Automatische Generierung von Höhenlinien aus dem DGM

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1 Geoinformation und Landentwicklung Automatische Generierung von Höhenlinien aus dem DGM Maria Paesch Referat Kartographie Baden-Württemberg 17. September von 23

2 Warum neue Höhenlinien? Weil Höheninformationen veraltet, das Gelände hat sich verändert (Straßenbau, Gewässerbau, Tagebau, Erdrutsche etc.) bisher gerasterte Halbtonbilder; in Zukunft Vektorlinien Abb.: e-education Institute Abb.: BKG Bund 2 von 23

3 Höhenlinien für unterschiedliche Maßstäbe DTK10 DTK25 DTK50 DTK m Äquidistanz 20 m Äquidistanz Abb.: LGL BW Ziel: Einheitlicher, möglichst automatisierter Herstellungsprozess für die Reliefdarstellung aller Digitalen Topographischen Karten (DTK) 3 von 23

4 Abb.: Ausschnitt aus Kachel für die DTK50-Produktion; HL-Äquidistanz: 10 m; LGL BW 4 von 23

5 Eine neue Grundlage das DGM Grundlage: DGM mit 1m-Gitter, daraus entstehen zwei vereinfachte DGM; definieren sich über die Gitterweite (=regelmäßiges Punktraster) 50m-Gitter für DTK10 und DTK25 100m-Gitter für DTK50 und DTK100 dazu Kuppen-, Wege- und Gewässerpunkte Abb.: Forschungszentrum Karlsruhe; Institute for Meterology and Climate Research Ableitung der Höhenlinien aus dem Digitalen Geländemodell (DGM) Abb.: LGL BW 5 von 23

6 Schritt 1: Höhenlinien aus dem DGM Höhenlinien werden für jeden Maßstab kachelweise erzeugt Zielformat: *.shp Nutzung der Software novafactory von 6 von 23

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8 Schritt 2: Anpassungen des Höhenlinien-Bildes weitere Bearbeitung mit ArcGIS 10.0 (ArcInfo-Lizenz) Nutzung des ModelBuilder ermöglicht stapelweise Verarbeitung der Kacheln teilautomatischer Prozess Abb.: LGL BW 8 von 23

9 Schritt 2 a: Verschneidung mit der Landesgrenze Ausgang nach Schritt 1: Höhenlinien decken das gesamte Land ab + benachbarte Bundesländer + Nachbarstaaten Nachbargebiete werden noch mit Rasterdaten abgedeckt, deshalb müssen Höhenlinien außerhalb von BW unterdrückt werden Verschneidung in ArcGIS Ausschneiden -Tool 9 von 23

10 Abb.: LGL BW

11 Abb.: LGL BW

12 Schritt 2 b: Erzeugung von Zwischenhöhenlinien Zwischenhöhenlinien nach Tests und Überlegungen in BW nur für die Rheinebene Polygon, indem Zwischenhöhenlinien zugelassen werden manueller Arbeitsschritt in ArcGIS Haupt- und Zwischenhöhenlinien werden abschließend pro Kachel in einer Datei zusammengeführt 12 von 23 Abb.: LGL BW

13 Schritt 2 c: Verschneidung mit Aussparungsflächen keine Höhenlinien auf Gewässerflächen Definition von Aussparungsflächen Bestandsdaten der flächenhaften Gewässergeometrien aus den Landschaftsmodellen Symmetrische Differenz : Verschneidung der Höhenlinien mit den Aussparungsflächen in ArcGIS Schritt 2 d: Geometrie reparieren Tool prüft alle Features auf Geometrieprobleme 13 von 23

14 Schritt 3: Sonderfall Bodensee Ausnahme der flächenhaften Gewässer: Bodensee keine DGM-Informationen aus Laserscan-Befliegung, aber Höhenlinien werden benötigt separate Datei mit vielen Punkten und zugehörigen Koordinaten Erzeugung der Bodensee-Höhenlinien Vereinigung mit den Linien an Land erfolgt später interaktiv 14 von 23

15 Ausschnitt der Höhenlinien BW und des Bodensees Äquidistanz: 10 m Abb.: LGL BW 15 von 23

16 Schritt 4: Arbeiten in der 3A-Umgebung Schritt 4a: Einbindung in die 3A-Umgebung Import in 3A-Editor (= Software für die interaktive Bearbeitung) Bearbeiter lädt die Höhenlinien als *.shp hinzu, legt Auswahlgebiet fest 3A ATKIS Übernahme DGM erfolgt automatisch Abb.: Editor-Werkzeugleiste des 3A- Editor; AED-Sicad / LGL BW 16 von 23

17 Abb.: Höhenlinien im *.shp; Kachel ; Äquidistanz: 10 m; LGL BW Abb.: 3A-Höhenlinien; Kachel ; Äquidistanz: 10 m; LGL BW 17 von 23

18 Schritt 4 b: Höhenlinien-Beschriftung Erzeugung der Höhenlinienzahlen im 3A-Editor erfolgt automationsgestützt Einbindung in die Karte Erzeugung eines Präsentationsobjektes für jede ausgewählte Höhenlinie; Höhe wird erkannt interaktive Verschiebung der Höhenlinienzahl 18 von 23

19 Abb.: 3A-Höhenlinien mit Beschriftung, Ausschnitt aus Kachel ; Äquidistanz: 10 m; LGL BW 19 von 23

20 Abb.: Ausschnitt aus Kachel für die DTK50-Produktion; HL-Äquidistanz: 10 m; LGL BW 20 von 23

21 Aktueller Stand 2011: DTK100: HL wurde mit diesem Verfahren erstmalig produziert (ohne ModelBuilder, keine Wege- und Gewässerpunkte, keine Zwischenhöhenlinien) danach Optimierung der Arbeitsabläufe aktuell: Produktion der DTK50; Höhenlinien konnten wie beschrieben flächendeckend erzeugt werden DTK10 und DTK25 werden sich anschließen 21 von 23

22 Fazit und Ausblick neues Verfahren für die Reliefdarstellung in den DTK des LGL BW Grundlage: hochgenaues DGM verwendete Software: novafactory; ArcGIS und 3A-Editor Prozesse laufen stabil; Automationsgrad der einzelnen Schritte unterschiedlich hoch Ablauf hat bzgl. Automation noch Potenzial Höhenlinien können jederzeit zur Verfügung gestellt werden Wunsch nach mehr Austausch mit anderen Bundesländern fernes Ziel: Höhenlinien in der Automatischen Kartographischen Generalisierung (AKG) 22 von 23

23 Geoinformation und Landentwicklung Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen??? 23 von 23