jahr 2011 waren: Datenmanagementsystem Datenakquisition von Services und Institutionen innerhalb des IERS. Aufbereitung der Daten in einheitliche Formate und Erstellung von ISO konformen Metadateninformationen. Integration neuer Datenquellen. Internetportal Zugang zu Informationen über den IERS, die beteiligten Services und Daten. Darstellung von Datenzeitreihen über Visualisierungswerkzeuge. Ausweitung und Aktualisierung des Datenangebots, z.b. Beginn der Umsetzung der neuen Struktur des GGFC (Global Geophysical Fluid Center) Das aktuelle DIS ist bereits seit Januar 2006 im operationellen Betrieb. Während der vergangenen sechs Jahre wurde das System regelmäßig ergänzt, um die Anforderungen in gewohnter Qualität zu erfüllen. Die im Jahr 2010 begonnene Analyse der Aufgaben des Systems und der umsetzenden Techniken wurde fortgesetzt. Im Mittelpunkt standen dabei die Handhabung des Systems, die Flexibilität und Erweiterbarkeit für neue Produkte, die Sicherheit und die Ausrichtung auf zukünftige Anforderungen. Ziel der Analyse ist es, das DIS zu optimieren und zu ökonomisieren. Um diese Funktionen des IERS DIS optimal zu erfüllen, wurde ein Konzept zur Neugestaltung des DIS erarbeitet. Dabei wird auch im Hinblick auf die Datensicherheit eine komplette Entkopplung von frei verfügbaren Daten und personenbezogenen Daten (Namen, Adressen etc.) angestrebt. Sowohl die Anforderungen an die Verwaltung von personenbezogenen Daten als auch die Anforderungen an das neu zu konzipierende Datenmanagementsystem wurden detailliert erarbeitet. Nachfolgend wurde ein Prototyp für eine Schnittstelle zum Personen- und Adressmanagement der im Hause verwendeten Content-Management-Software für die Webseiten in Auftrag gegeben. Auch für das Datenmanagement- und Dateninformationssystem konnte eine Firma mit der Umsetzung beauftragt werden. ERIS Seit Mitte Juni 2006 wird das Projekt ERIS (Earth Rotation Information System) im BKG bearbeitet. ERIS ist eingebunden in die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderte Forschergruppe Erdrotation und globale dynamische Prozesse. ERIS dient als Entwicklungs- und Erprobungsplattform neuer Werkzeuge für den interaktiven Datenzugriff über das Internet sowie als Informationsportal. Des Weiteren wird es als interne Austauschplattform innerhalb der Forschergruppe genutzt. Das Ziel des Projektes ERIS ist die Entwicklung eines Portals, welches Daten, Modelle, wissenschaftliche Informationen und Verfahren unter Berücksichtigung des aktuellen 2

20 116 Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) Forschungsstandes integriert. Es richtet sich sowohl an Experten als auch an interessierte Laien. Das Internetportal wurde auch 2011 ständig weiter ausgebaut und ergänzt. Hier werden neben dem eigentlichen Informationsportal die Aktivitäten der Forschergruppe vorgestellt sowie interne Seiten für den Daten- und Informationsaustausch bereitgestellt. Im Jahr 2011 lag der Fokus in der Fertigstellung und Erweiterung von Werkzeugen zur Visualisierung und Bearbeitung von Zeitreihen. Das im vorangegangenen Zeitraum entwickelte Datenanalysetool wurde weiter verbessert und ergänzt. Hier werden Analyseverfahren wie Spektralanalysen, verschiedene Filter und Approximationen bereitgestellt, die sowohl auf vorhandene und implementierte Zeitreihen als auch auf nutzereigene Daten angewandt werden können. Die Benutzerfreundlichkeit wurde dahingehend verbessert, dass die einzelnen Datensätze mit den zugehörigen Metadaten verknüpft wurden. Dies ermöglicht den direkten Zugriff auf Informationen wie Erstellungsdatum, zugrunde liegende Modelle und Daten sowie zuständige Personen oder Institutionen. Desweiteren wurden Bedienhinweise integriert. Der Zugang zu diesem Tool, Hinweise zur Anwendung sowie ein Benutzerhandbuch sind auf dem ERIS-Portal unter zu finden. Als weitere Anwendung fand im vorangegangenen Zeitraum und nachfolgend auch im Berichtszeitraum die Entwicklung eines Visualisierungstools statt. Hier können verschiedene Modelldaten zur Erdrotation miteinander kombiniert, bearbeitet und mit gemessenen Erdrotationsparametern verglichen werden. Derzeit sind ausgewählte Modelle für die Antriebsfunktionen von Atmosphäre, Ozean und Hydrologie eingebunden. Für diese Anwendung konnten die bereits vorhandenen und getesteten Verfahren, Funktionalitäten und Strukturen des Datenanalysetools weiterverwendet werden, was eine Vereinfachung der Administration bedeutet. Das Simulationstool wurde 2011 abschließend getestet und nachfolgend, wie das Datenanalysetool, auf dem ERIS-Portal zusammen mit Handbuch und Hinweisen zur Verfügung gestellt. Neben diesen Werkzeugen wurde auch 2011 in enger Zusammenarbeit mit dem IERS an der Ausweitung des Datenangebotes gearbeitet. Dies umfasste die Erstellung von Schemata zur Bereitstellung von standardisierten Datenformaten für die Geophysical Fluids sowie ebenfalls standardisierte Metadatenformate. Insbesondere zog die Umstrukturierung des GGFC (Global Geophysical Fluid Center) Anpassungen in der Datenbank- und Dateistruktur nach sich. GGOS Portal GGOS (Global Geodetic Observing System) ist ein Projekt der International Association of Geodesy (IAG) und der Beitrag der Geodäsie zum Monitoring des Systems Erde. Die Intension des zugehörigen Internet-Portals ist eine zentralisierte und standardisierte Plattform zum Austausch von Daten, Produkten und Modellen unterschiedlicher geowissenschaftlicher Disziplinen zwischen wissenschaftlichen und forschenden Einrichtungen. Das GGOS-Portal 3 wird seit Frühjahr 2009 im BKG aufgebaut und implementiert. Im Jahr 2011 wurde die bereits 2010 begonnene Überarbeitung des Internetauftritts des Portals fortgesetzt, um das Gerüst für Informationen und Daten zu schaffen sowie die Infrastruktur zum Datenaustausch aufzubauen. Das Portal gliedert sich in unterschiedliche geodätische und geowissenschaftliche Bereiche, für deren Inhalte die IAG- Dienste und GGOS-Komponenten verantwortlich sind. Im Jahr 2011 wurden die Beiträge der inhaltlich verantwortlichen Institutionen im GGOS-Portal publiziert. Beiträge, die noch nicht vorlagen, wurden durch vorläufige Informationen ersetzt. Seit November 2011 ist das GGOS-Portal unter erreichbar. Der Internetauftritt des GGOS-Portals wurde um die Seiten des GGOS Inter-Agency Committee (GIAC) erweitert. Das GIAC ist ein Forum, das dem GGOS ermöglichen soll, mit einheitlicher Stimme gegenüber Regierungen und regierungsübergreifenden Organisationen aufzutreten. Neben allgemeinen Informationen zu Organisation, Mitgliedern und Zielen des GIAC werden auf den Internetseiten die Protokolle der Sitzungen des Komitees veröffentlicht. Das BKG hat das Sekretariat des GIAC übernommen. Zu den Funktionalitäten des GGOS-Portals zählen Geodatenviewer und Metadatensuche sowie Anwendungen zur Visualisierung, Analyse und Kombination von Geodaten. Hier erfolgt eine enge Zusammenarbeit mit dem Zentralbüro des IERS (International Earth Rotation and Reference Systems Service). Um die Standardisierung der Metadaten zu gewährleisten, wird für die Metadatenerfassung ein Opensource-Programm verwendet. Diese Anwendung verwendet als Datenformat XML und umfasst die Metadatensuche, einen Metadateneditor sowie Möglichkeiten zur Kartendarstellung. Der GGOS-Metadatenkatalog kann sowohl an andere Kataloge angebunden werden als auch selbst Metadaten aus fremden Katalogen beziehen. Der Metadateneditor erlaubt die ISO-konforme Eingabe und Verwaltung der Metainformationen zu den im Portal bereitgehaltenen Daten und garantiert eine Interoperabilität zu anderen Portalen, wie z.b. dem von der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) betriebenen Portal zur Realisierung des Global Earth Observation System of Systems (GEOSS). Die Möglichkeit von skriptgesteuerten Abläufen erlaubt eine Automatisierung des Metadatenimports sowie Transformationen zwischen verschiedenen Standards (XML-Schemata). In der Abteilung GI wird die Opensource-Software ebenfalls verwendet. Von den im Rahmen des Geoportal bzw. des Geodatenkatalogs (GDK) in Auftrag gegebenen Anpassungen, konnte auch das GGOS-Portal profitieren. Diese umfassen z.b. eine benutzerfreundliche Suchmaske, einen angepassten Editor sowie das Einpflegen eigener Dateien in die Datenbank über eine Dateischnittstelle. Letztere wird verwendet, um die in der IERS-Datenverwaltung archivierten Datensätze auffindbar zu machen. Dazu werden die im IERS-DMS erstellten Metadaten in die 3