Bezugsrahmenwechsel. Kolloquium Bezugsrahmenwechsel Bundesamt für Landestopografie swisstopo

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1 Bezugsrahmenwechsel LV03 Û LV95 Wechsel des Bezugsrahmens LV03>LV95 bei der GISInfrastruktur swisstopo Changement du cadre de référence MN03>MN95 dans l infrastructure SIG de swisstopo Werner Balmer, GISZentrum, KOGIS 1

2 LV03Û LV95 GISZentrum centre SIG Übersicht / agenda Konzept / concept Herausforderung und Lösungsweg / complexité et solution Werkzeuge/ outils Verfügbarkeit / disponibilité Fazit / conclusion 2

3 Ausgangslage situation initiale in den nächsten Jahren wird der Bezugsrahmen LV95 eingeführt werden swisstopo wird zwischen 2008 und 2010 seine Datenproduktion und haltung mit der Einführung des topografischen Landschaftmodells (TLM) sukzessive auf LV95 umstellen Algorithmen für die Transformation bestehen als DLL inkl. Daten vom Bezugsrahmenwechsel sind alle Geodaten, Systeme und Schnittstellen innerhalb von swisstopo betroffen Massnahmen im Hinblick auf den reibungslosen Übergang zu treffen le cadre de référence MN95 sera introduit au cours des prochaines années avec le modèle topographique du paysage MTP, la production et la gestion de toutes les géodonnées de base seront transférées entre 2008 et 2010 progressivement sur MN95 Les outils pour les transformations planimétrique et altimétrique existent l adaptation du cadre de réference concerne tous les géodonnées de base, systèmes et interfaces de swisstopo Des mesures pour une transition sans heurt doivent être prises 3

4 Ziele / objectifs Für den Wechsel setzte sich swisstopo 2006 die folgenden Ziele: alle Datensätze können den beiden Bezugsrahmen LV03 und LV95 und ggf. mit den entsprechenden Höhen ausgeliefert werden; kein Qualitätsverlust durch den Wechsel des Bezugsrahmens effiziente und möglichst redundanzfreie Verwaltung der Daten; Pour l introduction de MN95 swisstopo s'est fixé en 2006 les objectifs suivants: toutes les géodonnées de base peuvent être livrées dans MN03 et MN95 avec les altitudes correspondantes pas de perte de qualité par le changement du cadre de référence La gestion des données se fait sans redondance et de manière efficiente 4

5 Konzept / concept (1) Phase 1 als Übergangsphase umfasst die Datenmigration nach LV95 und Realisierung neuer Systeme und der Datenabgabe in LV95 / Phase de transition: migration des données et réalisation des SIG et d'une livraison des données dans MN95 Phase 2 die Produktion, Nachführung, Verwaltung und Datenabgabe in LV95 läuft ab Produktionsbeginn TOPGIS / la production et la diffusion des / LV95 données dans MN95 commenceront avec la réalisation du système TOPGIS 5

6 Herausforderung / complexité komplexe GISInfrastruktur, rund 15 GIApplikationen und Geodatenbanken Produktion von rund 30 Geodatensätze mit unterschiedlichen Anforderungen an die Lagegenauigkeit und Qualität wie z.b.: kartenbasiertes Landschaftsmodelle VECTOR25, VECTOR200 Pixelkarten PK25 bis PK1000 (Regelmässige) sehr grosse Höhendatenraster wie z.b. DTMAV (grid) grosse und wachsende OrthobilderDatensätze SWISSIMAGE Luftbildorientierungselemente, Multimediaprodukte, SABE, EGM und ERM sowie WebGIS Daten, Geodienste und Fragen der Interoperabilität werden hier nicht weiter betrachtet une infrastructure SIG complexe avec 15 applications et bases de données spatiales production d environ 30 géodonnées de base avec differentes exigences de précision et qualité: VECTOR25, VECTOR200 le modèle numérique du territoire avec la géométrie de la carte nationale Cartespixel CP25 à CP1000 les grilles des modèles de terrain de très haute précision MNS / MNTMO la mosaïque d'orthophotos SWISSIMAGE Les métadonnées correspondantes des photographies aériennes, les produits de cartes nationales de la Suisse interactives, SABE, EGM, ERM, les géoservice, l interopérabilité ne sont pas considérés dans cet exposé 6

7 Herausforderung / complexité GISystem Referenzrahmen Verwaltung Beschreibung und Datensätze RAHDIS LV03, LV95 Geodatabase/ArcSDE Raster und Höhendatenbank: DTMAV/DOM roh, DTMAV grid, swissimage, Pixelkarten LUBIS LV03 Geodatabase/ArcSDE Luftbildinformationssystem: Metadaten der Luftbilder VEC LV03 Geodatabase/ArcSDE Produktionssystem für VECTOR200, ERM FPDS LV03, LV95 MSSQLServer Fixpunktdatenservice: Koordinaten der Fixpunkte, Krokis, Punktekarte GIS Landesgrenzen LV95 Geodatabase GISProduktionssystem für die Landesgrenze XmapSystem LV03 ATLAS/Shape NachführungsElemente GTDB LV03 Unix: Coverage/ArcStrom und ArcSDE Produktionssystem von VECTOR25, GG25, DHM25 Basismodell CADKarto Systeme LV03 Rasterkoordinaten und Worldfiles Kartendaten als georeferenzierte TIFFs Thema Kartosysteme Blattkoordinaten Kartendaten TOPGIS LV95 Geodatabase/ArcSDE GIS Applikation des TLM GeniusDB LV95 Geodatabase/ArcSDE GIS Applikation des OPTIANLK für die DKM25 bis 1000 Komplexe GIInfrastruktur: die wichtigsten GISApplikation (2006) / l infrastructure SIG : les applications SIG les plus importantes en

8 Herausforderung / complexité Name Menge [GB] Objekte Objektarten Exportformate / kombination TLM 100 n Mio. > 30 n V25, GG25 etc Mio. Pixelkarten Historische Karten SWISSIMAGE SPOT Landsat 5 1 DHM25 MM 1 32 DTMAV roh, grid DOM roh, grid 2 Die wichtigsten Geodatensätze les géodonnées de base les plus importantes 8

9 Lösung / solution (1) PRODAS Ablösung der Produktion / Verwaltung der Daten durch LV95 / remplacement des anciens systèmes de production Aufbau einer zentralen Verwaltung der GeodatenProdukte in PRODAS / géstion centrale des géodonnées de base dans PRODAS Ausgabe der Daten in LV95/LN02 (Datenabgabestandard) LV95/LHN95 (nur Ingenieurvermessung), und LV03/LN02 / livraison dans MN95/NF02 (standard), MN95/RAN95 (mensuration d ingénieur) et MN03/NF02 Transformation auf Basis von CHENyx06 und HTRANS / transformation avec CHENyx06 et HTRANS 9

10 Lösung / solution (2) VECTOR25, GG25, DHM25 und swissnames: die Genauigkeit ist geringer als die Verzerrungen im LV03Netz. Einfache Translation in LV95 vertretbar Bestehende Rasterdaten: Anpassung der Georeferenzierung in LV95 mittels Translation bzw. Umrechnung mit CHENyx06 DTMAV roh und DOM roh werden in LV03/LN02 gehalten und bei Bedarf nach LV95/LN02 resp. LV95/LHN95 transformiert Neue Orthobilder werden direkt in LV95/LHN95 produziert und verwaltet. Abgabe in LV03 erfolgt Anpassung der Georeferenzierung mittels Translation Aufbau des DTMTLM aus dem DTMAV roh mittels einer Eigenentwicklung zur Datenmigration und Transformation CHENyx06 und HTRANS Erweiterung der GISInfrastruktur um den DataHub, serviceorientierte Architektur für zentral bereitgestellt Datenaustauschprozesse VECTOR25, GG25, MNT25 et swissnames: pour cette précison une translation est suffisante Géodonnées raster: Translation ou transformation (CHENyx06) de la géoréférence dans MN95 Les modèles de terrain de très haute précision MNS / MNTMO sont transformés pour la livraison dans MN95/NF02 (standard) et MN95/RAN95 (projet) avec CHENyx06 et HTRANS les nouvelles orthophotos sont produites dans MN95/RAN95: Translation ou transformation (CHENyx06) de la géoréférence dans MN03 Production du modèle de terrain du MTP basé sur MNTMO avec des outils développés soismême utilisant CHENyx06 et HTRANS Mis en place du DataHUB dans l infrastructure SIG: géoservice central pour les processus d échange de données 10

11 Lösung / solution (3) Aufbau einer Produktedatenbank PRODAS ab 2006 VECTOR25, GG25, DHM25 und swissnames: die Genauigkeit ist geringer als die Verzerrungen im LV03Netz. Einfache Translation in LV95 vertretbar Bestehende Pixelkarten, in LV03 produzierte Orthobilder und Satellitenbilder: Anpassung der Georeferenzierung in LV95 mittels Translation bzw. Umrechnung mit CHENyx06 Neue Orthobilder werden direkt in LV95 und LHN95 produziert und verwaltet. Abgabe in LV03 erfolgt Anpassung der Georeferenzierung mittels Translation mis en place d une base de données de géodonnées de base (PRODAS) VECTOR25, GG25, MNT25 et swissnames: pour cette précison une translation est suffisante Les cartespixel, les orthophotos et les mosaïques d'images satellite produites avec MN03: Translation ou transformation (CHENyx06) de la géoréférence dans MN95 les nouvelles orthophotos sont produites dans MN95/RAN95: Translation ou transformation (CHENyx06) de la géoréférence dans MN03 11

12 Lösung / solution (4) DTMAV roh und DOM roh werden in LV03/LN02 gehalten und bei Bedarf nach LV95/LN02 resp. LV95/LHN95 unter Verwendung der CHENyx06 und HTRANS Algorithmen transformiert Aufbau des DTMTLM aus dem DTMAV roh mittels einer Eigenentwicklung zur Datenmigration, die die CHENyx06 und HTRANS Die Lagegenauigkeit von Vector25 kann nur bedingt automatisiert verbessert werden und bedingt einen grossen manuellen Aufbereitungsaufwand Erweiterung der GISInfrastruktur um den DataHub, serviceorientierte Architektur für zentral bereitgestellte Datenaustauschprozesse Les modèles de terrain de très haute précision MNS / MNTMO sont transformés pour la livraison dans MN95/NF02 (standard) et MN95/RAN95 (projet) avec CHENyx06 et HTRANS Production du modèle de terrain du MTP basé sur MNTMO avec des outils développés soismême utilisant CHENyx06 et HTRANS La précison du VECTOR25 ne peut pas être améliorée avec une transformation automatique et demande un effort manuel important Mis en place du DataHUB dans l infrastructure SIG: géoservice central pour les processus d échange de données 12

13 Werkzeuge /outils PRODAS EXPORT MANAGER Automatische Datenbereitstellung über WebService SOAP Schnittstelle zum TOPOSHOP: Liefert die verfügbaren PRODUKTE ClientHandler: Ermöglicht die Nutzung von existierender ExportFunktionalität und steuert diese Daten Daten Daten Daten GTBD RAHGIS Geoprocessing FME DataHub Datenaustauschprozess weitere Modelltransformation Inkrement berechnung Koordinatentransformation GTDB Export Manager Funktionalität RAHDIS Import Export Funktionalität GPTools Safe FME DataHub Funktionalität Import von Vektordaten Export von Vektordaten Modelltransformation Formattransformation Inkrementbildung Ev. Raster Import Export über RAHDIS GPTools Selektion GTDB ArcStorm RAHDISDB PRODASDB TOPGISDB GENIUSDB Daten Daten Erweiterung der GISInfrastruktur um PRODAS und den DataHub Mis en place du DataHUB dans l infrastructure SIG, service central pour les processus d échange de données 13

14 Werkzeuge /outils DataHub Datenaustauschprozesse von allen Applikationen modular kombinierbar Les outils sont disponibles pour tous les SIG 14

15 Werkzeuge /outils RAHDIS Datenexportprozess für DTM, DOM mit CHENyx06 und HTRANS implementiert Keine PerformanceEinbussen Des processus d échange sont implementés avec CHENyx06 et HTRANS Pas de problèmes de performances 15

16 Werkzeuge/ outils MultipartShapePacking of points Multipoint ~ points (LIDAR) 2,36 Mio Records points Schritte zum DTMTLM Ausdünnung DTMAV roh, Integration weiterer Daten Koordinatentransformation (Lage und Höhe) Sortierung Modeltransformation TIN Bildung 16

17 Werkzeuge /outils Datenmigration TLM/MTP Modelländerungen und geometrische Verbesserungen sind wichtiger als die FINELTRATransformation L amélioration de la précison géometrique et les transformations de modèle sont plus importantes que la transformation FINELTRA 1/2 1/2 4m_Strasse 6m_Strasse 6m_Strasse IstKreisel: ja 17

18 Werkzeuge /outils Transformation und Topologie: Die Topologie der swisstopo Geodaten wie VECTOR25 wird durch die Transformation mit CHENyx06 nicht zerstört: Strassen und Flussnetze bleiben erhalten Polygondatensätze mit Topologieregeln wie keine Überlappung, kein Lücken (INTERLIS: Area) bleiben bei der Transformation erhalten, sofern die Kanten der Polygone die exakt gleiche Geometrie bis auf Verticesstufe (Gleichheit) aufweisen, d.h. eine korrekte Topologie aufweisen. Topologiefehler bei Bodenbedeckung bei ca Objekten < 0.02 Rechte Winkel z.b. bei Gebäuden (keine topologische Eigenschaft) gehen verloren Noch keine Erfahrung besteht mit Kreisbögen, Splines, geometrisch komplexen Objekten (z.b. flächenhafte Strassen) X Y 18

19 Verfügbarkeit / disponibilité Die ersten TLMDaten werden den Nutzern ab 2010 zur Verfügung gestellt Erste Orthobilder in LV95 werden voraussichtlich im Laufe 2009 zur Verfügung gestellt werden können. Bestehende Geodaten (ausser den Gittern des DTMAV und DOM) werden ab Mitte 2009 wahlweise sowohl in LV03 als auch LV95 zur Verfügung stehen Le modèle MTP sera disponible dès 2010 Les prémières orthophotos en MN95 seront probablement disponibles dès 2009 D autres géodonnées seront disponibles dès 2009 (dans MN03 et MN95) 19

20 Fazit / conclusion Die Datenproduktion wie auch die haltung aller Geobasisdatensätze wird bis 2010 sukzessive auf LV95 umgestellt Mit PRODAS und DataHub wird eine ausbaufähige Datenverwaltung und bereitstellungsinfrastruktur aufgebaut Die Transformationsroutinen CHENyx06 und HTRANS können in GIS Applikationen ohne Probleme eingesetzt werden. Die Performance ist sehr gut Die Umstellung bedingt Datenmigrationen mit z.t. hohem manuellem Aufwand und auch speziellen Migrationstools Topologie bleibt bei mehrheitlich bestehen la production et la gestion de toutes les géodonnées de base seront transférées entre 2008 et 2010 progressivement sur MN95 PRODAS et DataHub donnent une infrastructure SIG extensible les routines CHENyx06 et HTRANS doivent être implementées sans problèmes dans des application SIG. La performance est très bonne. une migration des géodonnées automatiques n est pas possible, elle demande un effort manuel important et l aide des outils speciales La topologie n est pas détruite 20

21 offen Punkte / suite Noch weiter abzuklären sind: die Relevanz und Methodik einer Rasterdatentransformation (Bild und Höhendaten) unter Einbezug von FINELTRA Art und Weise der impliziten resp. expliziten Abgabe der Projektionsangaben bei den (automatischen) Bereitstellungssystemen für Rasterund Vektordaten wie RAHDIS und PRODAS Topologieerhalt bei komplexen Daten (systemspezifisch) ist weiter zu untersuchen Prochain pas: La méthologie de la transformation des données raster avec FINELTRA estelle est necaissaire? Coment produire des métadonnées concernant le cadre de référence/projection? Topologie des géodonnées et la transformation CHENyx06? 21