Anlage zur Handreichung Mindestanforderungen an integrale Hochwasserschutzkonzepte. - Anforderungen an die Datenübergabe -

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1 Anlage zur Handreichung Mindestanforderungen an integrale Hochwasserschutzkonzepte Stand: Anforderungen an die Datenübergabe - In der vorliegenden Anlage zur Handreichung Mindestanforderungen an integrale Hochwasserschutzkonzepte sind einige grundlegende Anforderungen zusammengestellt, die sich insbesondere auf Art und Umfang der digital zu übergebenden Arbeitsgrundlagen und Ergebnisse von Hochwasserschutzkonzepten (HWSK) beziehen. Die betreffenden Anforderungen sind als Mindestanforderungen zu verstehen. Der Sinn dieser Anforderungen an die Datenübergabe besteht darin, dass damit auch die weitergehende Verwertung bei den zuständigen Behörden sowie später darauf aufsetzende inhaltliche Fortschreibungen sichergestellt sind. Ergeben sich aus Besonderheiten der Aufgabenstellungen notwendige Abweichungen von den hier formulierten allgemeinen Anforderungen, so sind diese vorab mit dem Auftraggeber abzustimmen. A1: Erläuterungsbericht Druckvorlage für den Erläuterungsbericht einschließlich aller Anlagen, Karten und Planzeichnungen als pdf-dokumente Die Übergabe des Erläuterungsberichtes als editierbares Textdokument (z. B. *.doc, *docx usw.) ist in der Regel nicht erforderlich. A2: Vermessungen Allgemeines Für die Erstellung von Hochwasserschutzkonzepten werden regelmäßig Neu- oder Ergänzungsvermessungen an Gewässern, Hochwasserschutzanlagen oder des gefährdeten Gebietes selbst erforderlich. An Gewässerabschnitten, für welche Hochwassergefahren- und risikokarten zu erstellen waren, liegen regelmäßig Vermessungsdaten in der TLUG vor. Eine Abstimmung über bereits vorhandene Daten mit der TLUG vor Auslösung von Vermessungsleistungen wird zur Vermeidung doppelter Vermessung als sinnvoll erachtet. Als Lagebezugssystem sollen ETRS89 UTM Zone 32 und Gauß-Krüger-System, PD83, Bessel-Ellipsoid, 4. Meridianstreifen sowie als Höhenbezugssystem DHHN92 verwendet werden. Aus den jeweiligen Gegebenheiten (z. B. Bauwerke, Mühlgräben usw.) und Problemstellungen sowie den vorgesehenen Modellierungsverfahren (1D oder 2D) können sich spezielle Anforderungen an die dazu erforderlicher Vermessungsinformationen ergeben. Diese sind vorab mit dem Auftraggeber sowie mit dem Modellierer abzustimmen, um aufwendige nachträgliche Erhebungen zu vermeiden. Seite 1 von 5

2 Vermessungen zur Aufstellungen von Hochwasserschutzkonzepten bestehen im wesentlichem aus: 1) Lageplänen mit allen für die Planung notwendigen Angaben zur Beschreibung der Lage und der Höhe von relevanten Objekten, welche regelmäßig mit vermessungstypischen Signaturen zur Verbesserung der Lesbarkeit ergänzt werden. Mindestbestandteile sind: - Layer zur allgemeinen Lagebeschreibung von Objekten - Layer zur Beschreibung von plötzlichen Änderungen der Geländeneigung (Bruchkanten) - Layer mit besonderen Objekten (Umring gefährdeter Gebäude etc.) - Layer mit markanten Punkten - Layer mit dem Kataster 2) Querprofile des Geländes, welche bei Vorhandensein eines qualifizierten digitalen Geländemodells (DGM) auf das Gewässer und das unmittelbare Umfeld beschränkt werden. (Bedarfsweise kann ein solches Profil später aus dem DGM heraus verlängert werden.) Die Querprofile des Gewässers sollen alle für die Geometrie wesentlichen Punkte, insbesondere aber (mit mehreren Punkten) die Gewässersohle, beschreiben. Für die Beschreibung dieser Punkte ist ein einheitlicher Code zu verwenden. Bei besonderen Profilen wie Brücken, Wehren und Flutschleusen empfiehlt sich die zusätzlich Anfertigung und Lieferung von Bauwerksskizzen. 3) Fotodokumentation der Vermessung mit mindestens einem Foto je Gewässerprofil 4) Einmessung von Wasserspiegeln in den Gewässerprofilen an einem Tag einschließlich Durchflussmessungen an ausgewählten Querprofilen (Stichtagsmessung) zur späteren Kalibrierung des hydraulischen Modells mit Angabe von Datum und genauer Uhrzeit der Messungen. Bei den Uhrzeitangaben ist das Zeitsystem (MEZ bzw. MESZ) zu beachten und ebenfalls mit anzugeben (Problematik der Umstellung auf Sommerzeit und umgekehrt). Die Stichtagsmessung an den Profilen bei einem erhöhten Durchfluss oder Hochwasser ist dabei ausdrücklich erwünscht und sollte als Eventualposition regelmäßig mit ausgeschrieben werden. Sind entlang der einzumessenden Gewässerstrecke Hochwassermarken vorangegangener Ereignisse bekannt, so sollten diese ebenfalls aufgenommen werden. Zu Zwecken der Prüfung sowie der Fortschreitung des Datenbestandes der TLUG ist es erforderlich, die Vermessungsdaten in kompatiblen Datenformaten anfertigen zu lassen und zu übergeben. Folgende Datenformate sind dabei möglich und notwendig: a) Vermessungsdaten als Textdateien im ASCII-Format (z. B.*.txt, *.asc, *.csv, *.pkt) mit spaltenmäßiger Anordnung von Hochwert, Rechtswert, Höhe und Code. Eine Codeliste der Objekte bzw. Vermessungssymbolik ist ebenfalls zu übergeben. b) Georeferenzierte Lagepläne im CAD-Format, vorzugsweise als *.dwg und soweit möglich als 3D Geometrie. Als Zeichnungseinheit ist Meter zu verwenden. Zugehörige Plotstildateien (*.ctb) und Plotdateien (*.plt) sind beizufügen. Die Lagepläne sind ebenfalls auch als pdf- Dateien zu erstellen. Seite 2 von 5

3 c) Querprofile im Gewässerkundlichen Austauschformat (GAF, Formatbeschreibung beispielsweise erhältlich unter: und die Rohdaten der Vermessung im ASCI-Format entsprechend der verwendeten Vermessungssoftware sowie als digitaler Plot im Format *.pdf Wird an Gewässern zweiter Ordnung eine 2D-Hydraulik modelliert, so ist abzuklären, ob die Erstellung der Profildateien im Gewässerkundlichen Austauschformat (GAF) trotzdem erforderlich ist oder ob auf deren Übergabe verzichtet werden kann. d) Fotodokumentation im Format *.jpg, Bildqualität mind. 5 Mio. Pixel, zur Dokumentation des Gewässerzustandes zum Zeitpunkt der Vermessung. Erstellung und Übergabe eines Punktshapes mit Angabe von Rechtswert, Hochwert und dem Dateinamen der Bilddatei für die Zuordnung im GIS. Soweit die Vermessung als Bestandsvermessung nach Fertigstellung von Hochwasserschutzmaßnahmen ausgeführt wird, ist darauf zu achten, dass die Querprofile zur Dokumentation der Veränderungen möglichst an der gleichen Stelle wie die Ausgangsvermessung aufgenommen werden. Falls vom Auftraggeber gewünscht, können Querprofile analog ausgedruckt werden. Es empfiehlt sich hier, die Punktkoordinaten (Hochwert/Rechtswert) mit auszugeben. Eine Übergabe analoger Dokumente an die TLUG ist nicht erforderlich. A3: Modelle (N-A-Modellierung, hydraulische Modellierung) A3-1: Allgemeines Übergabe lauffähige Modelldateien und Modellprojekte für alle im Rahmen des HWSK erstellten Simulationsmodelle (N-A-Modellierung, hydraulische Modellierung) mit allen Modellszenarien sowie den Input-, Parameter- sowie Ergebnisdateien Wird für den Aufbau von Simulationsmodellen kommerzielle Software eingesetzt, so ist dies vorab abzustimmen (Sicherstellung der Verfügbarkeit der einzusetzenden Modellierungssoftware bzw. deren genauer Versionsnummer beim Auftraggeber bzw. Behörden). Für die genutzte Modellierungssoftware sind die vollständigen Versionsnummern (einschließlich des Kompilierungsdatums bei kommerzieller Software) der eingesetzten Modellkerne sowie bei freier Software (Open Source, Freeware) zusätzlich die Software selbst mit zu übergeben. Die Verwendung und Übergabe ausschließlich proprietärer Datenformate (im Sinne herstellerspezifischer Datenformate, die nur über nicht allgemein verfügbare kommerzielle Software korrekt und ohne Informationsverlust verarbeitet werden kann) ist so weit als möglich zu vermeiden und soll nur nach vorheriger Abstimmung mit dem Auftraggeber erfolgen. Seite 3 von 5

4 A3-2: Hydraulik, 2D Das Berechnungsnetz ist in jedem Fall im *.2dm Format für das Programm SMS mit dem Rechenkern Hydro_AS-2D zu erstellen. Sämtliche Bruchkanten, Gewässerverlaufe (auch Nebengewässer) sind bis zum Modellrand einzuarbeiten. Die Landnutzung und die flächenhafte Zuordnung von Rauheitsbeiwerten sind aus vorhandenen digitalen Orthophotos sowie aus den Landnutzungsgrenzen als Ergebnis der Auswertung der Befliegung abzuleiten. Die Landnutzungsgrenzen liegen als Ergebnis der Befliegung in Form von geschlossenen Polygonzügen vor. Das Berechnungsnetz ist ausdrücklich nicht nur für den Hochwasserlastfall zu erstellen, sondern soll auch Niedrigwasserabflüsse korrekt abbilden. Dies bedeutet, dass alle Bruchkanten der Befliegung zu verwerten sind. Gräben im Vorland sind korrekt als diese zu modellieren und an das Hauptgewässer anzuschließen. An die Netzqualität werden folgende Mindestanforderungen gestellt: - Minimum interior angle (Minimalwinkel des Netzes): 5 - Maximum interior angle (Maximalwinkel des Netzes): Element area Change (max. Größenverhältnis benachbarter Elemente): Connecting elements (max. Netzknotenanschlusselemente): 10 Die Berechnungsergebnisse vom Rechenkern Hydro_AS-2D werden standardmäßig im SMS- Programm visualisiert. Die *.2dm-Datei sowie sämtliche Berechnungsergebnisse sind mit zu übergeben. Für die Rauheitsbelegung ist in eine ASCII-Textdateidatei zu beizufügen. Folgende Skalar- und Vektorwerte sind jedoch zusätzlich in das ESRI-Shape-Format zu konvertieren: - Wasserspiegellage über Gelände (WSPL minus elevation), - Wasserspiegellage über NHN (WSPL), - Fließgeschwindigkeitsbetrag (Veloc Scalar), - Fließgeschwindigkeitsvektor (Veloc Vector), - Geländehöhe (elevation), - Energiehöhe, Froude. Die Anzahl der Elemente mit gleichen Attributen ist zu minimieren (dissolve-funktion). Die Darstellungsabstufungen werden vom Auftraggeber im Laufe der Bearbeitung festgelegt. Sollte die Berechnung in mehrere Abschnitte unterteilt sein, so sind die Ergebnisse der einzelnen Berechnungen in ein Shape des Gesamtgebietes zusammenzuführen. Die Überlappungsbereiche sind so zu verschneiden, dass ein stetiger Verlauf entsteht. Des Weiteren ist je Berechnungsgang ein Punktshape des Gesamtgebietes zu erstellen, in dem alle oben genannten Skalarwerte in der Attributtabelle zum jeweiligen Netzpunkt abgelegt werden. Für die Angabe der Fließgeschwindigkeit ist evtl. die Bildung von Mittelwerten jeweils für v x und v y sinnvoll. Die Festlegung der Inhalte der Punktshapes erfolgt in Abstimmung mit dem Auftraggeber. Aus den vom Auftraggeber zur Verfügung gestellten Befliegungsdaten und den sonstigen Unterlagen (Orthophotos, Flurkarten, topographische Karten) ist ein Layoutprojekt im ArcGIS für die analoge Ausgabe zu fertigen. Der Maßstab wird im Laufe der Bearbeitung vom Auftraggeber vorgegeben. Seite 4 von 5

5 Es ist ein freier Blattschnitt je nach Gewässerverlauf zu wählen und eine Blattschnittübersicht auf jedem Plan darzustellen. Der analoge Ausdruck erfolgt in Abstimmung mit dem Auftraggeber. Die Ergebnisse der hydrotechnischen Berechnung - jeder Bemessungsabfluss einschließlich Kalibrierungsabfluss - werden in einem Erläuterungsbericht zusammengefasst. Die Dokumentation der Vorgehensweise und der für die Berechnung getroffenen Annahmen sollen für den Auftraggeber nachvollziehbar und lückenlos zusammengestellt werden. Werden für die Kalibrierung des hydraulischen Modells zusätzlich erstellte Fotoaufnahmen verwendet, sind diese dem Bericht beizufügen und den betreffenden Gewässerabschnitten eindeutig zuzuordnen. A4: GIS-Projekte und Geodaten: Erstellte GIS-Projekte sind einschließlich aller eingebundenen Geodaten und Simulationsergebnissen als lauffähige Projekte zu erstellen. Dabei sind in den GIS- Projektdateien relative Pfadangaben zu verwenden. Damit ist die Möglichkeit des Öffnens von Laufwerken mit beliebiger Benennung und z. B. auch von DVD oder externen Platten sicherzustellen. Die zum Aufbau der GIS-Projekte einzusetzende GIS-Software und deren Version sind mit dem Auftraggeber abzustimmen. Bei der Auswahl der GIS-Software und ggf. erforderlicher Zusatzmodule sind die bestehenden Einsatzmöglichkeiten zur Kopplung mit den einzusetzenden bzw. auszuwertenden Simulationsmodellen (Pre- und Postprocessing, Ergebnisvisualisierung) sinnvoll zu berücksichtigen. Wird freie GIS-Software eingesetzt, so ist diese ebenfalls in der betreffenden Version mit zu übergeben. Der Bestand und der Inhalt der Geodaten sind zu dokumentieren. Die eingesetzten Projektionen sind anzugeben. Seite 5 von 5