Land-Informationssysteme (LIS)

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1 Land-Informationssysteme (LIS) Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill Professur für Geodäsie und Geoinformatik Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill

2 Anliegen LIS = Geobasisdaten beschreiben Was kann ein Nutzer heute und zukünftig erwarten? Was geschieht gerade in der Amtlichen Vermessung bezogen auf die Geobasisdaten? GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 2

3 Inhalte Amtliches Vermessungs- und Geoinformationswesen LIS und das AAA-Vorhaben Amtliches Festpunkt-Informationssystem (AFIS) Amtliches Liegenschaftskataster-Informationssystem (ALKIS) Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem (ATKIS) Weitere Geodaten in LIS GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 3

4 AMTLICHES VERMESSUNGS- UND GEOINFORMATIONSWESEN GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 4

5 Amtliches Vermessungswesen Zum amtlichen Vermessungswesen zählen alle nach dem Vermessungsrecht in der Zuständigkeit der Länder (Art. 70 GG) liegenden hoheitlichen Vermessungsaufgaben, ihre Wahrnehmung und Träger im Bereich der Landesvermessung und des Liegenschaftskatasters. Amtliches Vermessungswesen Land Bund Bundesamt für Kartographie und Geoinformation (BKG) Staatliche Vermessungsund Katasterverwaltung Kommune/ Kreise Kommunale Vermessungsund Liegenschaftsverwaltung GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 5

6 Vermessungsbehörden in Deutschland - Bund Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 6

7 Vermessungsbehörden in Deutschland - Land Landesamt für Innere Verwaltung, Amt für Geoinformation, Vermessungs- und Katasterwesen, Mecklenburg-Vorpommern ( GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 7

8 Geoportale der Länder Bundesland BW BY BE BB HB HH HE MV NI NW RP SL SN ST SH TH Geoportal-Link GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 8

9 Statistische Angaben zum amtlichen Vermessungswesen Land Einwohner Landesfläche in km 2 Flurstücke in Tsd. Behördenanzahl Landesämter regionale Ämter ÖbVI Baden-Württemberg , Bayern , Berlin , Brandenburg , Bremen , Hamburg , Hessen , Mecklenburg-Vorpommern , Niedersachsen , Nordrhein-Westfalen , Rheinland-Pfalz , Saarland , Sachsen , Sachsen-Anhalt , Schleswig-Holstein , Thüringen , Summe Deutschland , AdV-Tätigkeitsbericht 2012/2013 Quellen: Statistische Angaben: Einwohner und Landesfläche Stand , Quelle: Statistische Bundesamt Flurstücke: NI und NEW Stand , andere Stand , ÖbVI: NRW Stand , andere Stand , Behördenanzahl Stand GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 9

10 Kataster-, Vermessungs- und Liegenschaftsamt der Hansestadt Rostock Vermessungsbehörden in Deutschland - Kommunal GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 10

11 2 VermKatG (2002) in M-V (1) Die Geobasisdaten der Landesvermessung und des Liegenschaftskatasters sind raumbezogene Informationssysteme. (2) Sofern Stellen der Kommunalverwaltung raumbezogene Fachinformationssysteme einrichten, sind diese auf Grundlage der Geobasisdaten - vorausgesetzt sie sind sinnvoll einsetzbar und vorhanden - aufzubauen und zu führen. Quelle: J. Rubach (2002) GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 11

12 LIS UND DAS AAA- VORHABEN GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 12

13 Landinformationssysteme (LIS) Systematische Erfassung und Darstellung aller auf den Grund und Boden bezogenen und/oder ihn kennzeichnenden wissenswerten Daten einer Region als Hilfen für Entwicklungs- und Planungsmaßnahmen für eine bessere Daseinsvorsorge (FIG,1978) In Deutschland umfasst dies den AAA-Standard: Amtliches Festpunkt-Informationssystem (AFIS) Amtliches Liegenschaftskataster-Informationssystem (ALKIS) - Bisher Automatisierte Liegenschaftskarte (ALK) - Bisher Automatisiertes Liegenschaftsbuch (ALB) Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem (ATKIS) - ATKIS-Basis-DLM - ATKIS-Digitale Landschaftsmodelle DLM50, DLM250, DLM ATKIS-Digitale Topographische Karten DTK - ATKIS-Digitale Geländemodelle DGM - ATKIS-Digitale Orthophotos DOP GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 13

14 AAA- Philosophie Reale Welt Datenerfassung Abstraktion Geographischer Datenbestand definiert Inhalte und Strukturen Anwendungsschema GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 14

15 GeoInfoDok 6.0 Dokumentation zur Modellierung der Geoinformationen des amtlichen Vermessungswesens (GeoInfoDok) Version 6.0 vom als gültige Referenz Version 7.0 als Fortschreibung, aktuell vom Zur Modellierung wird die Unified Modeling Language (UML) benutzt. AAA baut auf internationalen Standards und defacto-standards auf. ISO/TC211 Normfamilie 191xx OGC (Open Geospatial Consortium) GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 15

16 AFIS-ALKIS-ATKIS- (AAA) Referenzmodell Regelungsebene Produktionsebene Kommunikationsebene LANDSCHAFT Karten und andere Unterlagen Digitales Bildmodell (DBM) wird abgebildet in TIFF wird abgegeben an Nutzer bildstrukturierter Daten wird erfasst für Objektartenkatalog (OK) Signaturenkatalog (SK) AFIS ALKIS ATKIS regelt beschreibt AFIS Bestandsdaten wird abgebildet ATKIS- ALKIS DLM in Zusatzdaten wird aufbereitet als Digitale Auszüge ATKIS- AFIS ALKIS DTK wird gedruckt als wird abgebildet in NAS TIFF, DXF, NAS wird abgegeben an wird abgegeben an Nutzer objektstrukturierter Daten Nutzer aufbereiteter Informationen nach GeoInfoDok AFIS Analoge Auszüge ALKIS Topographische Karten wird abgegeben an Nutzer analoger Auszüge GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 16

17 AAA-Schemata Anwendungsschema in der Modellierungssprache UML abgefasst besteht aus Basisschema und Fachschema Basisschema grundlegende Eigenschaften von Geo-Objekten beschrieben Grundlage für Fachinformationssysteme Fachschema beschreibt Gliederung von Objektartenbereichen, Objektartgruppen, Objektarten und deren Attribute umfasst sämtliche im amtlichen Vermessungswesen aller Bundesländer vorkommenden Informationen in den Bereichen Liegenschaftskataster, Topographie/Kartographie und Grundlagenvermessung Quelle: ( ) GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 17

18 Projektsteuerung AAA-Basisschema Daten Prozesse Reale Welt FIS Erhebungsdaten Erhebun Erhebung g Transferdaten Übertragung Fortführungsdaten Qualifizierung Bestandsdaten Führung Ausgabedaten Benutzung Transferdaten Übertragung GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 18

19 AFIS DFGM: Festpunktmodell ALKIS DLKM: LiegenschaftskatasterModell ATKIS - DKKM500: KatasterkartenModell500 - DKKM1000: KatasterkartenModell DKKM2000: KatasterkartenModell DKKM5000: KatasterkartenModell5000 Basis-DLM: BasisLandschaftsModell DLM50: LandschaftsModell50 DLM250: LandschaftsModell250 DLM1000: LandschaftsModell1000 ATKIS AAA-Modellarten im Anwendungsschema LoD1: LevelOfDetail1 LoD2: LevelOfDetail2 LoD3: LevelOfDetail3 DTK10: TopographischeKarte10 DTK25: TopographischeKarte25 DTK50: TopographischeKarte50 DTK100: TopographischeKarte100 DTK250: TopographischeKarte250 DTK1000: TopographischeKarte1000 DHM: DigitalesHoehenmodell Quelle: 7.0/binarywriterservlet?imgUid=40960f61-34ab-4a41-52cf-b581072e13d6&uBasVariant= #_P1275 AAA-Anwendungsschema Versionsnummer: Stand: GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 19

20 AAA-Objektartenhierarchie Objektartenbereich Gemeinsame Objektartenbereiche in ALKIS und ATKIS Objektartengruppe Objektart A F I S AAA-Basisschema 0. Präsentationsobjekte 1. Flurstücke, Lage, Punkte 2. Personen- und Bestandsdaten 3. Gebäude 4. Tatsächliche Nutzung 5. Bauwerke, Einrichtungen und sonstige Anlagen 6. Relief 7. Gesetzliche Festlegungen, Gebietseinheiten, Kataloge 8. Nutzerprofile 9. Migration 10. 3D-Gebäude 11. Mitteilungsdaten 111 Eigentümer AAA-Fachschema nur ALKIS nur ALKIS GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 20

21 AAA-Modellierung I Objektartenbereich Objektartengruppe Objektart 11 Objektartenbereiche Flurstücke, Lage, Punkte Gebäude Tatsächliche Nutzung Bauwerke, Einrichtungen und sonstige Angaben Relief Gesetzliche Festlegungen, Gebietseinheiten, Kataloge Nutzerprofile Migration Gebäude 3D Mitteilungsdaten Eigentümer 35 Objektartengruppen, z.b Angaben zum Flurstück Angaben zur Lage Angaben zum Netzpunkt Angaben zum Punktort Fortführungsnachweis Angaben zur Reservierung Angaben zur Historie Angaben zu Festpunkten der Landesvermessung Personen- und Bestandsdaten Quelle: AAA-Anwendungsschema Versionsnummer: Stand: Objektarten GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 21

22 Objektartenbereich Objektartengruppe AAA-Modellierung II Objektartenbereich Objektartengruppe Flurstücke, Lage, Punkte Angaben zum Flurstück Angaben zur Lage Angaben zum Netzpunkt Angaben zum Punktort Fortführungsnachweis Angaben zur Reservierung Angaben zur Historie Angaben zu Festpunkten der Landesvermessung Personen- und Bestandsdaten Gebäude Angaben zum Gebäude Tatsächliche Nutzung Siedlung Verkehr Vegetation Gewässer Quelle: AAA-Anwendungsschema Versionsnummer: Stand: Objektart GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 22

23 Objektartenbereich Objektartengruppe AAA-Modellierung III Objektart Objektartenbereich Objektartengruppe Bauwerke, Einrichtungen und sonstige Bauwerke und Einrichtungen in Siedlungsflächen Angaben Besondere Anlagen auf Siedlungsflächen Bauwerke, Anlagen und Einrichtungen für den Verkehr Besondere Vegetationsmerkmale Besondere Angaben zum Gewässer Besondere Angaben zum Verkehr Besondere Eigenschaften von Gewässern Relief Reliefformen Messdaten 3D Digitales Höhenmodell Gesetzliche Festlegungen, Gebietseinheiten, Kataloge Öffentlich-rechtliche und sonstige Festlegungen Bodenschätzung, Bewertung Kataloge Geographische Gebietseinheiten Quelle: AAA-Anwendungsschema Versionsnummer: Stand: Administrative Gebietseinheiten GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 23

24 Objektartenbereich Objektartenbereich Objektartengruppe Objektartengruppe AAA-Modellierung IV Objektart Nutzerprofile Angaben zu Nutzerprofilen Migration Migrationsobjekte Gebäude 3D Angaben zum Gebäude 3D Bauwerke, Einrichtungen, Anlagen 3D Gestaltung 3D Mitteilungsdaten Grundbuch Eigentümer Quelle: AAA-Anwendungsschema Versionsnummer: Stand: GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 24

25 AAA: 5 Arten von Objektausprägungen REO: Raumbezogene Elementarobjekte sind zu bilden, wenn zusätzlich zu fachlichen Eigenschaften auch geometrische oder topologische Eigenschaften nachgewiesen werden sollen. REO 3D: Raumbezogene Elementarobjekte 3D sind Objekte, die ihren Raumbezug, geometrische und topologische Beschreibung durch eine oder mehrere null- bis dreidimensionale Raumbezugsgrundformen erhalten, wobei alle Koordinaten Rechtswert, Hochwert und Höhe haben. Diesen Elementarobjekten werden unterschiedliche Detaillierungsstufen (Level of Detail) zugeordnet, analog zu unterschiedlichen Generalisierungsstufen für 2D-Geometrien bei verschiedenen Kartenmaßstäben. NREO: Nicht raumbezogene Elementarobjekte sind zu bilden, wenn nur fachliche, aber keine geometrischen oder topologischen Eigenschaften nachgewiesen werden sollen. ZUSO: Zusammengesetzte Objekte werden gebildet, um den Zusammenhang einer beliebigen Zahl und Mischung semantisch zusammengehörender raumbezogener Elementarobjekte, nicht raumbezogener Elementarobjekte oder zusammengesetzter Objekte herzustellen, wobei aber mindestens ein Objekt als Bestandteil vorhanden sein muss. PMO: Punktmengenobjekte sind Abbildungen einer Menge von Geometrien auf die zugehörigen Attributwerte. Hierin werden insbesondere Fachobjekttypen gebündelt, die aus einer großen Anzahl geometrischer Orte mit jeweils gleichen Attributarten bestehen (z.b. Digitale Geländemodelle). Quelle: Bill (2016), S. 651 GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 25

26 Objekttypen im AAA-Modell Anzahl 133 Objektausprägungen REO: Raumbezogene Elementarobjekte NREO: Nicht raumbezogene Elementarobjekte ZUSO: Zusammengesetzte Objekte PMO: Punktmengenobjekte 42 REO NREO ZUSO PMO Andere Datentypen Modellartenbezug 16 Objektarten ausschließlich DGFM 66 Objektarten ausschließlich DLKM 3 Objektarten in DHM kombiniert mit DLM Rest in Kombinationen mehrerer Modellarten GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 26

27 AMTLICHES FESTPUNKT- INFORMATIONSSYSTEM (AFIS) GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 27

28 Einheitliche Raumbezugssysteme Einheitlicher integrierter geodätischer Raumbezug für Bezugssysteme Lage, Höhe, Schwere und 3D GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 28

29 LIS- Festpunkte AFIS-Objektarten (Festpunkte) ZUSO Lagefestpunkt (LFP) ZUSO Höhenfestpunkt (HFP) ZUSO Schwerefestpunkt (SFP) ZUSO Referenzstationspunkt (RSP).. 17 Attribute 11 Attribute 13 Attribute 4 Attribute nach GeoInfoDok Legende: AFIS Amtliches Festpunkt-Informationssystem ZUSO zusammengesetztes Objekt GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 29

30 AFIS- Umsetzung Amtliches Festpunkt- Informationssystem AFIS Geoinfo Dok Quelle: AdV-Umfrage 2016 GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 30

31 AMTLICHES LIEGENSCHAFTSKATASTER- INFORMATIONSSYSTEM (ALKIS) GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 31

32 Liegenschaftskataster bisher Liegenschaftskataster Liegenschaften = Flurstücke und Gebäude ALK-Datenbank Liegenschaftsbuch (Buchwerk) Flurkarte (Kartenwerk) Vermessungsdaten (Zahlenwerk) EDBS Beschreibung der Flurstücke Grafische Darstellung der Liegenschaften ALK- Verarbeitungsteil Anwenderteil Katasterkartenwerk in analoger und digitaler Form Flurkarten und Rasterdaten der Flurkarten Automatisierte Liegenschaftskarte (ALK) als kartographischer Teil des Liegenschaftskatasters Katasterbuchwerk in analoger und digitaler Form Liegenschaftsbuch Automatisiertes Liegenschaftsbuch (ALB) als beschreibender Teil des Liegenschaftskatasters Katasterzahlenwerk Die eigentlichen Vermessungsdaten Flurstücksdatei Bestandsdatei Gebäudedatei GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 32

33 Liegenschaftskataster ( Liegenschaftskataster: wird als Teil der Gewährleistung des Eigentums aus Art. 14 GG und der staatlichen Daseinsvorsorge von den Ländern der Bundesrepublik vorgehalten und an verschiedenste Stellen für raumbezogene Aufgaben abgegeben. Bestandteile des Liegenschaftskatasters sind: Liegenschaftskarte: ursprünglich in analoger Form erstellt und auch fortgeführt, enthält zeichnerische Darstellungen - der einzelnen Flurstücke mit ihren Grenzen, - der Gebäude, - der Nutzungsarten und ihrer Grenzen sowie in einigen Bundesländern der topographischen Gegenstände und der Ergebnisse der Bodenschätzung. Liegenschaftsbuch: in digitaler Form geführt, enthält Angaben zu - den einzelnen Flurstücken, wie Flurstückskennzeichen, Fläche und Lagebezeichnung, - den Ergebnissen der Bodenschätzung, - den Nutzungsarten, - den öffentlich-rechtlichen Festlegungen zu den Grundflächen, wie Hinweise auf Baulasten oder Naturschutzgebiete sowie - den Eigentümern der aus den Flurstücken gebildeten Grundstücke oder Inhabern von Rechten an denselben, und weiteren flurstücksbezogenen Daten. GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 33

34 Auszug aus ALB und ALK Eigentums- und Grundstücksangaben Grundbuchamt Hünfeld Buchungsbezirk Haselstein Grundbuchblatt 405 Gemeinde Nüsttal Siedlungsstraße Nüsttal Bestandsverzeichnisnummer Flurstücksangaben Gemeinde Nüsttal Gemarkung 116 Haselstein Flur 8 Flurstück 4/40 Fläche 1616 m² Koordinate , ,219 Lage St.-Mauritius-Straße Tatsächliche Nutzung (21) 1616 m² Einbahnige Straße (512) Klassifizierung nach den Straßengesetzen (33) 1616 m² Gemeindestraße (350) Gemeinde Nüsttal, Gemarkung Haselstein GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 34

35 ALKIS- Geschichte 1973 Sollkonzept ALB 1983 Sollkonzept ALK 1996 Fachkonzept ALKIS 2000 ALKIS-Einrichtungsbeschluss 2005 AAA-Wort-/Bildmarke ALKIS-Beteiligte Vermessungsverwaltungen ~ 1500 ÖbVI in 15 Ländern Softwarefirmen Nutzer ALKIS umfasst ~ 64 Millionen Flurstücke in der BRD Quelle: Steudle/Witke (2012): ZfV Heft 4 GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 35

36 ALKIS - Komponenten Im Rahmen der Zuständigkeit des amtlichen Vermessungswesens sind die Aufgaben Erhebung, Qualifizierung, Führung (Ersteinrichtung, Fortführung), Benutzung und Übertragung von Daten auszuführen. Jede dieser Aufgaben äußert sich in einem oder mehreren Prozessen. Es gibt Erhebungs-, Qualifizierungs-, Führungs-, Benutzungs- und Transferprozesse. EQK Erfassungs- und Qualifizierungskomponente NAS DHK Datenhaltungskomponente NAS APK Auskunfts- und Präsentationskomponente Legende: ALKIS Amtliches Liegenschaftskataster-Informationssystem NAS Normbasierte Austauschschnittstelle GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 36

37 ALKIS - Auskunftssystem Liegenschaftskataster (ASL) Gebühr in Euro je Objekt Objekte Flurstücke Gebäude Tatsächliche Bodenschätzung Nutzung Für das 1. bis ,08 1,08 0,54 0,54 Für das bis ,54 0,54 0,27 0,27 Für das bis ,27 0,27 0,135 0,135 Für das bis ,135 0,135 0,0675 0,0675 Ab dem ,0675 0,0675 0, ,03375 Quelle: Amtliches Liegenschaftskatasterinformationssystem Informationsübersicht Niedersachsen GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 37

38 ALKIS Buchauszug Ein Auszug auf fälschungssicherem Papier (beglaubigt) oder eine schriftliche Auskunft mit bis zu 5 Seiten im Format DIN A 4 kostet derzeit 12,80. Quelle: GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 38

39 Struktur Objektartenbereich Tatsächliche Nutzung Tatsächliche Nutzung Objektartenbereich Objektartengruppe Siedlung Verkehr Vegetation Gewässer Objektart Landwirtschaft Wald Gehoelz Heide Moor Sumpf Unland GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 39

40 ALKIS - Vorteile Die raumbezogenen (Karten-) und nicht-raumbezogenen (Buch-) Daten werden systemtechnisch verbunden und redundanzfrei geführt. Hierdurch sind die Prozesse von der Erfassung über die Datenführung bis zur Ausgabe ohne Medienbrüche realisiert. Mit der datentechnischen Vernetzung von AFIS, ALKIS und ATKIS wird ein Geobasisinformationssystem geschaffen, das in der Geodateninfrastruktur Deutschland (GDI-DE) einen wesentlichen Bestandteil darstellt. Den Nutzern steht ein einheitlicher Grunddatenbestand zur Verfügung, der länderübergreifend als Mindestinhalt festgelegt worden ist; zudem führen die Länder weitere Daten, je nach regionaler Besonderheit oder Anforderung. GIS-Anwender erhalten die Daten über eine einheitliche Normbasierte Datenschnittstelle NAS. Quelle: ( ) GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 40

41 ALKIS- Umsetzung Amtliches Liegenschaftskataster- Informationssystem ALKIS Geoinfo Dok Softwarelösungen EQK: IbR, AED-Sicad, Open Source DHK: IbR, Oracle, AED-Sicad, CPA, IP APK: CPA, Intergraph, AED-Sicad, Open Source Quelle: AdV-Umfrage 2016 GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 41

42 AMTLICHES TOPOGRAPHISCH- KARTOGRAPHISCHES INFORMATIONSSYSTEM (ATKIS) GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 42

43 ATKIS A Amtliches T Topographisches K I Kartographisches Informations- S System = Geobasisinformationssystem der deutschen Landesvermessung Beschlossen 1989 durch die AdV ( Bundeseinheitlicher digitaler topographischer Basisdatenbestand über Objekte, Erscheinungsformen und Relief an der Erdoberfläche Interessensneutral geführt Staatliche Dienstleistung Bestandteil der Nationalen Geodateninfrastruktur (GDI) Fortentwicklungsbeschluss 1998 (ATKIS-ALKIS) GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 43

44 ATKIS- Produkte Referenzdaten Objektorientierte Daten (Vektordaten) ATKIS -Produktlinie Digitale Landschaftsmodelle (DLM) Basis DLM DLM 50 DLM 250 DLM 1000 Digitale Topographische Karten (DTK) DTK10 DTK25 DTK50 DTK100 DTK250 DTK1000 Digitale Geländemodelle (DGM) DGM1/2/5/10 DGM25/50 DGM 200 DGM1000 Rasterdaten Gitterdaten Rasterdaten Digitale Orthophotos (DOP) DOP20 DOP40 Quelle: (Bundesamt für Kartographie und Geodäsie, 2011), modifiziert GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 44

45 ATKIS-Eigenschaften für Anwendungsspektrum Datenverarbeitungsfähige digitale Erdoberflächenmodelle im Vektor- und Rasterformat einheitliches Raumbezugssystem einheitliche geotopographische Basisdaten einheitliche Zerlegung der Erdoberfläche in Landschafts-objekte gemäß OK einheitliche Datenbankschnittstelle (EDBS) für Datenaustausch Fortführung Trennung DLM DTK Datenformate: NAS für objektstrukturierte Anwendungen DXF, TIFF für bildstrukturierte Anwendungen Vorteile: Maßstabsunabhängig Nutzung einzelner Objektbereiche flexible Kartenpräsentation bundesweit einheitliches Dateiformat Aktualisierungszyklen: 5 Jahre Spitzenaktualisierung für wichtige Objektarten Ausbau des ATKIS-Objektartenkataloges in bundeseinheitlichen Realisierungsstufen GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 45

46 Objektarten der tatsächlichen Nutzung ALKIS + ATKIS Objektartengruppen der tatsächlichen Nutzung im AAA-Model Siedlung Verkehr Vegetation Gewässer Wohnbaufläche Industrie- und Gewerbefläche Halde Bergbaubetrieb Tagebau, Grube, Steinbruch Fläche gemischter Nutzung Fläche besonderer funktionaler Prägung Sport-, Freizeit- und Erholungsfläche Friedhof Straßenverkehr Platz Bahnverkehr Flugverkehr Schiffsverkehr Landwirtschaft Wald Gehölz Heide Moor Sumpf Unland/ Vegetationslose Fläche Fließgewässer Hafenbecken Stehendes Gewässer ALKIS / ATKIS Weg nur ALKIS Quelle: Ostrau Straße Straßenachse Fahrbahnachse Fahrwegachse Bahnstrecke nur ATKIS Fläche z. Zt. unbestimmbar nur ATKIS Wasserlauf Kanal Gewässerachse Meer nur ATKIS GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 46

47 ATKIS-OK Modellierung Bsp. Relief Objektartenbereich Objektartengruppe Objektarten Relief Reliefformen Messdaten 3D Böschung, Kliff Damm, Wall, Deich Einschnitt Höhleneingang Felsen, Felsblock, Felsnadel Düne Höhenlinie Besonderer topograph. Punkt Soll Punktwolke 3D Punkt 3D Strukturlinie 3D Fläche 3D DQErhebung3D ProcessStep3D Digitales Höhenmodell DHM-Gitter Abgeleitete Höhenlinie GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 47

48 ATKIS Digitale Landschaftsmodelle (DLM) Kernstück von ATKIS Beschreiben die Landschaft durch adressierte und georeferenzierte topographische Objekte, die durch Attribute näher gekennzeichnet und nach Objektarten klassifiziert sind. Die Informationen werden als Vektordatenbestand erfasst, nutzerneutral geführt und regelmäßig aktualisiert. ATKIS-Basis-DLM ist wesentliches Grundelement, geführt bei den Landesvermessungsämtern ATKIS-DLM 250 und 1000 geführt beim Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (Frankfurt) Strukturierung Basis-DLM DLM 50 DLM 250 DLM 1000 Präsentationsgraphik Basis-DLM Präsentationsgraphik DLM1000 Quelle: GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 48

49 ATKIS - Digitale Topographische Karten (DTK) DTK beschreiben Landschaft durch kartographisch-geometrisch generalisierte und signaturierte Objekte, deren Attribute die graphische Ausprägung im einzelnen festlegen. Bereitstellung im Rasterformat DTK10 (1:10.000) DTK25 (1:25.000) DTK50 (1:50.000) DTK100 (1: ) DTK250 (1: ) DTK1000 (1: ) DTK10 DTK50 GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 49

50 ATKIS DTK10 Ausschnitt aus dem Signaturenkatalog der DTK10 Quelle: (2011) GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 50

51 Beispiel: TK 1: Brandenburg Alte Kartengrafik TK10 Neue Kartengrafik DTK10 Was ist bei der DTK neu? TK und DTK im Vergleich Ableitung aus dem Basis-DLM Straßennamen für alle Stadt- und Landgemeinden neue Kartengraphik - Mehr Farben zur besseren Unterscheidung der Themenbereiche - Erhöhung der Mindestdarstellungsdimensionen für bessere Lesbarkeit - Signaturierung des Straßennetzes entsprechend gesetzlicher Widmung - Neue Schriftart: Univers (serifenlos) mehr Farbe, mehr Signaturen Konzentration auf das Wesentliche neue geodätische Grundlage - ETRS89-Bezugsfläche mit UTM- Abbildung Quelle: J. Zahn: Kartographische Aspekte von ATKIS, KN 5/2002; Quelle (Bild): Wikipedia (GearedBull), GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 51

52 Rasterdaten Topographischer Karten (RTK) z.b. in M-V Liegen flächendeckend und foliengetrennt vor. Auflösung 100L/cm (254 dpi) oder 200 L/cm (508 dpi) bestehend aus verschiedenen Objektebenen, die flexibel kombiniert werden können => mehr- oder einfarbige Zusammenkopie Beispiele von Objektebenen: Gewässerkonturen, -flächen Relief Gebäudeflächen Waldflächen Seit 2001 ist die CD-ROM Top50 Mecklenburg-Vorpommern für 44 erhältlich Rasterdaten der TK 50 und TÜK 200 Karte BRD 1: DGM (25m Auflösung) Kartenblattübersicht Verwaltungsgrenzen Ortsnamenverzeichnis Quelle: ( ) GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 52

53 ATKIS - Digitale Orthophotos (DOP) DOP beschreiben die Landschaft photobasiert, rasterbasiert, geocodiert, lagetreu, nicht generalisiert, vollständig und in Bezug auf ihre Anwendung betrachtungsorientiert. DOP im Rasterformat geführt und abgegeben. DOP werden als WMS aufbereitet DOP20 (20cm Bodenauflösung) DOP40 (40cm Bodenauflösung) Spezifikationen für M-V: flächendeckend verfügbar Schwarzweiß- (PAN), Farb- (RGB) und Color-Infrarotaufnahmen (CIR) DOP 20 2*2km Kacheln (ECW 60 MB) ETRS89 UTM Zone 33 Quelle: GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 53

54 ATKIS DGM Digitales Geländemodell (DGM) gemäß Objektartenkatalog (ATKIS-OK DGM) in regelmäßigen Gittern oder unregelmäßig oder linienförmig angeordnete, in Lage und Höhe geocodierte Punktmenge zur Beschreibung der Geländeformen der Erdoberfläche kann außerdem ergänzende Angaben (z.b. Geländekanten, Gerippelinien, einzelne Geländehöhenpunkte) enthalten unterschiedliche Qualitätsstufen: - DGM 1 (1m Gitterweite, ~ 0,2m Genauigkeit) - DGM 2 (2m Gitterweite, ~ 0,4m Genauigkeit) - DGM5 (5 m Gitterweite, ~ 1m Genauigkeit) - DGM10 (10 m Gitterweite, ~ 2m Genauigkeit) - DGM25 (25 m Gitterweite, < 5m Genauigkeit) - DGM50 (50 m Gitterweite, < 10m Genauigkeit) - DGM200 (200m Gitterweite, ~ 20m Genauigkeit) - DGM1000 (1000 m Gitterweite, ~ 100m Genauigkeit) Steilküste von Rügen im DGM50 Bild: J. Rubach (2002) Quelle: BKG, LVermA Brandenburg (2010), GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 54

55 Objektartenbereich Relief Objektartenbereich Relief Reliefform Messdaten 3D Digitales Höhenmodell DLKM, Basis-DLM, DLM50, DLM250, DLM1000, DHM DammWallDeich REO DLKM, Basis-DLM, DLM50, DLM250, DLM Einschnitt REO DLKM, Basis-DLM, DLM Hoehleneingang REO DLKM, Basis-DLM, DLM50, DLM FelsenFelsblockFelsnadel REO DLKM, Basis-DLM, DLM Relief Reliefformen BoeschungKliff ZUSO Quelle: GeoInfoDok Objektartengruppen, 17 Objektarten Duene REO DLKM, Basis-DLM, DLM Hoehenlinie REO DLKM, Basis-DLM, DLM50, DLM250, DLM BesondererTopographischerPunkt ZUSO DLKM Soll REO DLKM, Basis-DLM Messdaten 3D Punktwolke3D PMO DLKM, DHM DLKM, DHM, Basis-DLM, DLM50, Punkt3D REO DLM250, DLM1000 DLKM, DHM, Basis-DLM, DLM50, DLM250, DLM1000, DHM, LoD1, LoD2, LoD Strukturlinie3D REO Flaeche3D REO DHM, Basis-DLM, DLM DQErhebung3D Datentyp DLKM, DFGM, DHM ProcessStep3D Datentyp DLKM, DFGM, DHM Digitales Höhenmodell DHMGitter PMO DHM AbgeleiteteHoehenlinie REO DHM, Basis-DLM, DLM50 GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 55

56 ATKIS- Umsetzung Amtliches Topographisch- Kartographisches Informationssystem ATKIS Geoinfo Dok Softwarelösungen EQK: IbR, AED-Sicad, Esri, CAIGOS DHK: IbR, Oracle, AED-Sicad, CAIGOS, IP APK: CPA, Intergraph, AED-Sicad, IbR, CAIGOS, GeoProxy Quelle: AdV-Umfrage 2016 GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 56

57 WEITERE GEODATEN GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 57

58 Weitere Geodaten Hausnummernkoordinaten Hausumringe 3D-Gebäudedaten Geographische Namen GN250 Georeferenzierte Adressen Bund (GAB) Verwaltungsgebiete: Gemeinden und übergeordnete Einheiten, ohne und mit Einwohnerzahl) Verwaltungsgebiete 1: (VG250) Verwaltungsgebiete 1: (VG1000) Verwaltungsgebiete 1: (VG2500) Landbedeckungsmodell (DLM-DE 2009) Landbedeckung/Landnutzung als Kombination von ATKIS und CORINE GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 58

59 Hauskoordinaten (HK-DE) Georeferenzierte Gebäudeadressen deutschlandweit verfügbar GeoBasis-DE: Hauskoordinaten und Hausumringe des deutschen Liegenschaftskatasters Auslieferung durch Bezirksregierung Köln Shape-Objekte mit georeferenzierten Umringpolygonen, die die Gebäudegrundrisse beschreiben. Die Qualität der Daten hängt von der Gebäudedarstellung und der Gebäudeerfassung in der Liegenschaftskarte ab. GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 59

60 Hausumringe (HU-DE) Georeferenzierte Gebäudeadressen deutschlandweit verfügbar GeoBasis-DE: Hauskoordinaten und Hausumringe des deutschen Liegenschaftskatasters Auslieferung durch Bezirksregierung Köln Hauskoordinatendatei: 1 Datensatz je Gebäudeadresse mit eindeutiger Adressangabe in verschlüsselter Form Entschlüsselungsdatei: 1 Datensatz je genannter Gemeinde zur Entschlüsselung 3 Qualitätsklassen: A = Koordinate sicher in Gebäudefläche und Gebäude sicher in Örtlichkeit vorhanden B = Koordinate sicher innerhalb Flurstück und Gebäude ist sicher in der Örtlichkeit vorhanden, aber noch nicht eingemessen R = Koordinate sicher innerhalb Flurstück, aber Gebäude nicht sicher in Örtlichkeit vorhanden GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 60

61 3D-Gebäudemodell Ein 3D-Gebäudemodell ist ein digitales, numerisches Oberflächenmodell der Erdoberfläche, reduziert auf die in ALKIS definierten Objektbereiche Gebäude und Bauwerke (Definition nach ALKIS- OK). Unterirdische Gebäude und Bauwerke werden nicht berücksichtigt. Das 3D-Gebäudemodell ist eine Erweiterung des Datensatzes der Hausumringe um die dritte Dimension. Es wird in verschiedenen Level-ofdetail geliefert (LoD 1, LoD 2) Anzahl der Gebäude und Bauwerke der einzelnen Bundesländer (Quelle: ZSHH 2015) Bundesland Anzahl Baden-Württemberg Bayern Berlin Brandenburg Bremen Hamburg Hessen Mecklenburg-Vorpommern Niedersachsen Nordrhein-Westfalen Rheinland-Pfalz Saarland Sachsen Sachsen-Anhalt Schleswig-Holstein Thüringen Summe GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 61

62 LoD in 3D-Gebäudemodellen LoD 1 durch Extrusion der im Liegenschaftskataster vorhandenen Gebäudegrundrisse mit einer für den gesamten Grundriss gültigen Höhe LoD 2 wenn die Grundfläche des 3D-Bauteils größer 10m² ist oder mehr als ca. 10% der Gebäudefläche beträgt, oder für das Gebäude markant ist. Quelle: AdV: Modellierungsbeispiele für 3D-Gebäudemodelle GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 62

63 Selbststudium GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 70

64 Literaturhinweis Bücher: Bill (2016): Kapitel 9.2 Podcasts: GI-Landinformationssysteme GI-LIS 2016 UNIVERSITÄT ROSTOCK Geodäsie und Geoinformatik Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill 71