Nutzung von Copernicus zur Aktualisierung der Amtlichen Basiskarte

Transkript

1 Nutzung von Copernicus zur Aktualisierung der Amtlichen Basiskarte Konzept und erste Ergebnisse am Bsp. Kreis Warendorf GeoIT Round Table NRW, SP 1 Dr. Andreas Müterthies, EFTAS GmbH 1 Jens Hinrichs, Kreis Warendorf Thementag Copernicus, Steinfurt

2 Gliederung Zielsetzung SP1 Technischer Ansatz Realisierung Erste Ergebnisse Ausblick Folie 2

3 Zielsetzung SP1 Wo sind Änderungen (Straßenkörper, Wald, ) in ATKIS DLM bzw. ALKIS TN, ABK.. Ermittlung der 3D-Änderungen durch Nutzung von COPERNICUS: Weltraumkomponente In-Situ-Komponente Amtliche Geobasisdaten (ATKIS-DLM und DOM/DGM, LOD2) Amtliche Geofachdaten (Straßen NRW, Landesbetrieb Wald und Holz NRW, ) OSM Verfahrenstest am Beispiel Aktualisierung ABK Kreis Warendorf Folie 3

4 Technischer Ansatz Nutzung von Daten und Verfahren der Fernerkundung / COPERNICUS Integration der Daten und Verfahren in die bisherige Geo-IT der katasterführenden Stellen z.b. AED-SICAD 3A Editor, ibr, Nutzung der Ergebnisse des FE-Vorhabens DLM-Update Integration von DLM-Update Beistellung der Testdaten durch Kreis Warendorf und EFTAS Beistellung der IT-Infrastruktur durch EFTAS Adaption der Verfahren aus DLM-Update hinsichtlich Integration von 3D-Informationen (DOM / DGM) Folie 4

5 Realisierung Integration Gelände-/Oberflächenmodell als Informationlayer 1. Umsetzung des DLM-Update-Workflows Automatische Selektion von Trainingsdaten Landbedeckungsklassifikation Übersetzung Landbedeckung zu Tatsächliche Nutzung Ausweisung von Änderungshinweisen 2. Integration von DOM-/DGM-Informationen 3. Integration in den 3A-Editor von AED-SICAD Folie 5

6 DLM-Update Integration von Erdbeobachtungstechnologien zur Aktualisierung des ATKIS-Basis-DLM in die EDV-Strukturen des Landesamtes für Vermessung und Geoinformation Schleswig-Holstein 6 Folie 6

7 Realisierung: 1. Umsetzung des DLM-Update Workflows DLM-Update Übergeordnetes Projektziel Integration von Erdbeobachtungstechnologien in EDV-Strukturen öffentlicher Verwaltungen (Vorbereitung SENTINEL-Integration) Spezifisches Ziel des Pilotvorhabens Kann die bisherige manuelle Nachführung des ATKIS Basis-DLM zukünftig durch ein teilautomatisiertes Verfahren unter Zuhilfenahme von Satellitenfernerkundungsdaten und Luftbildern optimiert und beschleunigt werden? Folie 7

8 Realisierung: 1. Umsetzung des DLM-Update Workflows DLM-Update DLM-Update Folie 8

9 Realisierung: 1. Umsetzung des DLM-Update Workflows DLM-Update Modul- und Workflowübersicht Folie 9

10 Realisierung: 1. Umsetzung des DLM-Update Workflows DLM-Update User Interface 1: Zentrale Projektverwaltung Vier Funktionsbereiche: Importfunktionalitäten Verschiedene Datenansichten Batchprozessierung (Klassifizierung & Change Detection) Export der Änderungshinweise Folie 10

11 Realisierung: 1. Umsetzung des DLM-Update Workflows DLM-Update Trainingsdaten DOP Landbedeckung Landbedeckungsklassen Versiegelung Grünland Acker Wald/Gehölz Wasser Feuchtflächen Offenboden/Sand SAT (LANDSAT / SENTINEL 2) Zeitfenster Bilddaten Minimum: März-Mai Juni-Juli August-Oktober Folie 11

12 Realisierung: 1. Umsetzung des DLM-Update Workflows DLM-Update Änderungsdetektion (Change Detection): ATKIS Basis-DLM (t 0 ) Landbedeckung (t 1 ) Erzeugung des eigentlichen Änderungshinweis-Datensatzes; Erfordert den Vergleich von Landnutzung (27 flächenhafte Objektarten der Tatsächlichen Nutzung) und Landbedeckung (7 Landbedeckungsklassen aus überwachter Klassifikation) Folie 12

13 CIR-Orthophoto 2. Implementation of the change detection system 'DLM-Update' Thementag Copernicus, Steinfurt

14 SENTINEL-2 2. Implementation of the change detection system 'DLM-Update' Thementag Copernicus, Steinfurt

15 ATKIS TN 2. Implementation of the change detection system 'DLM-Update' Thementag Copernicus, Steinfurt

16 Trainingsdaten 2. Implementation of the change detection system 'DLM-Update' Thementag Copernicus, Steinfurt

17 Landbedeckungsklassifikation 2. Implementation of the change detection system 'DLM-Update' Thementag Copernicus, Steinfurt

18 Änderungshinweis 2. Implementation of the change detection system 'DLM-Update' Thementag Copernicus, Steinfurt

19 Realisierung: 1. Umsetzung des DLM-Update Workflows DLM-Update User Interface 2 (als Add-In für ArcGIS) Folie 19

20 Erste Ergebnisse: Test ABK-Aktualisierung Kreis WAF Testszenario: Analoger Abgleich Luftbild - Karte Auswahl Testgebiet durch Kreis Warendorf Berechnung Änderungshinweise durch EFTAS Übergabe Änderungslayer an Kreis Warendorf Keine Nutzung der DLM-Update Software durch Kreis Warendorf Vollständige Flächenüberprüfung inkl. Flächen ohne Änderungshinweis durch Kreis Warendorf Keine Zeiteinsparung möglich! Bewertung von Fehlerursachen durch EFTAS Verfahrensoptimierung durch EFTAS Folie 20

21 Erste Ergebnisse: Test ABK-Aktualisierung Kreis WAF Analoger Abgleich Luftbild - Karte Folie 21

22 Erste Ergebnisse: Test ABK-Aktualisierung Kreis WAF Folie 22

23 Erste Ergebnisse: Test ABK-Aktualisierung Kreis WAF Folie 23

24 Erste Ergebnisse: Test ABK-Aktualisierung Kreis WAF Folie 24

25 Erste Ergebnisse: Test ABK-Aktualisierung Kreis WAF Garten vs. Grünland Folie 25

26 Erste Ergebnisse: Test ABK-Aktualisierung Kreis WAF Stall als Wald Folie 26

27 Erste Ergebnisse: Test ABK-Aktualisierung Kreis WAF Beelen - Überprüfung der Fehlermeldungen Aktualisierung von Beelen für 2 x 2 km (ABK-Blatt 3850) 13 Jahre alte ABK-Erfassung in 2004 Change Detection 76 Meldungen 21 angenommen 4 Außendienst 5 % 51 nicht relevant 28 % ohne richtig erkannte Flächen ohne Änderung! Folie 27

28 Erste Ergebnisse: Test ABK-Aktualisierung Kreis WAF Ostenfelde - Überprüfung der Fehlermeldungen Aktualisierung von Ostenfelde 2 x 2 km (ABK-Blatt 3648) 3 Jahre alte ABK-Erfassung in 2014 mit Luftbildern 2011 Aktualität durch Außendienst 2014 Change Detection 56 Meldungen 5 angenommen 9 % ohne richtig erkannte Flächen ohne Änderung! 3 Außendienst 5 % 48 nicht relevant Folie 28

29 Erste Ergebnisse: Test ABK-Aktualisierung Kreis WAF Stand und Ausblick Weniger falsche Änderungshinweise durch Verbesserung der Erkennung Verkehrsflächen, Gewässerflächen Radar Schattenflächen Radar Waldflächen: Glättung des Oberflächenmodells Ggf. Filterung von Kleinstflächen Integration weiterer Geofachdaten InVeKoS Straßeninformationen Bebauungspläne OSM... Folie 29

30 Realisierung Integration Gelände-/Oberflächenmodell als Informationlayer 1. Umsetzung des DLM-Update-Workflows Automatische Selektion von Trainingsdaten Landbedeckungsklassifikation Übersetzung Landbedeckung zu Tatsächliche Nutzung Ausweisung von Änderungshinweisen 2. Integration von DOM-/DGM-Informationen 3. Integration in den 3A-Editor von AED-SICAD Folie 30

31 Realisierung: 2. Integration von DOM- und DGM Vorverarbeitung zum ndsm Berechnung relativer Höhen (ndsm) durch Subtraktion von DOM und DGM CIR ndsm Folie 31

32 Realisierung: 2. Integration von DOM- und DGM Thementag Copernicus, Steinfurt Folie 32

33 Realisierung: 2. Integration von DOM- und DGM Thementag Copernicus, Steinfurt Folie 33

34 Realisierung: 2. Integration von DOM- und DGM Landbedeckungsklassifikation + Grünland mit Höhe Wald/Gehölz Thementag Copernicus, Steinfurt Folie 34

35 Realisierung: 2. Integration von DOM- und DGM Landbedeckungsklassifikation + Grünland mit Höhe Wald/Gehölz + Wald/Gehölz ohne Höhe Grünland Thementag Copernicus, Steinfurt Folie 35

36 Realisierung: 2. Integration von DOM- und DGM Integration Gelände-/Oberflächenmodell als Informationlayer Ergebnisse AX_Wald und AX_Stehendes Gewässer Anzahl der Hinweise Prototyp 5 Prototyp 5 mit IL Prototyp 6.1 AX_Wald In Bewertung AX_Stehendes Gewässer In Bewertung Summe In Bewertung DLM-Update seit 2017 im operationellen Einsatz bei der Landesvermessung SH Ca. 10% Zeiteinsparung dokumentiert (Prototyp 5) Deutliche Reduktion der Hinweise im Test Prototyp 5.1 Prototyp 6.1 bereits im Test Weitere Informationlayer inkl. Sentinel 1 (Radar) in Vorbereitung Folie 36

37 Realisierung Integration Gelände-/Oberflächenmodell als Informationlayer 1. Umsetzung des DLM-Update-Workflows Automatische Selektion von Trainingsdaten Landbedeckungsklassifikation Übersetzung Landbedeckung zu Tatsächliche Nutzung Ausweisung von Änderungshinweisen 2. Integration von DOM-/DGM-Informationen 3. Integration in den 3A-Editor von AED-SICAD Folie 37

38 Realisierung: 3. Integration in den 3A-Editor von AED-SICAD Change Detection zur effizienten Datenaktualisierung CHANGE Detection MARKER CHANGE Detection WIZARD TIM FF- Marker FGDB t 0 -t 1 Fremdsysteme Shape/ dxf 3A/LM Server CHANGE Detection 3A Editor CHANGE Detection COPERNICUS-ALKIS -ATKIS FGDB 3A Editor CHANGE Detection ALKIS Folie 38

39 Ausblick Integration AED-SICAD / ibr / M.O.S.S.-Software Kooperationsverträge abgeschlossen Test Integration in AED SICAD 3A-Editor in 2018 Vereinfachung der IT-Landschaft (Lizenzrechtliche und Technische Vereinfachung) Redundante Software vermeiden Vereinheitlichung der Bedienbarkeit und Nutzerführung Effizienzsteigerung Bündelung von Kompetenzen Integration Radardaten Sentinel-1 bis 2019 Aufbau Web- bzw. Cloudbasierte Dienste Folie 39

40 Vielen Dank für Ihr Interesse! Folie 40