Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation INTERN. Informatives für unsere Beschäftigten 1/2012

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1 Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation INTERN Informatives für unsere Beschäftigten 1/2012

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3 IMPRESSUM Herausgeber: Hessisches Landesamt für Bodenmanagement und Geoinformation Schaperstraße 16, Wiesbaden Postfach 3249, Wiesbaden Internet: Redaktion: Dr. Thomas Rossmanith Telefon: Telefax Fachliches Redaktionsteam: Mario Friehl, Barbara Greiner, Gerd Köhler, Karl-Heinz Kullmann, Thomas Goetterd, Angelika Smetan, Nicole Öchtering, Monika Skrzeczek, Carl-Michael Sauer Titelblatt: Janne Jörg Layout und Satz: Conny Kunzmann - Grafikcenter Druck: Hessisches Landesamt für Bodenmanagement und Geoinformation 10/2012 Die namentlich gekennzeichneten Beiträge stellen die Meinung der Autoren dar. Alle Beiträge sind urheberrechtlich geschützt. Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit schriftlicher Genehmigung des Hessischen Landesamtes für Bodenmanagement und Geoinformation.

4 INHALT Vorwort Dr. Hansgerd Terlinden Die Integrierte Bearbeitung von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 Mario Friehl, Barbara Greiner Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem Gerd Köhler Was bedeutet AAA für ATKIS? Karl-Heinz Kullmann Die Behandlung von Gebäuden in ATKIS (integrierte Bearbeitung) Karl-Heinz Kullmann Topographisches Informationsmanagementsystem (TIM) Thomas Goetterd Konfektionierte AAA Produkte im Amtlichen Topographisch-Kartographischen Informationssystem Angelika Smetan Die Folgemaßstäbe. Ableitung der DTK50 und DTK100 aus dem Basis-DLM Nicole Öchtering, Monika Skrzeczek Ableitung von Präsentationsgraphiken aus dem ATKIS -Basis-DLM Carl-Michael Sauer WebAtlasDE: amtliche Geodaten für die gesamte Republik im Netz Barbara Greiner Ausblick Mario Friehl Abkürzungsverzeichnis 42

5 Vorwort VORWORT Dr. Hansgerd Terlinden Liebe Kolleginnen und Kollegen, mit unserem Zukunftskonzept zur strategischen Neuausrichtung der Hessischen Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (HVBG) wird unter anderem das Ziel verfolgt, trotz rückläufiger Ressourcen die Anforderungen unserer Kundinnen und Kunden an die Produkte der HVBG in weiterhin hoher Qualität zu gewährleisten. Dieser Anspruch wird im Bereich der Geotopographie durch eine Reihe von organisatorischen und technischen Maßnahmen unterstützt, die zu Veränderungen in Arbeitsprozessen, Arbeitsweisen und Arbeitsergebnissen führen. So wurde Anfang des Jahres 2011 in der HVBG mit der Produktion des ATKIS -Basis-DLM und der ATKIS -DTK25 im neuen AAA-Datenmodell begonnen. Unsere Verwaltung ist damit dem Ziel, alle amtlichen Geobasisdaten des Landes Hessen im bundeseinheitlichen AAA-Datenmodell zu führen, einen wesentlichen Schritt näher gekommen. Im vergangenen Jahr waren die Arbeitsabläufe in der Geotopographie stark durch die Einführung der neuen ATKIS - Produkte, der Optimierung neuer Prozesse und dem Sammeln von Erfahrungen geprägt. Durch die einheitliche Modellierung und den Einsatz von Erhebungs- und Qualifizierungswerkzeugen, die auf der gleichen Plattform der Firma ibr Geoinformation GmbH basieren, wurden Daten und Prozesse der Geotopographie und des Liegenschaftskatasters harmonisiert, was uns die Chance zur Nutzung von Synergien gibt. So sind beispielsweise die Daten für beide Bereiche nur einmal zu erfassen und können zwischen den Systemen transferiert werden. Hier stehen wir allerdings momentan erst am Anfang und haben noch ein erhebliches Entwicklungspotenzial zur Verfügung. Eine Besonderheit stellt die neue Vorgehensweise bei der Aktualisierung der Datenbestände in der Topographie und der Kartographie dar. Durch eine integrierte Bearbeitung sind erstmalig Aktualisierungen des ATKIS -Basis-DLM und die Bearbeitung der ATKIS -DTK25 in einem Produktionsprozess vereint. Beginnend mit der Recherche und Erhebung auf den Ämtern für Bodenmanagement, über die kartographische Bearbeitung und Qualifizierung im HLBG, endet die Prozesskette mit der gleichzeitigen Aktualisierung von DLM und DTK auf dem Geodatenserver. Damit setzen wir die Philosophie des AAA-Datenmodells konsequent um und haben dadurch erstmalig die Möglichkeit, eine einheitliche Aktualität in beiden Produkten sicherzustellen. Im Zuge der AAA-Einführung wurde auch das Topographische Informationsmanagement (TIM) zu einer webmap-basierten Anwendung weiterentwickelt. Die hierbei genutzten Lösungen und Standards kommen auch im Rahmen der GDI/GIS-Initiative zum Einsatz. Für die Herstellung und Aktualisierung der kartographischen Produkte DTK50 und DTK100 wurden in einem zukunftsweisenden länderübergreifenden Projekt mehrerer Bundesländer automatische Verfahren zur Generalisierung von ATKIS - Daten entwickelt. Mit diesen ist es in Zukunft möglich, aus dem ATKIS -Basis-DLM kartographische Daten abzuleiten, die eine relativ zeitnahe und effiziente Herstellung der Folgemaßstäbe sowie weiterer kartographischer Produkte, z.b. WebAtlasDE, zulassen. Unsere Kunden können neben den Daten des Liegenschaftskatasters auch die Daten der Geotopographie über den Geodatenserver beziehen und die Vorteile der einheitlichen AAA- Standards nutzen. Mit dieser Ausgabe des INTERN- Sonderheftes ATKIS möchten wir Ihnen einen tieferen Einblick in die ATKIS -Welt im AAA-Datenmodell geben. Mit den besten Grüßen Ihr Dr. Hansgerd Terlinden Präsident 5

6 Die Integrierte Bearbeitung von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 DIE integrierte Bearbeitung von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 Mario Friehl, Barbara Greiner 1 Einführung Das neue AAA-Datenschema der Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland (AdV) beschreibt alle Bereiche amtlicher Geobasisdaten vom Automatisierten Liegenschaftskatasterinformationssystem (ALKIS ) über das Amtliche Festpunktinformationssystem (AFIS ) bis hin zum Amtlichen Topographisch-Kartographischen Informationssystem (ATKIS ). Innerhalb von ATKIS werden Digitale Geländemodelle (DGM) und Digitale Landschaftsmodelle (DLM) für unterschiedliche Maßstabsbereiche sowie endlich auch kartographische Daten für die Digitalen Topographischen Karten (DTK) aller Maßstäbe nach internationalen Normierungsstandards modelliert. Abb.1: Das offizielle Logo des AAA-Projektes der AdV Mit der konsequenten Einbindung kartographischer Vektordaten in das AAA-Gesamtkonzept betritt die AdV Neuland. Bei den nun gegebenen modelltechnischen Abhängigkeiten drängte sich die Überlegung nach einem gemeinsamen Bearbeitungsprozess von ATKIS - DLM und ATKIS -DTK auf, dessen Umsetzung in Hessen nach eingehender Prüfung konsequent verfolgt wurde. Bei den Überlegungen zur fachlich-technischen Optimierung der Produktion stand beim Modellübergang auch immer die Möglich- keit zur Verbesserung der Datenqualität, insbesondere der Aktualität und der Bereitstellung für unsere Nutzer im Vordergrund. 2 Die integrierte Bearbeitung 2.1. Ziele und Notwendigkeit Mit der Entscheidung für eine integrierte Bearbeitung von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS - DTK25 wird perspektivisch ein Paradigmenwechsel 1 in der Fortführung der Topographischen Landeskartenwerke vollzogen, indem die zyklische blattbezogene Fortführung durch eine anlassbezogene Aktualisierung, abhängig von der Relevanz der im zugrundeliegenden ATKIS - Basis-DLM ausgeführten Fortführung, ersetzt wird. Im Ergebnis liegen nicht nur die digitalen Daten des ATKIS - Basis-DLM spitzenaktuell und blattschnittfrei vor, sondern auch die Vektor- und Rasterdaten der ATKIS -DTK25 als kartographische ausgeprägter Datenbestand. Damit ist die gleiche Aktualität der Geobasisdatenbestände von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 sicher gestellt. Neben dieser produkt- und kundenbezogenen Sicht muss auch die Effizienz von Verfahren und nicht zuletzt auch die Personalplanung mit bedacht werden. Durch einen gemeinsamen, zeitlich zusammenhängenden Prozess werden doppelte Recherchezeiten vermieden. Ein Fortführungsfall wird heute bis zum Endprodukt ATKIS -DTK25 abschließend bearbeitet. Dadurch wird erreicht, dass eine Fortführungsstelle nicht zweimal angepackt und interpretiert werden muss. Kürzere Fortführungszyklen werden realisiert und garantiert. Unter dem Blickwinkel der Personalentwicklung betrachtet, bietet ein gemeinsamer Produktionsprozess die Chance, beim Übergang in ein neues Modell das Wissen aller am Prozess Beteiligten auf eine breite, gemeinsame Basis zu stellen. Dazu erfolgen u. a. gemeinsame Schulungen der Grundlagen von Modell und Produktionsprozess. Natürlich sind für die beiden Teilprodukte Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen mit speziellen Fachkenntnissen in der Topographie oder der Kartographie weiterhin unverzichtbar, jedoch wird durch die unmittelbare Abhängigkeit voneinander im gemeinsamen Prozess ein deutliches Interesse an der Arbeit des jeweils anderen spürbar. Der Ehrgeiz, die gemeinsamen Problemstellungen aufzudecken, zu verstehen und anzupacken, ist geweckt. Alle Beteiligten kennen die Schwachstellen und Engpässe, aber auch die Stellschrauben, an denen gedreht werden kann, um gemeinsam ein hochwertiges Produkt herstellen zu können. So sind Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, aber auch der Prozess und die Produkte zukunftsfähig aufgestellt Voraussetzung Eine zeitgleiche Migration der beiden Datenbestände aus dem alten Modell nach AAA war die 1 Wechsel von einer wissenschaftlichen Grundauffassung zu einer anderen 6

7 Die Integrierte Bearbeitung von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 Voraussetzung zum Einstieg in die integrierte Bearbeitung. Dabei hatte Hessen den Vorteil, dass schon im alten Modell mit Blick auf eine schnellere Aktualisierung der ATKIS -DTK25 die Möglichkeit der Zuordnung von ATKIS -Basis-DLM- und zugehörigem ATKIS -DTK25-Objekt erhalten wurde. Durch eine automatische Migration konnte so die Mehrheit der kartographisch generalisierten Objekte über eine Relation mit dem Fachobjekt aus dem ATKIS -Basis-DLM verbunden werden. Im Rahmen der Interaktiven Migration wird für nicht automatisch bearbeitete Objekte die Relation händisch erzeugt. Eine vollständige Bereinigung der Topologie im kartographischen Datenbestand kann erst im Rahmen einer Nachmigration abgeschlossen werden. Die Umstellung auf das neue Amtliche Bezugssystem für die Lage (ETRS89, UTM-Abbildung) wurde bei der Datenmigration realisiert. 3 Der Prozess Im Rahmen eines HVBG-weiten Projektes zur Geschäftsprozessoptimierung (GPO) wurde ein neuer Prozess zur Integrierten Bearbeitung von ATKIS -Basis- DLM und ATKIS -DTK25 als Teilprozess des Gesamtprozesses Aktualisierung von ATKIS aufgrund einer Fortführung von ALKIS und Fortführung von ALKIS aufgrund einer Aktualisierung von ATKIS nach normierten Grundsätzen der Geschäftsprozessoptimierung betrachtet, festgeschrieben und schließlich im Januar 2011 durch den Führungskreis der HVBG abgenommen. Der Gesamtprozess soll sicherstellen, dass identische Informationen in beiden Basisdatenbeständen auch tatsächlich inhaltlich synchron sind. Einen schematischen Prozessüberblick zeigt Abbildung 2. Abb.2: Der schematische Prozessüberblick zeigt den Gesamtprozess mit dem Ziel, dem Kunden inhaltlich synchrone Daten von ALKIS und ATKIS anbieten zu können. Der Teilprozess Integrierte Bearbeitung von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 ist durch die graue Ellipse gekennzeichnet. Auch wenn die Umsetzung des standardisierten Austausches relevanter Fortführungsinformationen von ALKIS nach ATKIS und umgekehrt noch nicht realisiert wurde, ist doch mit dem Start der integrierten Bearbeitung am der Einstieg in die wesentlichen Teilprozesse zur Laufendhaltung der Produkte ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 gelungen Verfahren im Produktionsprozess ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 Bei der Aktualisierung des ATKIS -Basis-DLM und der ATKIS -DTK25 wird zwischen der Spitzenaktualisierung, der Grundaktualisierung sowie einer projektbezogenen Aktualisierung unterschieden. Bei allen Verfahren wird der Datenbestand mit der realen Welt abgeglichen Spitzenaktualisierung (SpAk) Dieses Verfahren garantiert die fallbezogene Bearbeitung von Veränderungen an topographisch bedeutsamen Objekten. Hierzu zählen vor allem neue oder in ihrem Verlauf wesentlich veränderte Verkehrswege sowie bedeutende Bauwerke, die eine durchgehende Verbindung oder Unter- bzw. Überführung sicher stellen. Auch die Erweiterung von Siedlungsflächen wird als prägende Änderung der Landschaft eingestuft und stellt ebenso einen kurzfristig zu bearbeitenden Fortführungsfall dar, wie die Errichtung von Windrädern und Funkmasten oder der veränderte Verlauf von Hochspannungsleitungen. Nach ihrer Bedeutung werden spitzenaktuelle Objekte in 3, 6 oder 12 Monaten in den Datenbestand eingepflegt. Eine Übersicht der Objekte zeigt die Tabelle in Abbildung 3. Der vorgegebene Zeitrahmen, in dem die Spitzenaktualisierung in die Bestandsdaten eingepflegt werden muss, erstreckt sich von der Entstehung der Landschaftsveränderung in der realen Welt bis zur Aktualisierung des ATKIS -Basis-DLM Grundaktualisierung (GrAk) Ergänzend zur fallbezogenen Bearbeitung von spitzenaktuellen Objekten muss eine Aktualisierung aller topographischen Objekte in regelmäßigen Abständen gesichert sein. Das Verfahren der Grundaktualisierung sieht die Aufteilung der gesamten 7

8 Die Integrierte Bearbeitung von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 Abb.3: Ein Auszug aus der Tabelle der spitzenaktuellen Objekte zeigt alle Objekte mit einer Bearbeitungszeit von 3 bzw. 6 Monaten mit den für eine SpAk ausschlaggebenden Attribut- und Wertearten. Landesfläche in gleichgroße Bearbeitungseinheiten vor, die systematisch auf topographische Veränderungen oder Fehler durchforstet werden. Nur so kann eine verlässliche Aussage über die Qualität und Aktualität der Geobasisdatenbestände in der Fläche getroffen werden Projektbezogene Aktualisierung (PrAk) Im Zuge einer projektbezogenen Aktualisierung werden gezielt bestimmte Objekte, Objektarten oder Gebiete aktualisiert. Ausgelöst durch Kundeninteresse oder Prozessanforderungen findet das Verfahren unabhängig von Gebietseinheiten oder Zeitzyklen Anwendung Antragssteuerung Über das Antragsobjekt wird im Rahmen einer Antragssteuerung der Bearbeitungsstand eines Antrages innerhalb des Produktionsprozesses protokolliert. Hierzu wird zu Beginn oder nach Abschluss der wesentlichen Vorgänge der Wert für den Meilenstein aktualisiert. Das Antragsobjekt enthält neben dem Objekt AA_Meilenstein auch die Ausdehnung des Antragsgebietes und ein eindeutiges Antragskennzeichen Teilprozess ATKIS -Basis-DLM Im Teilprozess ATKIS -Basis- DLM sind alle Vorgänge und Aktionen beschrieben, die zur Aktualisierung des Produktes beitragen. Dabei wird davon ausgegangen, dass der Teilprozess der Recherche, sprich die Auswertung aller relevanten Datenquellen sowie die Aufbereitung der für die Erhebung benötigten Unterlagen, für einen bestimmten Fortführungsfall vollständig abgeschlossen ist. Die Verantwortung für diesen Teilprozess, und damit die fachliche und inhaltliche Qualität des ATKIS -Basis-DLM, liegt in Hessen dezentral bei den Ämtern für Bodenmanagement (ÄfB). Die topographischen Arbeiten von der Recherche über die Erhebung und Prüfung des ATKIS -Basis- DLM werden je nach Beschaffenheit des Amtsbezirkes von bis zu 4 jedoch immer von mindestens 2 Topographen bzw. Topographinnen wahrgenommen Grundlagen Die Daten des ATKIS -Basis- DLM dienen zur Beschreibung der Realität der Erdoberfläche. Die Bundesländer haben sich über die AdV verpflichtet, diese Daten nach bundesweit einheitlichen Standards zu führen und zu erheben. Zu diesem Zweck wurde ein Objektartenkatalog (s. Abb. 4) vereinbart. Eine Untermenge dieses Objektartenkataloges wurde als Grunddatenbestand bestimmt, den alle Bundesländer verbindlich führen. Hessen erhebt über den Grunddatenbestand hinaus zusätzliche Objektarten und Attribute aus der Gesamtmenge des Objektartenkataloges und legt damit den Umfang des sogenannten Hessen-OK fest. Für die Erhebung stehen den Bearbeitern mit der Modellfragentabelle und den Modellierungsbeispielen weitere Hilfsmittel zur Verfügung, in denen die komplexen Modellierungsvorschriften für ausgewählte Standard- und Spezialfälle praxisorientiert erläutert und graphisch aufbereitet wurden. Diese Dokumente werden lau- 8

9 Die Integrierte Bearbeitung von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 Abb.4: Ein Auszug aus dem Objektartenkatalog für das ATKIS -Basis-DLM zeigt die Beschreibung der Objektart AX_Wald mit ausgewählten Attributarten. Die Attributart vegetationsmerkmal unterscheidet Waldtypen, während die Attributart name, wenn vorhanden, den Eigennamen des Objektes führt. Die Bezeichnung (G) sagt aus, dass die Unterscheidung in Waldtypen zum Umfang des Grunddatenbestandes gehört und damit von allen Bundesländern verpflichtend geführt wird. fend durch die zentrale Anwenderbetreuung aktualisiert und bei Bedarf erweitert Erhebung ATKIS-Basis-DLM Der Erhebungsprozess beginnt mit der Abgrenzung eines Antragsgebietes, dessen Ausdehnung vom jeweiligen Verfahren abhängt (s. Kap. 3.1). Für die spitzenaktuelle Bearbeitung grenzt der Bearbeiter das Gebiet frei ab. Dabei muss sichergestellt sein, dass alle von der Fortführung betroffenen Objekte vollständig innerhalb des Antragsgebietes liegen. Besondere Sorgfalt ist hier bei langgestreckten zusammengesetzten Objekten (ZUSO) mit mehreren raumbezogenen Elementarobjekten (REO) sowie großräumigen Objekten geboten. Ragen angeschnittene Objekte über das Antragsgebiet hinaus, besteht die Gefahr von konkurrierenden Anträgen, wenn dasselbe Objekt in einem benachbarten Antrag ebenfalls angeschnitten wird. Wird in beiden Anträgen das betroffene Objekt bearbeitet, kann beim Zurückschreiben des zweiten Antrages das ursprüngliche Objekt nicht mehr gefunden werden, da sein Lebenszeitintervall durch die erste Fortführung zwischenzeitlich aktualisiert wurde. Der gesamte Fortführungsantrag wird abgelehnt und das Projekt muss erneut bearbeitet werden. Wie bereits angedeutet, ist bei einer Grundaktualisierung die Größe der Antragsgebiete festgelegt, während die Abgrenzung für eine projektbezogene Aktualisierung vergleichbar zum Verfahren der Spitzenaktualisierung vorgenommen wird. Ist das Antragsgebiet festgelegt und das Antragskennzeichen vergeben, wird das Antragsobjekt erzeugt und erstmalig in der Produktionsdatenbank gespeichert. Zum Start der Erhebung werden die aktuellen Bestandsdaten für das abgegrenzte Bearbeitungsgebiet aus der Produktionsdatenbank gezogen. Basierend auf den Ergebnissen der Recherche und unter Zuhilfenahme der aktuellen Orthophotos werden die neuen Objekte nach den festgelegten Objektbildungsregeln modelliert. Die folgenden grundsätzlichen Operationen sind möglich: Insert: Ein neues Objekt (ZUSO oder REO) mit neuem Identifikator wird erzeugt und in die Datenbank eingetragen. Jedes neu erzeugte Objekt erhält zunächst beide Modellarten ATKIS - Basis-DLM und ATKIS -DTK25. Delete: Ein bestehendes Objekt wird gelöscht, entweder, weil es dauerhaft aus dem Datenbestand entfernt wird oder weil es eine geometrische Veränderung erfährt, die eine neue Objektbildung bedingt. Replace: Ein bestehendes Objekt wird verändert, der Identifikator bleibt erhalten, das Lebenszeitintervall wird aktualisiert. Grund hierfür sind das Verändern bzw. das Ersetzen eines Attributwertes oder die Veränderung der Geometrie, die keine neue Objektbildung nach sich zieht. Im Rahmen des integrierten Bearbeitungsprozesses ist der Erheber angehalten, die Operationen auch unter Berücksichtigung der Auswirkungen für die kartographische Bearbeitung anzuwenden. 9

10 Die Integrierte Bearbeitung von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 Je ein NAS-Datensatz von Delete-, Replace- und Insert-Informationen für eine graphische Darstellung der topographischen Veränderungsdaten im kartographischen Bearbeitungswerkzeug. Weiterhin wird eine Veränderungsgraphik als PDF bereitgestellt, in der die Veränderungen im ATKIS -Basis-DLM graphisch markiert sind und die Ausdehnung des Antragsgebietes erkennbar ist (siehe Abb.5). 3.4.Teilprozess ATKIS -DTK25 Abb.5: Das Beispiel einer Veränderungsgrafik zeigt wie neue, veränderte oder gelöschte Objekte im ATKIS -Basis-DLM durch Buchstaben (N-Insert, R-Replace, D-Delete) gekennzeichnet werden. Die blaue Umringlinie beschreibt die Ausdehnung des Antragsgebietes einer SpAk. Alle von einer Änderung betroffenen Objekte sind möglichst vollständig enthalten. Dabei sind vor allem überflüssige Lösch- und Neueinträge zu vermeiden, wenn die Situation durch ein Replace zu lösen ist. Nach Abschluss der Erhebung und einer erfolgreichen Fortführungssimulation gegen die Prüfroutinen der Produktionsdatenbank, erzeugt der Bearbeiter eine Veränderungsgraphik, die neue, gelöschte oder veränderte Objekte im Antragsgebiet visualisiert. Diese Graphik wird als PDF-Datei mit den übrigen Daten an den Prüfer übergeben Prüfung ATKIS -Basis-DLM Im Bearbeitungsprozess ist für jedes Teilprodukt das Vier-Augen-Prinzip festgeschrieben, d.h. es erfolgt eine Prüfung durch einen zweiten Mitarbeiter. Dieser überprüft, abhängig vom Aktualisierungsverfahren, den Erfassungsumfang. Sind alle tatsächlich relevanten Objekte berücksichtigt, ist festzustellen, ob diese auch topographisch richtig interpretiert und in der Folge modellkonform erhoben wurden. Nach Abschluss der topographischen Bearbeitung werden die für die kartographische Bearbeitung benötigten Datensätze auf einem Austauschserver bereitgestellt. Im Einzelnen sind dies folgende Dateien: Der Bestandsdatenauszug mit Stand des Bearbeitungsbeginns in der Topographie. Das Antragsobjekt mit seinen wesentlichen Informationen: Antragsgebiet, Meilenstein und Antragskennung. Der Fortführungsentwurf, als normbasierte Austauschschnittstelle (NAS), mit den Fortführungsinformationen (Delete, Replace, Insert) für das ATKIS - Basis-DLM. Im Teilprozess ATKIS -DTK25 werden alle Vorgänge und Aktionen zusammengefasst, die für eine maßstabsbezogene Visualisierung der Basisdaten nötig sind. Dabei finden die bekannten Grundprinzipien der kartographischen Generalisierung auf dem Weg zu einer strukturierten, lesbaren und eindeutig interpretierbaren Präsentation weiterhin Anwendung. Die Verantwortung für den Teilprozess ATKIS -DTK25 obliegt dem Dezernat I2 Geobasis DLM/DTK im HLBG, das damit auch die Qualität des Produktes ATKIS -DTK25 beschreibt und garantiert. Die kartographische Bearbeitung der von den ÄfB angelieferten Aktualisierungen wird derzeit von insgesamt zehn karthographischen Fachkräften geleistet, wobei diese nicht alle vollzeitlich für diese Aufgabe zur Verfügung stehen Grundlagen Im Modell sind für die Speicherung von (kartographischen) Präsentationsgeometrien die Objekttypen Kartengeometrieund Präsentationsobjekte vorgesehen. Kartengeometrieobjekte (KGO) sind Fachobjekte, die eine maßstabsbezogene Geometrie des zugehörigen Fachobjektes aus dem ATKIS -Basis- DLM besitzen. 10

11 Die Integrierte Bearbeitung von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 Über eine Relation sind sie mit ihrem Ausgangsobjekt verknüpft. Dabei ist es auch möglich, dass eine Kartengeometrie mehrere REO des ATKIS -Basis-DLM repräsentiert. In diesem Fall besteht eine Relation zu allen betroffenen Basisobjekten. Präsentationsobjekte (PO) sind Objekte, die ausschließlich für eine maßstabsbezogene Präsentation erzeugt werden. In der Regel handelt es sich hierbei um Schriftgut und ausgewählte Signaturen, die Datenbankinhalte explizit visualisieren. Klassische Beispiele hierfür sind die Laubund Nadelbaumsignaturen zur visuellen Unterscheidung der Waldarten oder das Symbol für eine Kläranlage, das die spezifische Nutzung einer Industriefläche anzeigt. Abb.6a: Im Signaturenkatalog werden Ableitungsregeln definiert, die zur Berechnung einer Signaturnummer führen. Im Fall der Regel muss ein Objekt AX_Wald den Attributwert 1100 für das Attribut Vegetationsmerkmal (VEG) tragen, um als Laubwald dargestellt zu werden. Die Standardpräsentation für ein Waldobjekt besteht aus 2 Teilen, einer Flächenfüllung (SN 40900) und einem Flächenmuster (SN 40911). Die Kartengraphik der Topographischen Karten hat sich mit dem Übergang in das neue Modell nicht verändert. Der Signaturenkatalog (s. Abb. 6) der AdV beschreibt in mehreren Teilen die standardisierte Ausgestaltung, wie sie auf AdV-Ebene beschlossen wurde. Die Ableitungsregeln umfassen dabei die Gesamtheit der zu präsentierenden Kartenobjekte. Über eine gezielte Abfrage auf Objektart und Attribute wird den betroffenen Objekten eine Signaturnummer zugeordnet. In einem weiteren Dokument ist die graphische Ausprägung der einer Signaturnummer zugeordneten Geometrie festgeschrieben. Die Platzierung von Symbolen und die genaue Ausgestaltung von zusammengesetzten Signaturen oder Flächenmustern sind in den sogenannten Positionierungsregeln festgehalten. Für die Ausgabe legen die Darstellungsprioritäten fest, in welcher Reihenfolge die Objekte gezeichnet werden, d.h. welche Objekte ggf. andere Objekte in der Karte überdecken dürfen. Abb.6b: Im Signaturenkatalog ist die graphische Ausprägung für alle Signaturnummern im Detail festgelegt. Dazu gehören u.a. Strichstärken (maßstabsbezogen in 100-stel mm) sowie die CMYK-Farbwerte für die Ausgestaltung. Ein Symbol wird in seinen Einzelteilen exakt bemaßt beschrieben, später im kartographischen Bearbeitungsprogramm jedoch als ein Symbol abgelegt. 11

12 Die Integrierte Bearbeitung von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 Die grundsätzliche Regel lautet: Flächenobjekte liegen unten, darüber werden Linienobjekte gezeichnet, zuerst die Kontur, danach die Decker, obenauf liegen Symbole und Schriften. Abschließend beschreibt ein Teil des Signaturenkataloges Layout und Gestaltung der Druckausgaben der Topographischen Kartenwerke Erhebung ATKIS -DTK25 Bei der Übernahme des Antrages in die kartographische Bearbeitung muss ein erweitertes Bearbeitungsgebiet erzeugt werden, da durch kartographische Generalisierung eines neu erfassten topographischen Objektes eine Kette von angrenzenden Objekten für die Darstellung in der Karte geometrisch verändert werden kann. Das Umringspolygon für dieses Bearbeitungsgebiet wird automatisch mithilfe des durch den Topographen festgelegten Antragsgebietes berechnet. Die aktuellen Bestandsdaten des betroffenen Gebietes werden aus der Produktionsdatenbank (LDM) importiert und in eine Projektdatenbank des kartographischen Werkzeuges gespeichert. Diese Projektdatenbank wird mithilfe des Fortführungsentwurfes auf den aktuellen Fortführungsstand nach Bearbeitung des ATKIS -Basis-DLM gehoben. Basierend auf den im Signaturenkatalog festgelegten Regeln zur Signaturierung wird dieser Datenbestand präsentiert und mit den Fortführungsinformationen des Topographen überlagert. Der Kartograph überprüft objektweise anhand einer Liste die Veränderungen und behebt durch Generalisierung die entstandenen grafischen Konflikte im kartographischen Datenbestand. Dabei entstehen i.d.r. neue Kartengeometrieobjekte oder Präsentationsobjekte. Folgende Operationen sind grundsätzlich möglich: Insert: Neueintrag eines REO (Kartengeometrieobjekt oder Präsentationsobjekt) mit der Modellart ATKIS -DTK25 und einem neuen Identifikator. Replace: Ein bestehendes REO (Kartengeometrieobjekt oder Präsentationsobjekt) mit der Modellart ATKIS -DTK25 wird verändert. - Durch Generalisierung ist ein Kartengeometrieobjekt entstanden. Die Modellart ATKIS - DTK25 wird beim referenzierten REO ATKIS -Basis-DLM entfernt. Delete: Ein bestehendes REO (Kartengeometrieobjekt oder Präsentationsobjekt) mit der Modellart ATKIS -DTK25 wird gelöscht. Eine automatische Flächenprüfung für die neu bearbeiteten Objekte bildet den Abschluss der kartographischen Erhebung. Die topologischen Themen der ATKIS -DTK25 entsprechen dabei denen des ATKIS -Basis- DLM (s. Kap ). Fällt im Zuge der kartographischen Erhebung ein Mangel im Datenbestand des ATKIS -Basis- DLM auf, ist dieser als Hinweis in TIM einzutragen. Verhindert der Mangel eine kartographische Bearbeitung wird das Projekt an die Erhebung ATKIS -Basis- DLM zurückgegeben Prüfung ATKIS -DTK25 Der Prüfvorgang für die ATKIS - DTK25 gliedert sich in drei wesentliche Teilaspekte. Eine visuelle Prüfung nach kartographischen Gesichtspunkten stellt sicher, dass alle graphischen Konflikte fachlich korrekt aufgelöst wurden. Schriftobjekte werden auf Vollständigkeit, Platzierung und richtige Schreibweise überprüft. Im Rahmen der visuellen Prüfung können durch eine falsche oder fehlende Signaturierung auch Mängel aufgedeckt werden, die durch eine fehlerhafte Modellierung bedingt sind. Bei der Modellprüfung wird weiterhin darauf geachtet, dass Über- und Unterführungsrelationen sowie die Relationen von KGO und PO zu den entsprechenden Fachobjekten richtig gesetzt sind. Abschließend erfolgt eine erneute automatische, regelbasierte Prüfung der im Zuge der kartographischen Bearbeitung veränderten Objekte Qualifizierung ATKIS - Basis-DLM und ATKIS -DTK25 Der Vorgang der Qualifizierung umfasst die Übernahme der Fortführungen sowohl in die Produktionsdatenbank (LDM) als auch auf den Geodatenserver. Der erste Schritt hierzu ist eine Fortführungssimulation, d.h. unter Berücksichtigung aller Prüfroutinen der Produktionsdatenbank (LDM) wird ein gemeinsamer Fortführungsauftrag für ATKIS -Basis-DLM und ATKIS - DTK25 erzeugt und an einen temporären Bereich der Datenbank geschickt. Im Falle einer positiven Rückmeldung werden die Fortführungsdaten aus dem temporären Bereich auf das LDM geschrieben. Durch ein automatisches NBA- Verfahren werden nachts alle Aktualisierungen der ATKIS - Produktionsdatenbank (ATKIS - Basis-DLM und ATKIS -DTK25) des vorangegangenen Tages in den Datenbestand auf den Geodatenserver übernommen. Bei erfolgreicher Quittierung vom Geodatenserver wird der Meilenstein für den Antrag ein letztes Mal aktualisiert. Der Bearbeitungsvorgang ist abgeschlossen und die Daten stehen den Kunden über Geodaten online zur Verfügung. 12

13 Die Integrierte Bearbeitung von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 Die interne GIS-Auskunft der HVBG bindet wiederum einen Tag später die Daten des ATKIS -Basis-DLM vom Geodatenserver ein. Damit wird das Ergebnis eines abgeschlossenen Antrages direkt für die am Prozess Beteiligten sichtbar. 4 Die Umsetzung Die komplexen Änderungen an den bestehenden Datenmodellen führen dazu, dass die bisher eingesetzten Softwareumgebungen zur Datenerfassung und Datenhaltung nicht weiter verwendet werden können. Deshalb ist es notwendig für jedes einzelne Teilprodukt die Software und die Verfahren zu ersetzen. Das ATKIS -Referenzmodell für ATKIS -Basis-DLM und ATKIS - DTK25 zeigt im Überblick die eingesetzten Softwareprodukte im Produktionsprozess (s. Artikel Was bedeutet AAA für ATKIS, Abbildung 7 Regelwerke, Werkzeuge und Produkte im ATKIS -Erhebungsprozess ) Fachschale ATKIS -Basis-DLM Als Erhebungs- und Qualifizierungskomponente (EQK) für das ATKIS -Basis-DLM kommt das Programm David der Firma ibr zum Einsatz. Diese ATKIS - Fachschale wurde speziell entwickelt, um ein leistungsfähiges, den Anforderungen der AAA- Modellierung entsprechendes und ergonomisch zu bedienendes Werkzeug für die Erfassung und Bearbeitung des ATKIS - Basis-DLM bereit zu stellen. Dabei konnte die Firma ibr als Lieferant der ALKIS -Fachschale in Hessen ihre Erfahrungen in der AAA-Modellierung einbringen. Das HLBG erhofft sich auch weiterhin Synergien durch Weiterentwicklungen der Basis-Software David, von denen ALKIS Abb7: Die Programmoberfläche der Fachschale ATKIS -Basis-DLM für die Erhebung mit dem Fenster Objekt bearbeiten, das alle Attributarten und -werte für ein selektiertes Objekt (hier: Landesstraße) anzeigt. und ATKIS gleichermaßen profitieren. Zum jetzigen Zeitpunkt steht eine Programmoberfläche zur Verfügung, die performant und stabil läuft und dem Bearbeiter die Grundfunktionalitäten für eine vollständige Erhebung des ATKIS -Basis-DLM zur Verfügung stellt. In Teilen wird der Bearbeiter schon heute durch automatisierte Prozesse unterstützt. Die Entwicklung hin zu einem modernen und bedienerfreundlichen Werkzeug wird weiter vorangetrieben Kartographischer Expertenarbeitsplatz Für die kartographische Bearbeitung wurde die Software 3A- Editor der Firma AED-SICAD beschafft. Im Leistungsumfang dieses Produktes waren die Umsetzung der Modellierungsvorschriften sowie die kartographische Präsentation nach Vorgaben des Signaturenkataloges von Anfang an vollständig enthalten. Über eine interne Prozesssteuerung können bestimmte Aktivitäten für den Bearbeiter in Vorgängen zusammengefasst und die benötigten Werkzeuge in speziell dafür kreierten Werkzeugleisten ange- zeigt werden. Die Übergabe der Fortführungsentwürfe von der Topographie in die Kartographie funktioniert inzwischen reibungslos. Für die Bearbeitung von kleinen Einheiten, z.b. in der SpAk-Bearbeitung, sind Lade- und Bearbeitungszeiten akzeptabel, diese steigern sich jedoch exponentiell mit der Auswahl von größeren Bearbeitungsgebieten. Hier gibt es weiterhin Handlungsbedarf von Seiten der Firma AED- SICAD. Ob die Weiterentwicklung der Basis-Software ArcGIS durch die Firma ESRI hier eine tatsächliche Verbesserung bewirkt, bleibt allerdings abzuwarten Datenhaltung Die Datenhaltung wurde in der HVBG durch die frühzeitige Einführung von ALKIS bereits festgelegt. Hier hat sich ATKIS in die vorhandene Umgebung eingefügt. Als Produktionsdatenbank (LDM) steht eine Instanz der AAA-Datenbank von ibr für ATKIS -Basis-DLM und ATKIS - DTK25 zur Verfügung. Der Geodatenserver mit seiner Shoplösung basiert auf Produkten der Firma Smallworld. 13

14 Die Integrierte Bearbeitung von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 Abb8: Die Programmoberfläche der kartographischen Bearbeitungssoftware. Die Signaturierung erfolgt automatisch beim Einladen der Bestandsdaten für alle Objekte, die die Modellartenkennung ATKIS -DTK25 tragen. Im Fenster Anzeige von Fachobjektattributen werden alle Attributarten und werte sowie die bestehenden Relationen angezeigt. Beispielhaft wurde ein Kartengeometrieobjekt (hier: Gewässerachse) ausgewählt. Im linken Fenster sind die Vorgänge in der kartographischen Bearbeitung in einer internen Projektsteuerung sichtbar, die nacheinander zu durchlaufen sind Qualitätsmanagement Eingebettet in den Rahmen der Qualitätssicherungsmaßnahmen der AdV wird vom HLBG ein Qualitätssicherungskonzept erstellt. Die AdV schreibt sechs Qualitätsszenarien fest, von denen sich nur eines speziell auf den fachlichen Inhalt des Produktes ATKIS -Basis-DLM bezieht. In Q5 wird gefordert Maßnahmen zu beschreiben und einzuleiten, die einen Vergleich der realen Welt mit dem tatsächlichen Datenbestand, auch unter Berücksichtigung alternativer Quellen, ermöglichen. Die Qualität der Produkte ATKIS -Basis-DLM und ATKIS - DTK25 wird wesentlich durch Aktualität, Vollständigkeit und Genauigkeit sowie Modellkonformität definiert Metadaten Welche Metainformation zu den ATKIS -Datenbeständen in welcher Form geführt werden, beschreibt der Metadatenkatalog der AdV. Um eine bundesweite Vergleichbarkeit zu gewährleisten schreibt die AdV eine Kachelung der Daten zwingend vor. Jede Kachel ist bundesweit eindeutig nummeriert. Pro Kachel werden u.a. folgenden wesentlichen Informationen gespeichert: Produkt Bei ATKIS -Basis-DLM: Version der zugrunde liegenden Geo- InfoDok Bei ATKIS -DTK25: Version des zugrunde liegenden SK Datum des zugrunde liegenden Bildfluges Datum der letzten topographischen Gesamtbearbeitung (GrAk) Datum der letzten Überarbeitung bzw. Überprüfung auf SpAk-Maßnahmen Im hessischen Konzept zur Bereitstellung von Metadaten sind darüber hinaus die Anforderungen der INSPIRE-Richtlinie berücksichtigt worden. Es sieht vor, dass künftig alle Metadaten innerhalb des Bearbeitungsprozesses automatisch kachelbezogen aktualisiert werden. 14

15 Die Integrierte Bearbeitung von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 5 Zusammenarbeit der Ämter für Bodenmanagement (ÄfB) mit dem Hessischen Landesamt für Bodenmanagement und Geoinformation (HLBG) Die geteilte Verantwortung, einerseits für das ATKIS -Basis- DLM bei den ÄfB, andererseits für die ATKIS -DTK25 beim HLBG (Dezernat I 2), macht eine enge Zusammenarbeit unerlässlich, zumal auch die IT- Entwicklung für Werkzeuge und Verfahren zentral beim HLBG (Dezernat II 4) erfolgt. Um die Vernetzung auf der Ebene der Anwender zu verstärken, finden vierteljährlich Workshops mit allen Topographen der ÄfB statt; organisiert durch die zentrale Anwenderbetreuung beim HLBG, gestaltet durch Beiträge aller Topographinnen und Topographen, die Tipps und Kniffe für die Nutzung des Werkzeuges weitergeben oder anhand von aktuellen Bearbeitungsbeispielen die Modellierung erläutern. Während der Workshops ist Zeit, Fragen loszuwerden, fachliche Probleme zu diskutieren und Lösungen zu dokumentieren. Das Forum gibt außerdem Raum zur Vorstellung von neuen Entwicklungen für Werkzeug und Verfahren. Zweimal jährlich findet eine Dienstbesprechung mit den für die Topographie zuständigen Fachbereichsleitungen der ÄfB statt. In diesem Kreis stehen in der Regel Fragen zu Arbeitsund Mengenplanung sowie Controlling auf der Agenda. Zum Zwecke eines landesweiten Controllings führt das HLBG im Rahmen der Koordinierung des Produktes Landesvermessung die prozessrelevanten Daten von ÄfB und HLBG zusammen. Dabei werden einerseits die aktuellen Verfahrensstände, andererseits die Einhaltung vorgegebener Bearbeitungszeiten und die Ergebnisse der Qualitätssicherung dokumentiert. Eine Analyse ermittelt die Steuerungsvorgaben für das unterjährige Kontraktmanagement sowie aussagekräftige Informationen für das Berichtswesen. Mit dem Übergang in das AAA- Modell und der Einführung der integrierten Bearbeitung sind wir gemeinsam unterwegs für zukunftsfähige und nutzerorientierte Geobasisdaten im ATKIS. 15

16 Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem Amtliches Topographisch- Kartographisches Informationssystem Gerd Köhler Das Amtliche Topographisch- Kartographische Informationssystem (ATKIS ) ist das einheitliche geotopographische Basisinformationssystem der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland. In ihm sind die topographischen Objekte der Erdoberfläche und das Relief in digitaler Form gespeichert. Im Grunde ist ATKIS der digitale Nachfolger der früher rein analog geführten Topographischen Landeskartenwerke. Gesetzliche Grundlage sind die Vermessungs- und Geoinformationsgesetze der Länder, nach deren Vorgabe die Topographie des Landesgebietes zeitnah zu erfassen sowie nach einheitlichen Grundsätzen nachzuweisen und darzustellen ist. ATKIS ist damit der topographische Teil des Geobasisdatenangebotes der HVBG und als eines der drei As (ATKIS, ALKIS, AFIS) in gleicher Weise wie ALKIS und AFIS entsprechend den Grundsätzen und Standards des AAA -Modells im AAA -Fachschema modelliert. Die Produktpalette von ATKIS umfasst neben den Digitalen Landschaftsmodellen (DLM) und Digitalen Topographischen Karten (DTK) auch Daten der Fernerkundung wie die Digitalen Orthophotos (DOP) und Digitalen Geländemodelle (DGM). In den DLM werden die Landschaftsobjekte je nach ihrer Art und Ausdehnung flächenförmig, linienförmig oder punktförmig topographisch abstrakt und objektorientiert modelliert. Die zugehörige Lagegeometrie wird als Umring, Polygon oder Punkt gespeichert. Zusätzlich zur Objektgeometrie werden Eigenschaften (Attribute), Beziehungen zwischen Objekten (topologische Referenzen) und Namen nachgewiesen. Die DLM sind maßstabsungebunden und offen für beliebige graphische Präsentationen, Analysen und Fragestellungen. Abb. 2 Ausschnitt aus der PG10 Die DGM beschreiben in Form von Punktwolken oder gittern das Relief der Erdoberfläche und sind damit für 3D-Visualisierungen, Analysen, Simulationen etc. eine wichtige Datengrundlage. Abb. 1 ATKIS-Komponenten Abb. 3 Ausschnitt aus dem DGM (höhencodierte Schummerung) 16

17 Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem Die DTK werden aus dem Basis- DLM durch kartographische Generalisierungs- und Gestaltungsprozesse maßstabsbezogen abgeleitet und stehen sowohl im Vektorformat als auch als Rasterdaten zur Verfügung. Mit diesen Produkten wendet man sich an Nutzer, die zur besseren Interpretation und Visualisierung, gerade auch in Kombination mit Fachdaten, eine maßstabsbezogen generalisierte und gestaltete Kartengrafik benötigen. Abb. 4 Ausschnitt aus der DTK Bei den DOP handelt es sich um entzerrte und maßstabstreue Luftbilder, die einen sehr anschaulichen Eindruck der Erdoberfläche wiedergeben. Dieser Datenbestand ist Grundlage für eine Vielzahl von Erhebungsarbeiten und wird insbesondere auch als Navigations- und Visualisierungshintergrund in Fachinformationssystemen und Geoportalen genutzt. Abb. 5 Ausschnitt aus den DOP Die klassischen ATKIS -Produkte werden noch ergänzt durch direkt aus dem Basis-DLM abgeleitete Präsentationsgrafiken (PG) und im Bereich 3D- Geoinformation durch Digitale Oberflächenmodelle (DOM), 3D-Gebäudemodelle sowie Orientierte Luftbilder, die es ermöglichen 3D-Auswertungen durchzuführen. Die ATKIS -Produkte sind in ihrer Vielfalt, Qualität und Aktualität hervorragend als Basis für raumbezogene Erhebungen, Analysen, Visualisierungen und Verschneidungen mit Fachinformationen geeignet. Die Bereiche, in denen ATKIS - Daten zum Einsatz kommen, umfassen den öffentlichen Sektor mit den Landes- und Kommunalbehörden, die Privatwirtschaft und den Bürger. Relevante Themenbereiche sind hier Planung, Umwelt, Verkehr, Navigation, Katastrophenschutz, Sicherheit, Touristik und viele weitere Anwendungsfelder. Da die ATKIS -Daten bundesweit nach einheitlichen Standards erhoben, qualifiziert und per Datenabgabe oder über Dienste den Nutzern zur Verfügung gestellt werden, sind diese gerade auch für großflächige (landesweite oder sogar länderübergreifende) Anwendungen nutzbar. In diesem Zusammenhang ist auch die derzeitige Initiative der AdV zu sehen, bundesweit den gemeinsamen webbasierten Kartendienst der Länder WebAtlasDE aufzubauen, der es sowohl privaten als auch kommerziellen Nutzern ermöglicht, auf amtliche Kartendaten zuzugreifen. ATKIS ist mit seinen authentischen, standardisierten und qualitätsgesicherten Geobasisdaten der für viele Aufgaben notwendige Gegenentwurf zu den Open-Source- und auch privaten Datenangeboten im Internet. 17

18 Was bedeutet AAA für ATKIS? Was bedeutet AAA für ATKIS? Karl-Heinz Kullmann Historie In Hessen wurde im Oktober 1987 mit dem Aufbau des ATKIS -Basis-DLM begonnen. Da sich zu diesem Zeitpunkt die Datenmodelle für die Automatisierte Liegenschaftskarte (ALK) und ATKIS völlig voneinander unterschieden, war eine Datenintegration von ALK-Objekten in das ATKIS -Basis-DLM, oder auch umgekehrt, kaum möglich. Aufgrund verschiedenartiger Objektarten und Definitionen fehlte eine gemeinsame Schnittstelle für beide Systeme. Ab dem Jahr 1996 wurde durch die AdV, unter Beachtung internationaler Normen und Standards wie ISO (Internationale Organisation für Normung) und OGC (Open Geospatial Consortium), mit der Entwicklung eines bundesweit einheitlichen Datenmodells begonnen. Die Grundlage für das heutige AAA-Modell (AFIS -ALKIS -ATKIS ) bildet der Beschluss der AdV vom zum AdV-Konzept für die Modellierung der Geoinformationssysteme ALKIS und ATKIS, welches dann noch um AFIS erweitert wurde. Das Konzept umfasste folgende Inhalte: Was bleibt übrig vom alten Datenmodell, was ändert sich mit AAA? Unverändert bleibt die Informationsdichte des ATKIS -Basis-DLM und DLM50 sowie die Informationsdichte und Signaturierung der DTK25 und der DTK50. Der Nutzer einer Topographischen Karte findet also weiterhin die ihm vertrauten Symbole und Signaturen in den Karten vor. Im weitesten Sinne bleibt auch die Objektsicht erhalten. Denn auch im AAA-Modell erfolgt die Modellierung der Landschaft in Form von Objekten, die selbstbezogene Eigenschaften (Attribute) und fremdbezogene Eigenschaften (Relationen) haben können. Mit der Einführung von AAA hat sich aber auch vieles verändert. Das Modell ist flacher geworden, da es von drei fachlichen Ebenen auf zwei reduziert wurde. Auch die Objektsicht auf die reale Welt hat sich in Folge der Harmonisierung mit ALKIS deutlich geändert. Die Realwelt-Objekte werden im AAA-Modell anders modelliert als im alten Datenmodell. So wurden viele ehemals eigenständige Objektarten auf die Ebene der Attribute geschoben. Gemeinsames Referenzund Datenmodell Normbasierte Austauschschnittstelle (NAS) Harmonisierung der Objektartenkataloge (OK) ALKIS und ATKIS Integrierte Führung von Digitalen Landschaftsmodellen (DLM) und Digitalen Geländemodellen (DGM) Integrierte Führung von topographischen und kartographischen Informationen in einer gemeinsamen Datenbasis bei ATKIS Historienführung bei ALKIS Altes Datenmodell AAA-Modell Abb. 1 Gegenüberstellung Altes Datenmodel versus AAA-Modell 18

19 Was bedeutet AAA für ATKIS? 2. Das Fachschema beschreibt alle Objektklassen, Attribute, Relationen, Wertearten, Enumerationen und Codelisten, die für AFIS, ALKIS und ATKIS verwendet werden dürfen. Alle Informationen im Basisschema stehen auch im Fachschema zur Verfügung. Sie werden quasi von oben nach unten vererbt. Abb. 2 Gegenüberstellung Objektarten im alten Modell versus Wertearten im AAA-Modell Ebenso wurden das Datenaustauschformat und die Historienverwaltung modifiziert. Die größte Veränderung ist das in die ISO-Normen eingebettete AFIS -ALKIS -ATKIS -Anwendungsschema. Es ist in der standardisierten Modellierungssprache Unified Modelling Language (UML) geschrieben. o 19103: Datenmodellierungssprache o 19107: Geometrien und Topologien o 19108: räuml. und zeitl. Informationen o 19109: Modellierung von Anwendungsschemata o 19110: Kataloge o 19111: Koordinatenreferenzsysteme 19115: Metadaten 3. Das Versionierungsschema Objekte werden in unterschiedlichen Versionen in sogenannten Objektbehältern gehalten. Bei einer Änderung eines Objektes, geht dieses nicht unter, sondern wird in einer neuen Version erzeugt. Gesteuert wird dies über das Attribut Lebenszeitintervall. 4. Die NAS-Operationen Mit der Normbasierten Austauschschnittstelle (NAS) können alle Geobasisdaten des vermessungstechnischen Raumbezugs (AFIS ), des Liegenschaftskatasters (ALKIS ) sowie der Geotopographie und Kartographie (ATKIS ) beschrieben und sowohl untereinander als auch mit anderen Fachdaten ausgetauscht werden. Die NAS setzt auf die Industriestandards Extensible Markup Language (XML), Geography Markup Language (GML) und dem Web Feature Service (WFS) auf. Abb. 4 Das AAA-Anwendungsschema Weitere Vorteile des AAA-Modells Das Anwendungsschema selbst besteht aus vier Komponenten: 1. Das Basisschema stellt Basisklassen als Grundlage für die fachliche Modellierung der AFIS -, ALKIS - und ATKIS -Objekte bereit. Es ist fachneutral und somit als Grundlage für andere GIS-Anwendungen geeignet. Im AAA-Modell werden innerhalb der ATKIS - Produktpalette neben den Digitalen Landschaftsmodellen (DLM) auch die Digitalen Topographischen Karten (DTK) vektororientiert in einer gemeinsamen Datenbasis geführt. Die Datenbestände werden Modellarten zugeordnet und sind somit einfach voneinander zu unterscheiden. Ein Objekt wie z. B. eine Straße kann zu beliebig vielen Modellarten gehören. Jedes Produkt erhält eine eigene Modellart (MAT). Daraus ergibt sich, dass die Daten des ATKIS Basis-DLM bzw. des DLM50 und die daraus ab- 19

20 Was bedeutet AAA für ATKIS? geleiteten Daten der DTK25 bzw. der DTK50 nach gleichen Regeln bearbeitet werden können. Objekte, die beispielsweise in der DTK25 die gleiche Geometrie aufweisen wie im Basis- DLM, werden nur einmal gespeichert. Diese Objekte erhalten zwei Modellarten (siehe Abb. 5, Objekt 1 hat die Modellart MAT = Basis-DLM und MAT = DTK25). Weist ein Objekt in der DTK25 eine andere Geometrie auf als im ATKIS - Basis-DLM werden beide Objekte gespeichert. Das eine Objekt trägt die Modellart MAT = Basis-DLM, das andere MAT = DTK25 (siehe Abb. 5 Objekt 2 und Objekt 3). von Generalisierungsparametern zu jedem Zeitpunkt den gleichen Inhalt und den gleichen Aktualitätsstand aufweisen. Abb. 6: Modellierung im AAA-Modell Die Komponenten der ATKIS Erhebung und Speicherung Die ATKIS -Erhebung in Hessen besteht aus vier Komponenten. Abb. 5 Objekte und Modellarten Objekt 3 ist ein kartographisch generalisiertes Objekt, ein sogenanntes Kartengeometrieobjekt. Jedes Kartengeometrieobjekt ist über die Relation istabgeleitetaus mit den zugehörigen DLM-Objekten verknüpft. Neben den Kartengeometrieobjekten gibt es noch Präsentationsobjekte, die ebenfalls die Modellart MAT = DTK25 bzw. MAT = DTK50 tragen. Bei den Präsentationsobjekten handelt es sich um Texte oder Symbole. Sie sind über die Relation dientzurdarstellungvon mit den zugehörigen DTK-Objekten verbunden (siehe Abb. 6). Das Recherchesystem TIMor Werkzeug zur Registrierung und Verwaltung von Veränderungsinformationen Der AAA-Desktop Fachschale ATKIS -Basis-DLM Werkzeug für die Erhebung von Veränderungen im ATKIS -Basis-DLM Die Erhebungs- und Qualifizierungskomponente ATKIS -DTK Werkzeug für die kartographische Bearbeitung von Veränderungen im ATKIS -Basis-DLM Das Lokale Datenmanagement (LDM) Datenbasis für ATKIS -Basis-DLM und ATKIS -DTK25 Die Unterscheidung der Objekte auf Modellartenebene erlaubt sowohl ein separates (durch einfaches Ausfiltern) als auch ein gemeinsames Bearbeiten von DLM- und DTK-Objekten. Der entscheidende Vorteil des AAA- Modells besteht darin, dass durch die in der HVBG praktizierte integrierte Bearbeitung von ATKIS - Basis-DLM und ATKIS -DTK25 beide Datenbestände im Rahmen Abb. 7 Regelwerke, Werkzeuge und Produkte im ATKIS -Erhebungsprozess 20

21 Behandlung von Gebäuden in ATKIS Die Behandlung von Gebäuden in ATKIS (integrierte Bearbeitung) Karl-Heinz Kullmann Synergie mit ALKIS Aufgrund gesetzlicher Vorgaben wird in Hessen der Gebäudebestand nicht mehr in ALKIS und ATKIS, sondern nur noch in ALKIS nachgewiesen. Für kartographische Produkte werden die Gebäude in Zukunft aus ALKIS übernommen, was eine eigenständige Erhebung in ATKIS nicht mehr erforderlich macht. Um dieses Synergieergebnis zu erreichen, ist es notwendig, dass alle für eine Signaturierung der ATKIS -DTK25 zwingend benötigten Informationen auch in ALKIS vorhanden sind. Sichergestellt wurde dies bereits bei der Migration der Automatisierten Liegenschaftskarte (ALK) und des Automatisierten Liegenschaftsbuches (ALB) nach ALKIS. Die ATKIS -Relevanz bei Gebäuden richtet sich in erster Linie nach dem Attribut Gebäudefunktion (GFK) und in zweiter Linie nach der Flächengröße. Untergeordnete Gebäude müssen eine Grundfläche von mindestens 50 m² aufweisen, um erfasst zu werden. Im ALKIS - Migrationsprozess wurde bei allen ATKIS -DTK25-relevanten Gebäuden zusätzlich zur Modellart (MAT) DLKM (für ALKIS ) auch die Modellart (MAT) Basis-DLM vergeben. Da es teilweise Reihenhäuser gibt, die eine kleinere Grundfläche als 50 m² aufweisen, erhielten grundsätzlich alle Gebäude > 40 m² in besagtem Migrationsprozess die Modellart Basis- DLM. Im zukünftigen ALKIS - Erhebungsprozess wird bei der Erfassung von neuen Gebäuden < 50 m² und > 30 m² die ATKIS -Relevanz abgefragt. Die Übernahme der ATKIS -rele- vanten Gebäude aus ALKIS in die DTK25 ist über einen Filter auf die Modellart relativ einfach möglich. Attribut Gebäudefunktion (GFK) Grunddatenbestand in ALKIS sind die mit (G) gekennzeichneten Werte 1000, 2000 und 3000 Wert Bezeichner 1000 Wohngebäude (G) 2000 Gebäude für Wirtschaft oder Gewerbe (G) 2073 Hütte (mit Übernachtungsmöglichkeit) 2211 Windmühle 2460 Gebäude zum Parken 2461 Parkhaus 2465 Tiefgarage 2513 Wasserbehälter 2523 Umformer (für ATKIS - DTK25 nicht relevant) 2740 Treibhaus, Gewächshaus 3000 Gebäude für öffentliche Zwecke (G) 3010 Verwaltungsgebäude 3011 Parlament 3031 Schloss* 3038 Burg, Festung* 3040 Gebäude für religiöse Zwecke 3041 Kirche 3043 Kapelle 3051 Krankenhaus 3281 Schutzhütte * Verfallene bzw. zerstörte Gebäude werden in ALKIS nicht geführt. Bei den Wertearten Schloss und Burg, Festung handelt es sich sehr häufig um Ruinen, die jedoch in einer DTK entsprechend zu signaturieren sind. Eine weitere, speziell für die Generalisierung in Folgemaßstäben, wichtige Information wird über das Attribut Anzahl der oberirdischen Geschosse (AOG) geregelt. AOG wird in ALKIS dann mit einem Wert belegt, wenn das Objekt Gebäude gleichzeitig ein Hochhaus ist. Damit hat die Kartographie die Chance, ohne weiteren Aufwand, bedeutende von unbedeutenden Hochhäusern zu unterscheiden. Harmonisierung Im ATKIS -Basis-DLM werden bereits ca ATKIS -DTK25- relevante Gebäude geführt, die über eine Fachdatenverbindung mit den abgeleiteten Kartengeometrieobjekten in der ATKIS - DTK25 verknüpft sind. Diese Verknüpfungen müssen zuerst auf die entsprechenden ALKIS - Gebäude übertragen und die Attribute Gebäudefunktion und Name abgeglichen werden, um die ATKIS -Basis-DLM-Gebäude löschen zu können. Im ATKIS -Basis-DLM gibt es zusätzlich auch Gebäude, für die im ALKIS -Datenbestand noch kein Objekt existiert. Bei diesen Gebäuden handelt es sich häufig um Wasserbehälter, die in ALKIS nacherfasst werden. Zur Lagebestimmung kann die Position im ATKIS -Basis-DLM herangezogen werden. Nicht alle in der Tabelle aufgeführten Gebäudefunktionen sind vollzählig im ALKIS -Datenbestand enthalten. Dies gilt insbesondere für die Wertearten 3031 Schloss und 3038 Burg/Festung, von denen in der Örtlichkeit oft nur Überreste zu finden sind. Diese Überreste werden 21

22 Behandlung von Gebäuden in ATKIS im Liegenschaftskataster bislang nicht nachgewiesen. In den ATKIS -DTK erhalten sie aber die Signatur Ruine. Zur Ableitung dient das Attribut Zustand mit der Werteart verfallen/zerstört. Leider ist diese Werteart nicht Bestandteil des ALKIS - Objektartenkataloges Hessen (ALKIS -OK_HE). Das hat zur Folge, dass Schloss- und Burgruinen weiterhin separat im ATKIS -Basis-DLM vorgehalten werden müssen. Es wäre deshalb wünschenswert, im Zuge weiterer Harmonisierungsmaßnahmen das Attribut Zustand in den ALKIS -OK_HE aufzunehmen, um die Burg- und Schlossruinen, ähnlich wie die Wasserbehälter, aus dem ATKIS - Basis-DLM in den ALKIS -Datenbestand zu überführen. Kartenrelevante Informationen sind in ALKIS nicht nur in der Objektart AX_Gebaeude, sondern auch in der Objektart AX_ Bauteil im Attribut Bauwerksfunktion abgelegt. In der nachfolgenden Tabelle sind die Bauwerksfunktionen aufgeführt, die in der ATKIS - DTK25 eine entsprechende Signatur erhalten. Wert Bezeichner 2100 Tiefgarage 2620 Durchfahrt an überbauter Verkehrsstraße 2710 Schornstein im Gebäude 2720 Turm im Gebäude Geplante Umsetzung Für die Führung der Fachobjekte AX_Gebaeude und AX_Bauteil zwecks Erstdatenmigration und Fortführung der abgeleiteten ATKIS -DTK25-Objekte kommen drei Varianten in Betracht: a. Führung eines Sekundärdatenbestandes AX_Gebaeude und AX_Bauteil mit der Modellart (MAT) Basis-DLM im LDM ATKIS -Basis-DLM/ DTK25, daraus Ableitung der Kartenobjekte b. Ableitung der Kartenobjekte On the Fly aus dem Geodatenserver c. Führung eines Sekundärdatenbestandes AX_Gebaeude und AX_Bauteil mit den Modellarten (MAT) DLKM und Basis-DLM in einem Zusatz- LDM (für Objekte, die nicht in Hessen geführt werden, wie z. B. Daten der Nachbarländer), daraus Ableitung der Kartenobjekte Favorisiert wird die Variante c. Aus fachlicher Sicht stehen zwei Werkzeuge zur Verfügung: 1. Funktion DLM50 Gebäudegeneralisierung (integriert in Programmsystem 1-Spatial ) Bei diesem Verfahren wird eine landesweite Generalisierung des gesamten Datenbestandes durchgeführt. Der Objektidentifikator vom Fachobjekt wird beim Kartenobjekt in das Attribut Fachdatenverbindung übernommen. 2. Programme Change und Typify (als Aufsatztool im 3A- Editor vorhanden) Bei diesem Verfahren erfolgt die Generalisierung in festgelegten Gebietseinheiten. Das Attribut Fachdatenverbindung wird beim Kartenobjekt nicht besetzt. Dadurch sind keine Rückschlüsse mehr auf Fachobjekte möglich. Eine Entscheidung, welches Werkzeug zum Einsatz kommen soll, ist noch nicht gefallen. Aus technischer Sicht muss erst geprüft werden, ob für ein geeignetes Fortführungsverfahren der Kartenobjekte ein Rückschluss auf die Ausgangsdaten zwingend erforderlich ist. Nach heutigen Erkenntnissen wird eine (voll)automatisierte Lösung für die Fortführung nicht realisierbar sein. Als nächste Aktivitäten sind geplant: Aufbau eines Erstdatenbestandes ATKIS -DTK25-Gebäude für das Land Hessen Durchführung von Tests mit 1-Spatial und Change mit Gegenüberstellung der Ergebnisse 22

23 Topographisches Informationsmanagementsystem (TIM) Topographisches Informationsmanagementsystem (TIM) Thomas Goetterd Allgemeines Die reale Welt ist ständigen Veränderungen unterworfen. Da für die Aktualisierung des Basis- DLM diese Veränderungen nur teilweise über ein offizielles Meldeverfahren bereitgestellt werden, ist eine gezielte Recherche unumgänglich. Auch bei gemeldeten Veränderungen ist unter Umständen für eine modellgerechte Erhebung weiterer Ermittlungsaufwand notwendig. Zur Evaluierung bestimmter Sachinformationen wie z.b. Bezeichnung, Straßenschlüssel, Name, Widmung, Verkehrsbedeutung einer Straße oder bei nicht luftsichtbaren Objekten wie z.b. Gebietsgrenzen, Netzknoten ist der Zugriff auf zusätzliche Quellen (ALKIS, ATKIS-DGM, Unterlagen externer Stellen) unumgänglich. Die Ermittlung von Veränderungen vor der Erhebung im Rahmen der integrierten Bearbeitung bildet die Grundlage einer effizienten Arbeitsorganisation. Das Topographische Informationsmanagementsystem (TIM) basiert auf der Standard-Software GeoMedia ResPublica Intranet, wird unter der GIS-Auskunft HVBG gestartet und unterscheidet zwischen den Benutzergruppen: Hinweisgeber TIM dient zur Registrierung der gemeldeten sowie der im Vorfeld ermittelten topographischen Veränderungen, zu der damit verbundenen Informationssammlung und deren Ablage. Reicht die Informationsdichte für eine Erhebung der Spitzenaktualisierungsobjekte nicht aus, werden die Veränderungen in TIM mit dem Ziel registriert, ihren Status der Umsetzung vor Ort sowie den Status der Unterlagen bis zur Erhebung im Auge zu behalten. Durch Hinweisgeber oder Veränderungsverursacher gemeldete Objekte der Grundaktualisierung werden ebenfalls registriert, allerdings ohne den Maßnahmen- und Unterlagenstatus zu aktualisieren. Zusätzlich wird für jede flächen- und linienhaften Veränderungsmaßnahme basierend auf die tatsächliche Ausdehnung ein Veränderungsgebiet digitalisiert und entsprechend visualisiert. Priorisierungsangaben und gezielte Abfragen ermöglichen dem Fachanwender eine strukturierte, effiziente Arbeitsorganisation, welche nach Festlegung des Antragsgebietes in der Erstellung eines Fortführungsantrages endet. Nachfolgend werden die einzelnen Funktionen näher beschrieben: Registrierung und Fachanwender Zusätzlich zu den standardisiert eingestellten Verwaltungseinheiten bietet TIM mit Hilfe der WMS-Dienste die Möglichkeit, aktuelle digitale Orthophotos (DOP) und Präsentationsgrafiken (PG) in Form von Rastergrafiken zu hinterlegen. Darüber hinaus ist die Visualisierung des ATKIS Basis-DLM, ebenengetrennt für ausgewählte Objekte in Vektordatenform bereits vorhanden. Die ebenengetrennte Einbindung ausgewählter AL- KIS-Objekte in Vektordatenform befindet sich in der Umsetzung. Der Registrierungseinstieg erfolgt mittels eines zu digitalisierenden Punktes. Nach der Speicherung öffnet sich die Formatmaske (Abb. 1). Der Hinweisgeber stellt seine Information objekt- und modellunabhängig in die spezielle Formularmaske ein, wobei eine stichwortartige Maß- 23

24 Topographisches Informationsmanagementsystem (TIM) nahmenbeschreibung im Textzusatzfeld und eine Statusangabe der Maßnahme zwingend anzugeben ist (Abb. 2). Abb. 1 Registrierungseinstieg Abb. 3 Formularmaske Fachanwender Für nachfolgende Priorisierungen sollte im Auswahlfeld Art der Veränderung ein Begriff ausgewählt werden. Abb. 2 Formularmaske Hinweisgeber Dabei wird die ID-Nummer (Bezeichnung der Maßnahme) automatisch erzeugt. Sie setzt sich aus dem Buchstaben H (für Hinweis), einer achtstelligen Zahlenreihe (die jeweils letzten vier Stellen des Rechts- und Hochwertes) und einer sechsstelligen Zahlenreihe (die letzten beiden Stellen der Jahreszahl, der Monat, der Tag) zusammen. Aus der Punktregistrierung leiten sich automatisiert der Hinweisgeber, die Lagekoordinaten, die Gemeinde und die Gemarkung ab. Alle in TIM eingestellten Hinweise sind anschließend vom Fachanwender im erweiterten Veränderungsformular zu überarbeiten (Abb. 3). Neben der Prüfung auf ATKIS -Relevanz ist der Hinweis bzw. die Veränderung ausschließlich auf eine Maßnahme zu buchen. Im Falle mehrerer Veränderungen ist das wichtigste Objekt mit der jeweiligen Attribut- und Werteart auszuwählen. Im Textzusatzfeld ist die einzelne Maßnahme stichwortartig zu beschreiben. Korrekte Angaben des jeweiligen Status, der notwendigen Unterlagen sowie die darauf bezogenen Datumsangaben sind bei der Registrierung für spätere automatisierte Abfragen u. ä. unerlässlich. Weiterhin ist die Angabe der zu benutzenden Datenquelle einzutragen. Alle zur registrierten Veränderung benötigten Zusatzinformationen (u.a. georeferenzierte Planunterlagen) werden in ein Ablageverzeichnis eingestellt. Graphisch werden die registrierten Veränderungsmaßnahmen anhand geometrischer Symbole unterschieden: eingestellte Hinweise Spitzenaktualisierungsobjekte Objekte der Grunddatenaktualisierung nicht ATKIS relevante Hinweise 24

25 Topographisches Informationsmanagementsystem (TIM) Verschiedene Symbolfarben dokumentieren die einzelnen Verfahrensstände und ermöglichen eine strukturierte Übersicht der einzelnen Maßnahmen. Grün Die Maßnahme ist in Bearbeitung oder in Planung, die Recherche ist noch nicht abgeschlossen bzw. Unterlagen sind noch zu beschaffen. Rot Für die Maßnahme ist die Recherche abgeschlossen, die notwendigen Unterlagen liegen vor und das Projekt ist örtlich umgesetzt, d.h. ein Antrag kann erstellt werden. Fehlen die Rechercheergebnisse, muss zwangsläufig nach der Antragserstellung eine Nachrecherche durchgeführt werden. Dies verlängert die Bearbeitung in der EQK, sodass u. U. ein Spitzenaktualisierungsverfahren nicht in der vorgesehenen Zeit bearbeitet werden kann. Hell-Violett Hinsichtlich einer effizienten Bearbeitung können dicht beieinander liegende Maßnahmen einer Hauptveränderung zugeschlagen werden. Im Datenfeld zu Antrag wird automatisch die ID-Nummer des Hauptantrages übernommen. Violett Ein Antrag ist angelegt und ist zeitnah in der ATKIS Basis-DLM-Erhebung zu bearbeiten. Grau Der Vollton steht für die Überführung der Maßnahme in die Datenbank; der Umring für die nicht ATKIS relevanten Hinweise (Abb. 4). Die Zuweisung der Anlassart erfolgt, nach Auswahl der Objekt-, Attribut- und Werteart, automatisiert durch einen Buchstaben. Die Spitzenaktualisierungsobjekte erhalten die Buchstaben: A: für klassifizierte Straße B: für Gemeindestraße C: für Eisenbahn D: für Flugverkehr E: für Kanal F: für Funkmast G: für Windrad H: für Leitung I: für Platz J: für Schutzgebiet K: für Gebietsgrenzen Die an ATKIS übergebenen ALKIS-Fortführungsanträge werden zukünftig automatisiert aus dem LDM in TIM übernommen und erhalten den Buchstaben: L Die Objekte der Grunddatenaktualisierung erhalten den Buchstaben: R Mit der Speicherung einer Veränderungsmaßnahme ändert sich die ID-Nummer. Diese beginnt nun mit dem Buchstaben V (für Veränderung), gefolgt von dem Buchstaben, der für die jeweilige Anlassart steht. Alle nachfolgenden Angaben bleiben unverändert. Priorisierung Auf Basis einer abgestimmten Maßnahmentabelle erfolgt in Verbindung mit der Art der jeweiligen Veränderung und der vorgegebenen Bearbeitungszeit automatisiert eine Prioritätsvorgabe zur Abarbeitung der registrierten Maßnahmen. Danach sind neue Spitzenaktualisierungsobjekte sowie die von ALKIS an ATKIS übergebenen Fortführungsanträge mit höchster Priorität zu bearbeiten. Tagesliste Abb. 4 Erledigte, bzw. nicht ATKIS relevante Maßnahmen Auf Basis bereits vorgegebener Abfragen werden, bezogen auf das jeweilige Tagesdatum, die einzelnen tagesrelevanten Maßnahmen in Form einzelner Listen angezeigt (Abb. 5). Abfrage 1 listet die eingestellten Hinweise auf. Diese sind zu prüfen und ggf. als Veränderung zu registrieren. Nicht ATKIS relevante Hinweise werden in TIM gesondert visualisiert. 25

26 Topographisches Informationsmanagementsystem (TIM) Veränderungsgebiet Generell ist für jede registrierte Veränderungsmaßnahme ein Veränderungsgebiet zu hinterlegen. Die Abgrenzung eines Veränderungsgebietes bezieht sich ausschließlich auf die flächen- und linienhafte Ausdehnung der zu registrierenden Änderungsmaßnahme und wird in TIM als violett gestricheltes Umringpolygon dargestellt (Abb. 6). Abb. 5 Tagesliste Für Objekte der Spitzenaktualisierung ist seitens der AdV eine drei-, sechs- oder zwölfmonatige Bearbeitungszeit festgelegt. Für alle anderen Objekte gilt der fünfjährige Bearbeitungszyklus. In Abstimmung mit der derzeitigen Produktion der digitalen Orthophotos (DOP) wird in TIM für die Objekte der Grunddatenaktualisierung ein dreijähriger Bearbeitungszeitrahmen gesetzt. Die Summe aus der objektabhängigen, voreingestellten Bearbeitungszeit und dem Datum der Maßnahme ergibt, sofern für die Maßnahme der Status fertiggestellt vergeben wird, den automatisch errechneten Stichtag. Abfrage 2 listet jene Maßnahmen auf, für die innerhalb einer Woche der Stichtag überschritten wird. Die Abfragen 3 und 4 listen die Maßnahmen auf, bei denen das eingetragene Datum von Baubeginn oder Bauende in der Vergangenheit liegt. Diese sind auf ihren aktuellen Stand zu überprüfen und bezüglich Status oder Datum der jeweiligen Maßnahme zu aktualisieren. Abfrage 5 listet in Form einer Wiedervorlage Maßnahmen auf, für die externe Unterlagen angefordert wurden, aber zwei Wochen nach Anforderungstermin noch nicht vorliegen. Abfrage 6 listet alle Maßnahmen auf, für die ein Antrag anzulegen ist. Darüber hinaus werden, bezogen auf den jeweiligen Amtsbezirk, in einer Gesamtliste alle registrierten Maßnahmen aufgeführt. Für weitere, spezielle Auswertungen ist ein Datenexport nach Excel möglich. Abb. 6 Veränderungsgebiet Recherchegebiet In TIM wird der zur Erkundung benötige Gebietsausschnitt festgelegt. Dieser ist hinsichtlich des im Anschluss zu erstellenden Antragsgebietes und der Anpassung an den Altbestand relativ großzügig abzugrenzen. Ist das entsprechende Gebiet durch ein Umringpolygon digitalisiert und im Datenfeld Beschreibung eine Kurzinformation eingetragen, wird bei der nachfolgenden Speicherung ein Projekt angelegt. Das Recherchegebiet wird in TIM als grün gestricheltes Umringpolygon dargestellt (Abb. 7). Die automatisch erstellte ID-Nummer beginnt mit den Buchstaben ZZ gefolgt von der achtstelligen Koordinatenzahlenreihe und der sechsstelligen Datumszahlenreihe. Bei der Übernahme des Rechercheprojektes in die ATKIS -Basis-DLM-Erhebung wird dem in TIM eingestellten Beschreibungstext der Buchstabe R (für Recherche) vorangestellt und in der Spalte Kommentar zur gezielten Auswahl ange- 26

27 Topographisches Informationsmanagementsystem (TIM) Abb. 7 Recherchegebiet zeigt. Nach Abschluss der Erkundungsarbeiten ist in TIM, wie auch in der DLM-Erhebungsfachschale, das nicht mehr benötigte Rechercheprojekt zu löschen. Antragsgebiet Das Anlegen eines Antragsgebietes in TIM setzt voraus, dass die jeweilige Maßnahme auf den Verfahrensstand bereit für Antrag gesetzt ist. Hinsichtlich der Abgrenzung gilt die Regel: So klein wie möglich, so groß wie nötig. Dies betrifft einerseits die Aktualisierungsobjekte selbst und andererseits Objekte, welche von der jeweiligen Maßnahme tangiert werden sowie jene, bei denen wegen direkter Nachbarschaft ein Aktualisierungsbedarf besteht. Dabei ist sicherzustellen, dass alle Objekte, die komplett oder auch nur angeschnitten von der Fortführung betroffen sind, vollständig innerhalb des Antragsgebietes liegen und zusammen mit den durch das Antragsgebiet angeschnittenen Objekten geladen und visualisiert werden. Bei der Digitalisierung des Antragsgebietes ist eine zu feingliedrige Geometrie mit vielen Stützpunkten zu vermeiden sowie die Mindestgröße (Radius von ca. 500 Meter) zu beachten. Zur Entlastung der einzelnen Tageslisten und hinsichtlich einer effizienten Bearbeitung bei zu klein angelegten Antragsgebieten empfiehlt sich ein Zusammenfassen mehrerer benachbarter Veränderungen. Das Antragsgebiet wird in TIM als violettes Umringpolygon dargestellt (Abb. 8). Abb. 8 Antragsgebiet Im Gegensatz zu dem objektbezogenen und deshalb variabel abgegrenzten Antragsgebiet wird die Landesfläche für die flächendeckende Grundaktualisierung in ein Gitternetz mit einer fixen Ausdehnung eingeteilt. Jede dieser Gittereinheiten ist im Zuge einer Erkundung auf die inhaltliche Aktualität zu überprüfen. Unabhängig von festgestellten Änderungsmaßnahmen erhält die überprüfte Gittereinheit ein Aktualitätsdatum. Je nach Anzahl und Lage der festgestellten Änderungen kann entweder die Begrenzung der Gitternetzeinheit oder ein variabel abgegrenztes, auf einzelne Maßnahmen bezogenes Antragsgebiet erstellt werden. Die in TIM bereits registrierten Objekte der Grunddatenaktualisierung werden einem Sammelantrag zugewiesen. Eine nachträgliche Registrierung der im Zuge einer Erkundung festgestellten Änderungen wird nicht vorgenommen. Erstellen des Antrages Vor Beginn der ATKIS -Basis-DLM-Erhebung ist ein Antrag anzulegen. Das Antragsobjekt enthält mindestens das in TIM erstellte Antragsgebiet, ein eindeutiges Antragskennzeichen sowie den Meilenstein. Hierbei dürfen keine konkurrierenden Anträge entstehen. Ein Antrag kann erstellt werden, wenn in TIM der Verfahrensstand bereit für Antrag vorliegt und das Antragsgebiet erstellt ist. Die Funktionalität bewirkt eine erneute Änderung der ID-Nummer. Diese beginnt nun mit 27

28 Topographisches Informationsmanagementsystem (TIM) dem Buchstaben S für eine Spitzenaktualisierungsmaßnahme bzw. mit G für eine Maßnahme der Grunddatenaktualisierung. Alle nachfolgenden Angaben bleiben unverändert. Das gilt nicht für die, einem Hauptantrag zugeschlagenen Maßnahmen, deren ID-Nummer nach wie vor mit dem Buchstaben V beginnt. Allerdings wird im Datenfeld Meilenstein jeder zugeschlagenen Maßnahme der aktuelle Meilenstein des Hauptantrages eingetragen. Somit sind die Verfahrensstände der zugeschlagenen Maßnahmen ausschließlich über den jeweiligen Meilenstein auszuwerten. Darüber hinaus erfolgt ein Fortführungsauftrag an das LDM, mit dem die Antragsobjekte angelegt werden. Auf dem Fileserver wird ein gezipptes Projekt zur Übernahme in die ATKIS - Basis-DLM-Erhebung bereitgestellt. Das Projekt enthält einen Benutzungsauftrag für die Fortführung des Antrages, einen Benutzungsauftrag für die Bestandsdaten des Antragsgebietes sowie - sofern vorhanden - die im Ablageverzeichnis eingestellten Planunterlagen. Der jeweils aktuelle Stand einer registrierten Veränderungsmaßnahme wird als Meilenstein in TIM einerseits in textlicher Form im Veränderungsformular, andererseits als Codenummer in der Info- Tabelle angezeigt. Fazit Das ATKIS -Basis-DLM beinhaltet eine Vielzahl unterschiedlicher Objekte mit Attribut- und Wertearten. Durch den Bedarf der derzeitigen und der potenziellen Nutzer nach aktuellen Datenbeständen kann das erforderliche Informationsmanagement nur durch den Aufbau eines digitalen Systems bewältigt werden, welches durch einen hohen Automationsgrad einen reibungslosen Informationsfluss ermöglicht. Im Jahr 1999 erfolgte die Einrichtung eines digitalen Informationsarchivs, wobei sich die Entscheidung eines kombinierten Systems, bestehend aus einer Datenbank mit graphischer Visualisierung, bewährt hat. War anfänglich einerseits der multiple Informationszugriff möglich, mussten andererseits die in das System einzustellenden Informationen an einem Einzelarbeitsplatz vorgenommen werden. Mit dem aktuellen TIM wird nun auch das Einstellen topographischer Informationen mittels einer offenen, webbasierten Informationsplattform auf eine breite Nutzerebene gestellt. 28

29 Konfektionierte AAA Produkte im Amtlichen Topographisch-Kartographischen Informationssystem Konfektionierte AAA Produkte im Amtlichen Topographisch-Kartographischen Informationssystem Angelika Smetan Mit der Einführung des AAA -Modells AFIS ALKIS ATKIS im Amtlichen Topographisch-Kartographischen Informationssystem (ATKIS ) ergaben sich unter anderem auch Änderungen für die Produkte der Geotopographie, also den Digitalen Landschaftsmodellen (DLM) und den Digitalen Topographischen Karten (DTK). Das Produktportfolio besteht aus den vektorbasierten Landschaftsmodellen: Digitales Basis-Landschaftsmodell (Basis-DLM) und Digitales Landschaftsmodell 50 (DLM50). Nach Abschluss der Entwicklungsarbeiten sowie der Nachmigration der Präsentationsobjekte der bisherigen DTK25 wird auch die Abgegeben werden die Vektordaten der DLM, und in Zukunft ggf. auch der DTK, im Datenformat NAS (Normbasierte Austauschschnittstelle). NAS bietet dem Kunden eine Schnittstelle zum Datenaustausch von Daten des Liegenschaftskatasters und der Geotopographie, sowohl von grafischen Inhalten als auch von Sachdaten. Außerdem überträgt sie die Metadaten, z. B. zur Aktualität oder zur Qualität der einzelnen Daten. Ein weiterer Vorteil ist die Datenaktualisierung, die im Rahmen der Nutzerbezogenen Bestandsdatenaktualisierung (NBA) stichtags- oder fallbezogen erfolgen kann. Bedarfsweise können die Daten auch mit eingeschränkter Objektstruktur im Format Shape abgegeben werden. Digitales Basis-Landschaftsmodell (Basis-DLM) Siedlung Die Objekte des ATKIS -DLM Baulich geprägte Flächen Siedlungsflächen Bauwerke und sonstige Einrichtungen Digitale Topographische Karte (DTK) als Vektordatenbestand zur Verfügung stehen. Neues Bezugssystem Wichtiger Bestandteil der Einführung des AAA - Modells war die Umstellung des Koordinatensystems auf ETRS89/UTM. Ein europaweit einheitliches Bezugssystem erleichtert dem Kunden die Führung gebietsübergreifender Datenbestände. Optional ist (über den Vertrieb im HLBG) die Lieferung im Gauß-Krüger-Koordinatensystem möglich. Neues Abgabeformat Verkehr Vegetation Gewässer Gebiete Straßenverkehr Schienenverkehr Flugverkehr Schiffsverkehr Anlagen u. Bauwerke für Verkehr, Transport und Kommunikation Vegetationsflächen Bäume und Büsche Wasserflächen Besondere Objekte in Gewässern Einrichtungen und Bauwerke an Gewässern Verwaltungsgebiete Geographische Gebietseinheiten Schutzgebiete Gefahrengebiete, sonstige Sperrgebiete 29

30 Konfektionierte AAA Produkte im Amtlichen Topographisch-Kartographischen Informationssystem Das ATKIS -Basis-DLM beschreibt lückenlos alle wesentlichen Landschaftsobjekte nach Lage, Form, Namen und Eigenschaften (Attributen) gemäß den bundeseinheitlichen Kriterien des ATKIS -Objektartenkatalogs. Jedes Objekt wird durch seine geographische Lage, seinen geometrischen Typ (Punkt, Linie, Fläche) mit beschreibenden Attributen wie z.b. Straßenname, -widmung, Fahrbahnbreite sowie mit seinen Beziehungen zu anderen Objekten eindeutig definiert. Für den Kunden haben sich durch die Einführung des AAA-Modells keine Änderungen des Informationsumfanges ergeben. Die neue Modellierung hat aber nicht unerhebliche Auswirkungen auf die Objektstruktur. Digitales Landschaftsmodell 50 (DLM50) Abgeleitet aus dem ATKIS -Basis-DLM stellt das DLM50 die Landschaftsobjekte in einem reduzierten Detaillierungsgrad dar. Durch die Modellgeneralisierung werden die Basisdaten für eine Visualisierung im Maßstabsbereich 1: bis 1: optimiert. Die Aktualisierung soll jährlich erfolgen. Digitale Topographische Karten (DTK) Die Digitalen Topographischen Karten ATKIS -DTK25 ATKIS -DTK50 ATKIS -DTK100 Abb. 2 Ausschnitt aus der DTK werden weitestgehend automatisiert aus den Daten des DLM50 erstellt. Über die Abgabe vektorbasierter Daten wurde in Hessen bisher noch nicht entschieden. Die Produktion der Rasterdaten der neuen Kartengrafik ist in Arbeit; die ersten Ausgaben im neuen Datenmodell sollen noch 2012 erscheinen. Die Digitalen Topographischen Karten im Rasterformat werden objektorientiert in einzelnen Inhaltsebenen (Layer) vorgehalten. Von den Topographischen Karten 1: und 1: stehen die Rasterdaten derzeit noch als vorläufige Ausgabe DTK50-V und DTK100-V zur Verfügung. werden aus dem ATKIS -Basis-DLM abgeleitet. Sie können in Zukunft, neben dem Rasterformat optional auch im Vektorformat bereitgestellt werden. Für die Umsetzung der Daten in eine kartographische Ausgabe werden die Inhalte maßstabsbezogen ausgewählt, generalisiert und in Signaturen abgebildet. Die Signaturierung erfolgt nach dem bundeseinheitlich festgelegten ATKIS -Signaturenkatalog. Die Digitale Topographische Karte 1: (ATKIS -DTK25) ist flächendeckend für Hessen in der neuen Kartengraphik erstellt. Zum Aufbau des Vektordatenbestandes in der neuen Objektstruktur war eine Migration der Daten aus dem Vorsystem erforderlich. Die nicht automatisch migrierten Präsentationsobjekte zur Gestaltung, Signaturierung oder Textzuweisung werden derzeit nacherfasst. Die Digitalen Topographischen Karten der Folgemaßstäbe ATKIS -DTK50 und ATKIS -DTK100 Abb. 3 Ausschnitt aus der DTK50-V Die georeferenzierten Rasterdaten stehen in bis zu 21 thematisch zusammengefassten Einzelebenen oder als Farbkombination in einer Datei zur Verfügung. Bisher sind noch die Höheninformationen aus den alten Höhenlinien der bisherigen Topographischen Karten in das Kartenbild integriert; zukünftig sollen die Höheninformati- 30

31 Konfektionierte AAA Produkte im Amtlichen Topographisch-Kartographischen Informationssystem onen aus dem Digitalen Geländemodell abgeleitet und übernommen werden. Aus den vorhandenen Rasterdaten werden die analogen Topographischen Karten im Regelblattschnitt erstellt, derzeit noch als Kartendrucke, die in Lagerhaltung vorgehalten werden. Ziel ist jedoch, diese zukünftig im Print-on-demand- Verfahren nach Kundenwunsch zu erstellen. Die Höhenlinien und das Schriftgut werden aus den entsprechenden Topographischen Kartenwerken entnommen, im Maßstab 1: werden zusätzlich Straßennamen und Gebäude aus dem Liegenschaftskataster ergänzt. Im Gegensatz zu den Topographischen Karten liegen die Präsentationsgraphiken nur innerhalb der hessischen Landesgrenze vor. Abb. 5 Ausschnitt aus der PG10 Weitere analoge Produkte sind die konfektionierten Kartensoftwareprodukte wie die Top50 Hessen und thematische Karten als Freizeitausgaben. Präsentationsgraphiken werden als Rasterdaten im Format TIFF bereitgestellt. Aus diesem Datenbestand erstellt das HLBG als Plot-on-demand- Service Plotausgaben bis zum Format DIN A0. Das Gebiet kann hessenweit frei gewählt werden. Abb. 6 Ausschnitt aus der PG25 Abb. 4 Ausschnitt aus der Topographischen Freizeitkarte TF25 Rheingau Präsentationsgraphiken (PG) Präsentationsgraphiken (PGs) sind automatisiert erstellte Ableitungen aus dem Digitalen Basis-Landschaftsmodell (ATKIS -Basis-DLM). Abgeleitet werden diese Graphiken in den Maßstäben Abb. 7 Ausschnitt aus der PG50 1: : : : Abb. 8 Ausschnitt aus der PG100 31

32 Konfektionierte AAA Produkte im Amtlichen Topographisch-Kartographischen Informationssystem Die Vor- und Nachteile der Präsentationsgraphiken gegenüber den Topographischen Karten erklärt die nachfolgende Gegenüberstellung: Bezugsquellen Erhältlich sind die Daten im Online-Shop Spezielle Eigenschaften von Präsentationsgraphik und Topographischer Karte in Gegenüberstellung Präsentationsgraphik Landesspezifische Einschränkung von Art und Umfang der dargestellten Objekte Abgestufte kurzfristige Aktualisierung wichtiger Objekte im Abstand weniger Monate bis zu einem Jahr Individuelle Ableitung der Graphik aus dem tagesaktuellen Bestand der ATKIS - Landschaftsdatenbank Individueller Blattschnitt mit Ort/Stadt/Objekt Ihres Interesses im Bildmittelpunkt möglich Graphikdarstellung in hessen-spezifischem Zeichenschlüssel ausschließlich innerhalb der hessischen Landesgrenzen Bei Bündelung topographischer Objekte sind gegenseitige Überdeckung und Verdeckungen möglich Absolute geometrische Lagerichtigkeit der dargestellten Objekte Topographische Karte Bundeseinheitlicher umfassender Karteninhalt Umfassende Aktualisierung aller Karteninhalte in größeren Zeitabständen von derzeit zwischen fünf und zehn Jahren Vorterminierte Kartenableitung aus der ATKIS - Landschaftsdatenbank gemäß langfristiger Produktplanung Vorgegebene bundeseinheitliche Blattschnitte und Blattnummerierung Kartenbild in bundeseinheitlichem Zeichenschlüssel landesgrenzenübergreifend Durch interaktive Generalisierung treten gegenseitige Überdeckungen und Verdeckungen nicht auf Veränderung der geometrischen Lagerichtigkeit im Kartenbild bei graphischen Konfliktsituationen Die Lieferung erfolgt je nach Produkt wahlweise als Download PDF-Datei per Papierausdruck per Datenträger Für Dauernutzer kann eine periodische Datenabgabe vereinbart werden. Im Vertrieb des HLBG sowie im Kundenservice der Ämter für Bodenmanagement erhalten Kunden Beratung zu den vielseitig einsetzbaren Geobasisdaten. Für eine bundeslandübergreifende Datenabgabe können sich die Kunden an den Geodatenvertrieb des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie wenden. Auch hier können die Daten online bezogen werden: Die Abb. 5 bis Abb. 8 zeigen das graphische Erscheinungsbild der zum Erscheinen dieses IN- TERN-Heftes vom HLBG abgegebenen Präsentationsgraphiken aus den mittlerweile nicht mehr aktualisierten EDBS-Datenbeständen. Die unmittelbare Ableitung von Präsentationsgraphiken aus AAA -Landschaftsmodelldaten wird mit einer etwas modifizierten Graphik einhergehen, die im Beitrag von C.-M. Sauer ( Ableitung von Präsentationsgraphiken aus dem ATKIS -Basis- DLM ) vorgestellt wird. 32

33 Die Folgemaßstäbe - Ableitung der DTK50 und DTK100 aus dem Basis-DLM Die FolgemaSSstäbe Ableitung der DTK50 und DTK100 aus dem Basis-DLM Nicole Oechtering, Monika Skrzeczek Die Herstellung der Kartenwerke im Maßstab 1: und 1: umfasst die Gewinnung des Kartenbildes durch Generalisierung aus dem Basis-DLM, das Kartenlayout sowie die Ausgabe der fertigen Druckdatei. Um diese Vorgänge weitgehend automatisch lösen zu können, wurde ein im folgenden Beitrag näher beschriebenes Verfahren entwickelt. 1 Kartenbild Mit dem Beitritt in das AdV-Projekt ATKIS - Generalisierung (ATKIS -Gen) im Oktober 2003 hat sich das Land Hessen, zusammen mit elf weiteren Bundesländern, der automatischen Produktion der Folgemaßstäbe 1: und 1: angenommen und ist somit in der Lage, eine hohe Aktualität von Geodaten zu gewährleisten. In Zusammenarbeit mit der Firma 1Spatial wurde ein System entwickelt, welches es ermöglicht, das Vorhaben in zwei Schritten zu realisieren (Abb. 1): die Modellgeneralisierung (MG) und die Automatische Kartographische Generalisierung (AKG). Abb. 1: Ablauf der Ableitung DTK50 und DTK Modellgeneralisierung (MG) Die Modellgeneralisierung ist gegliedert in eine semantische und eine geometrische Generalisierung. Bei der semantischen Generalisierung werden nur Objektarten aus dem Objektartenkatalog OK50 bzw. OK100 berücksichtigt, welche wiederum nach bestimmten Kriterien wie Mindestgröße/-länge oder über eine Attributauswertung ausgedünnt bzw. zusammengefasst werden. Im Zuge der geometrischen Generalisierung werden die Geometrietypen den Vorgaben des Objektartenkataloges angepasst und die Geometrie der Objekte dem jeweiligen Maßstab entsprechend vereinfacht. Die MG muss für die Ableitung im Maßstab 1: zweimal erfolgen (Abb. 1). Die Ausgangsdatei der ersten MG umfasst ein Datenvolumen, das dem des Digitalen Landschaftsmodells 1: entspricht. Mit entsprechend geänderten Einstellungen wird in einem weiteren Schritt das DLM100 abgeleitet. Diese Zwischenprodukte werden als DLM50.1 bzw. DLM100.1 bezeichnet. 1.2 Automatische Kartographische Generalisierung (AKG) Die Automatische Kartographische Generalisierung orientiert sich an sogenannten Data Cases, Lösungswege bei Konfliktfällen, die von der Software ausgeführt werden, wenn die vorgegebenen Bedingungen (Pre-Conditions) erfüllt sind. Ist ein Konflikt gemeldet, wird er auf Basis der AGENT 1 -Technologie analysiert. Dabei probieren Macro-, Meso- und Micro-Agenten auf jeweils unterschiedlicher Ebene verschiedene Generalisierungsalgorithmen aus und tasten sich systematisch an das bestmögliche Ergebnis (Post-Conditions) heran. Die dabei vorgeschlagenen Generalisierungsansätze (Plans) werden zunächst gesammelt und erst nach Abschluss der Untersuchung ausgewertet. Können die Mindestanforderungen nicht erfüllt werden, findet keine Generalisierung statt und das betroffene Objekt wird farblich hervorgehoben (Markup). Bisher wurden 35 solcher Konfliktfälle definiert, deren Prüfung und Optimierung Aufgabe der beteiligten Länder ist. Hessen hat sich unter anderem der Linienverdrängung angenommen, bestehend aus fünf Data Cases, die jeweils unterschiedliche Konfliktsituationen beschreiben. In allen fünf Fällen ist ein zu geringer Abstand bzw. eine Überlappung Anlass für die Meldung eines Konfliktes. 1 Automatic Generalisation New Technology 33

34 Die Folgemaßstäbe - Ableitung der DTK50 und DTK100 aus dem Basis-DLM In Abbildung 2 sind die Konflikte unterschiedlich gelöst worden. Nördlich der Straße wurde mit Abstand parallelisiert, südlich hingegen teilen sich die Objekte eine Kontur. Einfluss auf das Ergebnis haben unter anderem der Überlappungsgrad bzw. Abstand, der Geometrietyp sowie die Priorität und Länge der Objekte. Der gesamte Ablauf (Workflow) ist unterteilt in sogenannte Checkpoints, die eine Zwischenstandsabfrage noch während des Prozessiervorgangs gewährleisten. Die Reihenfolge, in der die Checkpoints, und somit auch die Data Cases, ausgeführt werden, wird vorher in einer separaten Datei festgelegt. Wiederholte Abläufe sind möglich, jedoch sind strenge Abhängigkeiten in der Abfolge zu beachten. Zum Beispiel ist es nur sinnvoll, den Checkpoint Line Removal, welcher für die Löschung zu kurzer Linienobjekte zuständig ist, erst dann auszuführen, wenn Generalisierungsschritte wie die Linienausdünnung und -zusammenfassung bereits abgeschlossen sind. wenn die Signaturenbreite bekannt ist. Ebenso kann die Größe des Puffers immer nur in Abhängigkeit vom Puffertyp vergeben werden. Zudem gibt es Parametergruppen, in denen zusätzliche Parameter definiert sind. Des Weiteren können über sogenannte Flags bestimmte Data Cases unterdrückt bzw. favorisiert werden, um das Generalisierungsergebnis weiterhin positiv zu beeinflussen. Ein neuer Attributwert Anlassart wird nach jedem Teilschritt vergeben. Er gibt Auskunft über den Bearbeitungsstand, d.h. ob das Objekt während der MG, AKG (mit/ohne Konflikt) oder Interaktion entstanden ist. Das Ergebnis der AKG wird anschließend auf die Produktionsdatenbank überführt, von wo aus die Daten in den 3A-Editor der Firma AED-SICAD eingelesen werden können. 1.3 Schrift Ausgangsbasis für die Schrift sind die freien Präsentationsobjekte, die aus der Migration für die DTK25 entstanden sind. Sie haben keinen Bezug zu den jeweiligen Fachobjekten und sind entweder punktförmige oder linienförmige Textobjekte. Über die normbasierte Austauschschnittstelle (NAS) lassen sie sich in den 3A-Editor einlesen. Dort erfolgt die Ausrichtung der Schrift für linienförmige Objekte mit Hilfe sogenannter Standlinien. Da die Schrift für den Maßstab 1: erzeugt wurde, muss sie für die Folgemaßstäbe erstens ausgedünnt und zweitens neu platziert werden. Die erste Aufgabe lässt sich automatisch lösen, die zweite geschieht interaktiv (Abb. 3). Abb. 2: Parallelisierung von Linienobjekten, vor (o.) und nach der AKG (vorläufige Signaturierung in der Generalisierungssoftware Clarity von 1Spatial) Über 100 Parameter regeln dabei das genaue Ausmaß einer jeden Veränderung und geben vor, ob ein Objekt gelöscht, verschoben, vergrößert, vereinfacht, zusammengefasst oder verändert (Geometrietyp) werden darf. Auch hier sind Abhängigkeiten unter den verschiedenen Parametern zu berücksichtigen. Zum Beispiel können die Mindestabstände nur umgesetzt werden, Abb. 3: Herstellung der Schrift, vor (o.) und nach der Neuplatzierung 34

35 Die Folgemaßstäbe - Ableitung der DTK50 und DTK100 aus dem Basis-DLM Die Ausdünnung erfolgt über ein Programm, das die Signaturnummern auswertet. Die Schriften, die bestimmte Objektklassen bezeichnen und in den Folgemaßstäben durch die Generalisierung entfallen sind, werden ermittelt und gelöscht. Zum Beispiel entfällt im Maßstab 1: die Bezeichnung der Kreisstraßen mit der Signaturnummer Die Neuplatzierung stellt die Lesbarkeit her und garantiert die eindeutige Zuordnung. Als Grundlage sind Daten vorhanden, einerseits für die allgemeingültigen Bestandteile wie die Legende und andererseits beispielhaft für die blattbezogenen Bestandteile wie die Blattübersicht. Diese sind in Form von Excel-Dateien gespeichert. Um die blattbezogenen bzw. länderspezifischen Eintragungen vorzunehmen, sind miteinander korrespondierende Angaben über mehrere Arbeitsblätter innerhalb einer oder mehrerer Dateien nötig (Abb. 5). 2 Kartenlayout Für jedes Kartenwerk gibt es eine eigene Beschreibung, die sich nach den Vorgaben der AdV richtet, veranschaulicht im ATKIS -Signaturenkatalog (ATKIS -SK) des jeweiligen Maßstabs. Innerhalb des 3A-Editor dient eine Erweiterung, die sogenannte PLOT Layout Admin Extension, zur Verwaltung und Bearbeitung von Kartenwerken und deren Kartenlayouts (Abb. 4). Abb. 4: Zusammenspiel der Komponenten für das Kartenlayout Abb. 5: Blattübersicht mit beteiligten Excel-Dateien und Arbeitsblättern inklusive Beispiel 35

36 Die Folgemaßstäbe - Ableitung der DTK50 und DTK100 aus dem Basis-DLM Nach Komplettierung der Einträge werden die Excel-Dateien mit der PLOT Layout Admin Extension in die Form einer Access-Datenbank konvertiert und daraus anschließend eine Layoutvorlage abgeleitet und gespeichert. Nun können verschiedene Kartenblätter unter Verwendung des erstellten Kartenlayouts produziert werden. Hierfür kommt eine andere Erweiterung zum Einsatz: die sogenannte PLOT Layout Extension. Mit dieser Erweiterung kann auf die gespeicherte Layoutvorlage zurückgegriffen (Abb. 4), weitere Funktionen im Zusammenhang mit der Kartenvorlage durchgeführt und letztlich die Plotausgabe angestoßen werden. Ebenso erfolgen in diesem Arbeitsschritt auf den Kartenrahmen bezogene Bearbeitungen. Nach Bedarf lassen sich spezifische Beschriftungen hinzufügen, z. B. die UTM Gitterzahlen. Ebenso lassen sich die automatisch generierten Beschriftungen ändern, z. B. die Blattnamen in der Blattübersicht. 3 Ausgabe Die ebenso von der Firma AED-SICAD bereitgestellten Zusatzprogramme Plot und RNB (Rasternachbearbeitung) sollen künftig die Ausgabe der fertigen Kartenblätter steuern. Bis diese jedoch für die Produktion verwendet werden können, wird ein Alternativverfahren eingesetzt, das diesen Arbeitsschritt übernimmt. 3.1 Plotausgabe Die Funktion Plot erstellen im 3A-Editor generiert eine.eps-datei, die automatisch auf den Server gestellt wird. Von dort aus werden sechs.tif-dateien für Flächen, Konturen, Schriften, Symbole, UTM-Gitter und Rahmen erstellt, die für die weitere Rasternachbearbeitung verwendet werden. Über ein Script wird die RNB gestartet. Dieser Schritt beinhaltet auch die Schriftfreistellung. Als Ergebnis entstehen vier farbgetrennte Dateien für die Druckvorlagen. 3.2 Alternatives Verfahren Alternativ zu der Plotausgabe besteht die Möglichkeit, die Karte ebenengetrennt im.ai-format aus dem 3A-Editor zu exportieren und anschließend in Adobe Illustrator aufzubereiten. Die im Rasterformat vorliegenden Höhenlinien und Titelkarten werden eingeladen und in das Kartenblatt eingepasst. Für die Freistellung der Schrift werden die Schriftebenen mit Duplikaten hinterlegt, die in Pfade umgewandelt werden und eine weiße Kontur mit leichter Tranzparenz erhalten. 4 Fazit Die Programme von 1Spatial sind bisher noch nicht genügend ausgereift, um eine vollständig automatische Ableitung der Folgemaßstäbe ohne interaktive Nachbearbeitung bzw. qualitative Mängel zu gewährleisten. Die Prüfung dieser Generalisierungsmängel, die unter anderem durch eine ungünstige Parametereinstellung, eine fehlerhafte Programmierung der Software oder komplexe Situationen innerhalb der Daten auftreten können, ist sehr zeitaufwändig. Der 3A-Editor bietet eine komplexe Plattform zur Signaturierung und Gestaltung von Karten, die bezüglich einwandfreier Funktion, Performance und Benutzerfreundlichkeit abgestuft nach Priorität weiterentwickelt wird. Die Ausgabe über Adobe Illustrator bietet den Vorteil, dass nachträglich kleine Korrekturen interaktiv vorgenommen werden können. In Abhängigkeit von der Anzahl der zu produzierenden Blätter kann der Aufwand jedoch erheblich sein. Für größere Produktionen ist daher die Lösung über Plot/RNB der effizientere Weg. 36

37 Ableitung von Präsentationsgraphiken aus dem ATKIS -Basis-DLM Ableitung von Präsentationsgraphiken aus dem ATKIS -Basis-DLM Carl-Michael Sauer Vorbemerkung Das ATKIS -Basis-DLM ist nicht nur Datengrundlage zur Produktion der Landeskartenwerke TK25, TK50 und TK100, es ist auch Ausgangspunkt zur Erzeugung zwei spezieller Karten- Derivate, nämlich einerseits dem sogenannten WebAtlasDE und andererseits den Präsentationsgraphiken. Diese beiden kartographischen Darstellungen werden zunehmend an Bedeutung gewinnen und vielleicht sogar eines Tages die Nachfolge der heutigen Landeskartenwerke antreten. Der nachfolgende Beitrag befasst sich mit den Präsentationsgraphiken. Was verbirgt sich hinter dem Begriff Präsentationsgraphiken? Unter Präsentationsgraphik versteht man im Bereich des amtlichen Vermessungswesens jede kartographische Darstellung, die nicht nach den AdV-Spezifikationen für die Topographischen Landeskartenwerke erfolgt. Die Unterschiede sind als Tabelle im Artikel über die konfektionierten ATKIS-AAA-Produkte zusammengestellt. Der Kartennutzer selbst sollte sich der gegenseitigen Abgrenzungen bewusst sein, um das richtige Kartenmaterial für die jeweilige Aufgabenstellung zu wählen. Präsentationsgraphiken werden im Gegensatz zur klassischen Kartographie der Landeskartenwerke TK25, TK50 und TK100 nicht generalisiert, d.h. es werden keine kartographischen Eingriffe (interaktiv per Hand oder ggf. auch automatisch per Software) vorgenommen, um Lesbarkeit und Eindeutigkeit der Kartendarstellung zu gewährleisten oder zu optimieren. Die Darstellung erfolgt lagerichtig und gegenseitige Überdeckungen werden hierbei in Kauf genommen; es wird allerdings versucht, durch geeignete Feinheit der Darstellung, diesem Effekt möglichst entgegenzuwirken. Der Kartennutzer erhält stets ein GPS-konformes Kartenbild, was heißt, dass ein mittels GPS ermittelter Navigationspunkt im digitalen Kartenbild einer Präsentationsgraphik im Rahmen der Genauigkeiten stets genau dort erscheint, wo auch das koordinatengetreue Landschaftsmodell Basis-DLM präsentiert wird. Anders ausgedrückt: der im Auto aufgenommene GPS- Kurs verläuft im Kartenbild immer genau in der Straßensignatur und nicht etwa daneben, weil aus Gründen der Übersichtlichkeit das kartographische Bild etwas versetzt wurde. Die total lagetreue Darstellung einer Präsentationsgraphik geht unter Umständen mit einer gewissen unvermeidbaren Unübersichtlichkeit oder Nichteindeutigkeit einher. Das muss aber nicht von Nachteil sein, wenn die neuen Möglichkeiten einer digitalen Visualisierung von Kartenbilddarstellungen genutzt werden: Früher sollte ein Kartenmaßstab möglichst vielfältige und umfassende Informationen enthalten, weil der parallele Gebrauch mehrerer Karten unterschiedlicher Maßstäbe als zu aufwändig angesehen wurde. In der digitalen Welt sieht dies ganz anders aus: Das Hin- und Herschalten zwischen verschiedenen Maßstabsbereichen sowie das Zoomen innerhalb eines einzelnen Maßstabsbereiches gleicht die optischen Nachteile von Präsentationsgraphiken wieder aus; bei Unklarheiten wird einfach in einen anderen Maßstabsbereich gewechselt. Der WebAtlasDE nimmt den erforderlichen Wechsel sogar automatisch vor. Digitale Kartennutzung stellt übrigens auch die Bereitstellung von Höhenlinien als unverzichtbaren Karteninhalt in Frage: Wenn ein Digitales Höhenmodell der Visualisierung beigefügt (d.h. unsichtbar untergelegt) wird, wer will da noch mühselig Höhenlinienzahlen suchen, Linien abzählen und dann auch noch interpolieren, wenn ein Mausklick an entsprechender Stelle unmittelbar die gewünschte Höheninformation liefert? Solange die AdV keine gemeinsamen Richtlinien zur Darstellung lagetreuer Visualisierungen (d.h. von Präsentationsgraphiken) aus dem Basis-DLM vorgibt, können sich Präsentationsgraphiken bildlich durchaus erheblich von den Kartenbildern der Landeskartenwerke unterscheiden, und die Ausgestaltung von Präsentationsgraphiken kann je nach Bundesland sehr variieren. Beides kann hinsichtlich einer einfachen Nutzung, also Lesbarkeit, nicht wünschenswert sein. In Hessen hat man daher den Weg gewählt, Präsentationsgraphiken so eng an die Zeichengebung der Landeskartenwerke anzulehnen, dass ein Nutzer die Unterschiede nicht als störend empfindet oder sich im besten Fall der Unterschiede gar nicht bewusst wird. 37

38 Ableitung von Präsentationsgraphiken aus dem ATKIS -Basis-DLM Wichtig kann dies allerdings für Nutzergruppen werden, die in besonderen Situationen Landeskartenwerke und Präsentationsgraphiken gemeinsam oder im Wechsel nutzen müssen: Polizei, Rettungs- und Hilfsdienste (siehe Abbildung rechts). Gerade im Hinblick auf die zuletzt genannten Nutzergruppen werden Präsentationsgraphiken im Maßstab 1: zusätzlich (gegenüber den Maßstäben 1:25 000, 1: und 1: ) mit einer aus ALKIS übernommenen Gebäudedarstellung und Straßenbenennung versehen. Präsentationsgraphiken sollen in einer ersten Phase als einmal jährlich aktualisiertes Material bereitgestellt werden. Anvisiert ist allerdings eine tagesaktuelle Präsentation direkt aus dem aktuell verfügbaren Basis-DLM heraus, also eine vollständig bedarfsorientierte Erzeugung und Abgabe des Materials; oft kurz mit dem Schlagwort Printing on Demand gekennzeichnet, auch wenn die Abgabe in digitaler Form erfolgt. Die Strukturübersicht des Herstellungsablaufs der verschiedenen kartographischen Produkte des HLBG zeigt eindrucksvoll die hierbei zu berücksichtigenden, aber auch hinsichtlich Synergieeffekten nutzbaren gegenseitigen Verflechtungen von Teilkomponenten bei Landeskartenherstellung (TK25, TK50, TK100), den Präsentationsgraphiken (PG10, PG25, PG50, PG100) und nicht zuletzt des Internet-Auftritts als WebAtlas DE. Die dem Artikel beigefügte Strukturübersicht des Herstellungsablaufs der verschiedenen kartographischen Produkte des HLBG zeigt eindrucksvoll die hierbei zu berücksichtigenden, aber auch hinsichtlich Synergieeffekten nutzbaren gegenseitigen Verflechtungen von Teilkomponenten bei Landeskartenherstellung (TK25, TK50, TK100), der Präsentationsgraphiken (PG10, PG25, PG50, PG100) und nicht zuletzt des Internet-Auftritts als WebAtlas DE. Kartographisch (geometrisch) generalisiert Kartographisch nicht generalisiert (geometrisch unverändert) Aktualität und lagegetreue Wiedergabe der Landschaftselemente werden schon jetzt zunehmend nachgefragt und aufgrund der zunehmenden Einführung von GIS-Systemen kann ein ständig wachsender Bedarf an Präsentationsgraphiken vorausgesagt werden. Abschließender Ausblick: Parallel zum hier dargestellten Konzept zur Bereitstellung von Präsentationsgraphiken für das Bundesland Hessen hat mittlerweile die Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder (AdV) ein eigenes, auf Bundesebene bezogenes Angebot für Präsentationsgraphiken entwickelt, das allerdings zunächst nur als Internet-Online-Produkt unter der Bezeichnung WebAtlasDE Verbreitung finden wird. Für das Land Hessen wird dies Anlass sein, kurzfristig seinen bisher entwickelten Ansatz noch einmal auf den Prüfstand zu stellen: Sollte sich eine Ableitung hessischer Präsentationsgraphiken als Rasterdaten-Vertriebsprodukt direkt aus einem WebAtlasDE als realisierbar erweisen, so würde ein solcher Synergieeffekt sofort aufgegriffen und konzeptionell umgesetzt werden. 38

39 WebAtlasDE: amtliche Geodaten für die gesamte Republik im Netz Als Ergebnis einer Initiative des LA Geobasis der AdV wurde der internetbasierte Kartendienst WebAtlasDE im Rahmen der Intergeo 2011 freigeschaltet. Im GEOPORTAL.DE ist der Web AtlasDE als Standarddienst für die Startseite eingebunden und ist für jedermann unter sichtbar und nutzbar. WebAtlasDE: amtliche Geodaten für die gesamte Republik im Netz Barbara Greiner Neben der Amtlichkeit und Aktualität kann der Nutzer insbesondere eine gute Performance, einen attraktiven einheitlichen Kartenduktus, durch alle Maßstäbe eine Zoomfunktion mit einer automatischen Schrift- und Signaturanpassung an jede Maßstabsstufe sowie eine deutschlandweit flächendeckende Verfügbarkeit erwarten (s. Abb.1). Grundlage des Kartendienstes WebAtlasDE sind die amtlichen Daten der Digitalen Landschafts- Abb1: Kurhaus und Kurpark Wiesbaden, Ausschnitt aus den Daten des WebAtlasDE modelle und des Liegenschaftskatasters, die bei den für das Vermessungswesen zuständigen Behörden aller Bundesländer geführt werden. Das DLM50 wurde bundesweit mit dem im AdV-Projekt ATKIS -Generalisierung entwickelten Workflow der Modellgeneralisierung abgeleitet. Die Bereitstellung des Internet-Kartendienstes erfolgt über das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) in Frankfurt. Technisch verbergen sich hinter dem WebAtlasDE Rasterkacheln, die in einer sehr engen Maßstabsfolge aus den digitalen Landschaftsdaten sowie den Hausumringen, die eine Einzelhausdarstellung in den großen Maßstäben ermöglichen, gerechnet wurden (s. Abb.2). Für die umfangreichen Rechenprozesse kamen Cloud-Technologien zum Einsatz. Schon zum Ende des Jahres 2012 ist die Version 2.0 geplant, die insbesondere auf einem verbesserten Signaturenkatalog aufbaut. In der Folge wird der WebAtlasDE jährlich aktualisiert. Abb2: Schematischer Überblick zu Datengrundlagen und Datenstruktur des WebAtlasDE 39

40 Ausblick Ausblick Mario Friehl Die integrierte Bearbeitung für spitzenaktuelle (SpAk) Veränderungen der realen Landschaft ist seit dem 31. Januar 2011 in der HVBG eingeführt. Nach nunmehr einem Jahr Produktionsbetrieb der SpAk-Bearbeitung des ATKIS -Basis-DLM und der ATKIS -DTK25 können wir auf einen stabilen Prozess mit einer kontinuierlichen Bearbeitungsrate zurückblicken. Die anfangs aufgetauchten Hürden wurden genommen, werden weiter abgebaut und sind mitunter schon gar nicht mehr vorhanden. Es bleibt allerdings festzuhalten, dass nach wie vor Weiterentwicklungen an den vorhandenen Werkzeugen erforderlich sind. Nicht jede Aktualisierung in dem komplexen Datenbestand von ATKIS lässt sich momentan mit dem Regelprozess bearbeiten. Insofern sind noch zu viele Eingriffe direkt im Datenbestand ohne programmtechnische Unterstützung nötig. Insbesondere steht jedoch derzeit noch die Bereitstellung des Grundaktualisierungsprozesses (GrAk) aus. Wie an anderer Stelle bereits beschrieben, bestehen hier abweichende fachliche Anforderungen an die Produktionsabläufe. Dies erfordert Erweiterungen der Werkzeuge (zum Beispiel hinsichtlich der Führung der Metadaten), sowie einer großräumigeren Bearbeitung eines zu aktualisierenden Kartenausschnittes. Zur Fortführung dieser Bearbeitungseinheiten sollen die Beschäftigten eine bedarfsgerechte technische Unterstützung erhalten. Wo stehen wir heute? Zurzeit werden in der Topographie die Rückstände aus der Produktionsstoppphase vor der Einführung der integrierten Bearbeitung abgebaut. Parallel hierzu erfolgen interaktive Migrationsarbeiten in der Kartographie. Hierbei werden die nicht automatisch zugewiesenen Kartengeometrieobjekte in den neuen Datenbestand übernommen. Mit Abschluss dieser Arbeiten soll neben der SpAk-Produktion auch die Produktion im Bereich der Grundaktualisierung im Regelbetrieb aufgenommen werden. Im ersten Quartal 2012 wurde die Kartenbeschriftung der ATKIS - DTK25 migriert. Die Schrift wird seit dem zweiten Quartal dieses Jahres nun ebenfalls im Zuge der integrierten Bearbeitung aktualisiert. Damit verfügen wir bereits heute über einen tagesaktuellen Datenbestand von ATKIS -Basis-DLM und ATKIS - DTK25. Hier allerdings in unterschiedlichen Qualitäten vor allem hinsichtlich der Aktualität und der kartographischen Generalisierung (Siehe Abbildung 1). Abbildung 1: Mangelhafte kartographische Darstellung im derzeitigen AAA-Datenbestand Abbildung 1: Korrigierte kartographische Darstellung aus der TK25 40

41 Ausblick Nichts ist beständiger als der Wandel und so steht auch für ATKIS in 2013 der Wechsel von der GeoInfoDoc-Version 5.1.1_ k2 (GID 5) auf die GeoInfoDoc (GID 6) bevor. Die Produktionswerkzeuge für ATKIS sind bereits GID 6-fähig. Derzeit werden die ATKIS -DTK25-Daten nach der Produktion sogar wieder in die GID 5 zurückgerechnet, um die Kompatibilität zum Geodatenserver zu wahren. Insofern wird bei der Umstellung zur GID 6 mit keinen großen Veränderungen des derzeitigen Produktionsprozesses zu rechnen sein. Dennoch werden Weiterentwicklungen am vorhandenen Prozess Spitzenaktualisierung und umfangreiche Entwicklungen für den Grundaktualisierungsprozess erst nach der Einführung der GID 6 zur Verfügung stehen. Was steht noch an? Sobald die GrAk-Werkzeuge eingeführt sind, werden auch hier die anstehenden Rückstände aufgearbeitet. In kartographischer Hinsicht sind noch die Einzelhäuser aus dem ALKIS -Datenbestand in die Kartendarstellung zu integrieren. Von Seiten der AdV sowie der Kunden ist der Wunsch nach Einzelhäusern ungebrochen. Mit Beseitigung der kartographischen Generalisierungsfehler, dem Abbau der Aktualitätsdefizite sowie der Bereitstellung der Einzelhäuser ist Hessen zukünftig im Stande, jederzeit einen aktuellen Rasterkartenauszug der ATKIS -DTK25 zu erstellen. Diese Kartenbasis bietet eine ideale Grundlage für vielfältige Anwendungen im Internet. Durch die kartographische Bearbeitung ist sichergestellt, dass wesentliche In- halte des ATKIS -Basis-DLM präsentiert und widerspruchsfrei interpretiert werden können. Die Abbildungen 2 und 3 zeigen Beispiele aus dem aktuellen Datenbestand, die bereits jetzt eine gute kartographische Qualität aufweisen. In der letzten Ausbaustufe des ATKIS -Basisdatenbestandes wird auch die Topologiebildung der ATKIS -DTK25 flächendeckend umgesetzt. Dies ermöglicht einerseits den vermehrten Einsatz automatisierter Verfahren bei der Aktualisierung des Datenbestandes, andererseits steht damit aber auch unseren Kunden ein in sich valider Datensatz zur Verfügung, mit dem sie die Präsentation der Objekte speziell an ihre Anforderungen anpassen können. Abbildung 2: Korrekte Darstellung des derzeitigen AAA-Datenbestands Abbildung 3: Korrekte Darstellung des derzeitigen AAA-Datenbestands 41