Koordinaten und Karten

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1 Koordinaten und Karten Das Aufgabenspektrum des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie anlässlich der DVW Exkursion

2 Inhalt Einleitung Grundlage und Struktur des BKG Aufgaben in der Geodäsie Globale Einbindung Nationale und europäische Aktivitäten Aufgaben und Strukturen in der Geoinformation IMAGI GDI-DE Europäische Aktivitäten Globale Initiativen Zusammenfassung und Ausblick 2

3 Vermessungs- und Katasterwesen in Deutschland Länder / AdV Bund Vermessungs- und Katasterwesen Bereitstellung der geodätischen Referenzsysteme, Referenznetze sowie geotopographischen Referenzdaten des Bundes Seit gesetzliche Grundlage für das BKG: Bundesgeoreferenzdatengesetz. Weitere Verwaltungsvereinbarungen zwischen Bund und Ländern regeln Maßnahmen zur Bereitstellung und Nutzung der Daten. 3

4 Strategische Ausrichtung durch das BGeoRG Mit dem BGeoRG wird für die zur Deckung des eigenständigen Bedarfs des Bundes auf dem Gebiet des Geoinformationswesens notwendigen geodätischen Referenzsysteme und -netze sowie geotopographischen Referenzdaten die Grundlage für eine verbesserte Standardisierung und Koordinierung dieser Daten geschaffen. [ ] Durch das BGeoRG werden dem Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) grundsätzlich keine neuen Aufgaben übertragen, so dass dem Bund keine zusätzlichen Kosten entstehen. Für die Länder und Kommunen entstehen durch das BGeoRG keine zusätzlichen Kosten. 4

5 Aufgaben durch das BGeoRG 1. Aufbereitung, Aktualisierung und Bereitstellung von orts- und raumbezogenen Daten [ ], 2. Bereitstellung und Pflege der nationalen übergeordneten geodätischen Referenznetze [ ], 3. Mitwirkung [ ] zur Einrichtung und Pflege globaler geodätischer Referenzsysteme und -netze sowie der Fortentwicklung der [ ] Mess- und Beobachtungstechnologie, 4. Koordination des Auf- und Ausbaus sowie Erhaltung des Bundesanteils der Geodateninfrastruktur für Deutschland, 5. Betrieb eines Dienstleistungszentrums des Bundes, das die Koordination [ ] übernimmt, den Bedarf an Geodaten erhebt, sie über ein Geoportal [ ] verfügbar macht und Bundesbehörden [ ] unterstützt, 6. Vertretung fachlicher Interessen Deutschlands [ ] Mitwirkung an der Vorbereitung von zivilen Programmen und Rechtsvorschriften sowie an der [ ] Vorbereitung und Harmonisierung von kartographischen und geodätischen Produkten. 5

6 Standorte Concepcion, Chile (Geodätisches Observatorium) Leipzig (Außenstelle) Frankfurt am Main (Zentrale) O Higgins, Antarktis (Geodätisches Observatorium) Wettzell (Geodätisches Observatorium) 6

7 Personalstruktur und Haushaltsvolumen Personalstruktur (2013): 237 Mitarbeiter/innen gesamt (zusätzl. 51 Zeitverträge), davon 57 % Männer 43 % Frauen und 9 Auszubildende Mitarbeiter/innen 1992: 450; 2005: 316 (26 Zeitverträge) Haushaltsvolumen (2013): ca. 32 Mio., davon 15 Mio. Personalhaushalt (entspr. ca. 50 %) 8 Mio. Investitionen 8 Mio. sächliche Verwaltungsausgaben (u.a. Fortbildung, Dienstreisen, Betriebsmittel, Mieten, Pachten) 7

8 Organigramm 8

9 Aufgaben der Abteilung Geodäsie 9

10 Verknüpfung von Georeferenzdaten und Geofachdaten Realisierung des Raumbezugs 10

11 Aufgaben der Geodäsie Geodäsie stellt Grundlagen für die Referenzierung von Geodaten eine einheitliche metrologische Basis für alle Erdbeobachtungssysteme und wichtige Informationen zum besseren Verständnis des Systems Erde bereit. Dazu gehören: die genaue und zuverlässige Erfassung von Meeresspiegeländerungen in Verbindung mit dem Abschmelzen der Polkappen tektonische Veränderungen mit der Folge von Erdbeben sowie Beobachtung des Wasserhaushaltes der Erde 11

12 Aufgabenbereiche Geodäsie Grundsatz Kombination der Raumverfahren Zentralbüro des Internationalen Erdrotationsdienstes Internationaler VLBI Dienst Internationaler Laserentfernungsmessungsdienst Deutsches Referenznetz GREF Europäisches Referenznetz/Internationaler GPS Dienst GNSS Satellitenbahnen Satellitennavigation Echtzeitpositionsbestimmung Integrierter Raumbezug Deutsches/ Europäisches Höhenreferenzsystem Geoid und Schwerefeldmodellierung Geodätische Informationssysteme Metrologie der Schwere Deutsches Schwerereferenzsystem Absolutgravimetrie Relativgravimetrie Geodätisches Observatorium Wettzell VLBI Beobachtung SLR Beobachtung Lokale Messdaten und fachspezifische Dienstleistungen 12

13 Grundlage jeder Georeferenzierung Bereitstellung globaler Referenznetze Das BKG betreibt dafür geodätische Observatorien im Bayerischen Wald (Wettzell) in Chile (TIGO) in der Antarktis (O Higgins) Antarktis (O Higgins) Bayerischer Wald (Wettzell) Chile (TIGO) 13

14 Übersicht: Geodätische Observatorien Wettzell: TWIN 13,2 m RTW 20 m Chile: TIGO 6 m Argentinien: AGGO 6 m Antarktis: O'Higgins 9 m 14

15 Transportables Observatorium TIGO Umzug nach Argentinien AGGO Erfolgreicher Vertragsabschluss mit CONICET über gemeinsame Weiterführung von TIGO in Argentinien. Abschluss in Chile im Rahmen des letzten Directing Board Meetings im Juni Gegenwärtig laufen intensive Vorbereitungen für den Abtransport. Voraussichtliche Wieder-Inbetriebnahme im Sommer Anschließend dreijährige Übergangsphase, bevor AGGO komplett unter argentinische Leitung gestellt wird. 15

16 Einbau des VLBI-Gestänges in das Fundament auf der neuen Station La Plata 16

17 Vorbereitung der Demontage und Verpackung des VLBI-Teleskops in Concepcion 17

18 Grundlage jeder Georeferenzierung Bereitstellung globaler Referenznetze Globales Netz geodätischer Stationen und Observatorien (derzeit) 18

19 Beiträge zum globalen, europäischen und nationalen Referenzsystem Internationale Assoziation für Geodäsie (IAG) Referenzkoordinaten und Geodynamik, Satellitenbahnen, Erdrotationsparameter Internationaler Erdrotationsdienst (IERS) bestimmt Terrestrisches Referenzsystem (ITRF) aus Beobachtung von Quasaren Satelliten- Laserentfernungsmessungen Beobachtungen der Satellitennavigationssysteme BKG ist Daten- und Analysezentrum und unterhält das IERS-Büro 19

20 Georeferenzierung Bereitstellung des Raumbezugs Das Integrierte Deutsche Geodätische Referenznetz GREF Ziele und Aufgaben: Realisierung und Laufendhaltung eines einheitlichen dreidimensionalen Raumbezugs in D Einbindung dieses Systems in das Europäische und das Internationale Terrestrische Referenzsystem Unterstützung von Realtime- Satellitenpositionierungsdiensten Überwachung zeitlicher Veränderungen an den Stationen Bestimmung der Höhenbezugsfläche 20

21 Georeferenzierung Bereitstellung des Raumbezugs Europäische Einbindung: EUREF IAG / IERS Regionale Verdichtung in Europa GNSS Permanent Network (EPN) mit 250 Stationen 130 EPN Stationen sind Teil des ITRF2008 Etwa 150 Stationen liefern RT- und GLONASS-Daten Galileo Class A-Stationen (200 of 250) Position: 1 cm-genauigkeit Kontinuierliche Koordinaten Überwachung und Berücksichtigung der Stationsbewegungen 21

22 Georeferenzierung Europäisches Höhenreferenzsystem UELN = United European Leveling Network Daten- und Rechenzentrum im BKG: Nivellementsdaten (von 26 Ländern) in einer Datenbasis 22

23 Modernisierung des Deutschen Höhenbezugsrahmens Zeitplan Arbeiten nach Abschluss der Nivellementsbeobachtungen Ausgleichungsergebnis termingerecht im April 2014 an die Länder ausgeliefert Überprüfung und Verdichtung der Schweredatenbasis Einrechnung von Nivellements- Folgenetzen durch die Länder Berechnung Quasigeoidmodell GCG2016 Berechnung eines Transformationsmodells (DHHN92 DHHN2016) bis Mitte 2016 als Unterstützung der Nutzer 23

24 Schweremessungen Wattenmeer Lücke in Schwere-Datenbasis für Quasigeoid- Bestimmung geschlossen (blau: vorhanden, rot: neu gemessen) Kooperationspartner: BKG Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein (LKN-SH) Landesamt für Vermessung und Geoinformation Schleswig-Holstein (LVermGeo SH) 270 Messpunkte (3 % Kontrolle älterer Messungen) April September

25 Schweremessungen Wattenmeer: Medien-Echo 26

26 Schweremessungen mit A10-Feldabsolutgravimeter 100 Stationen zur DHHN-Erneuerung im gemeinsamen Projekt mit der AdV Zusatzpunkte auf Anforderung der Länder: Schaffung einer einheitlichen Schweredatenbasis und Verbesserung der Geoidmodellierung Geodätische Grundnetzpunkte als Realisierung des integrierten geodätischen Raumbezugs Bis 2014 ca. 220 weitere Punkte mit absoluter Schwerebestimmung 27

27 Realisierung des Internationalen Schwerestandards für Deutschland Absolute Schweremessungen unter Leitung des Internationalen Komitees für Maße und Gewichte Übertragung der Ergebnisse auf die Referenz-stationen Wettzell und Bad Homburg Bereitstellung von Basisdaten für die Berechnung von Schwereanomalien und Geoidmodellen Kombinierte Absolute Schwerereferenzfunktion Gravimetrische Referenz- und Vergleichsstation Wettzell Vergleichsexperiment mit fünf Absolutgravimetern Supraleitendes Gravimeter in separatem Raum 28

28 TWIN-Radioteleskop Wettzell Orientierung an Quasaren Erste Teleskope weltweit gemäß VLBI2010-Spezifikationen Durchführung der ersten Tests ab Anfang 2013 Fertigstellung / Inbetriebnahme des ersten TWIN Teleskops bis Ende April 2013 Das zweite TWIN Teleskop wird Ende 2013 operationell sein 29

29 Nationales Zentrum Positionierung, Navigation und Zeithaltung (PNZ) Ziele Verbesserung der Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen Einrichtungen der Bundes- und Landesverwaltungen und F/E-Instituten im Bereich GNSS Effektive Nutzung der technischen und technologischen Möglichkeiten von Satellitennavigationssystemen Koordinierung der deutschen Aktivitäten gegenüber der Europäischen Kommission Strukturvorschlag 30

30 Aufgaben der Abteilung Geoinformation 31

31 Anwendungsbereiche von Geodaten Geoinformationen 80 % aller Informationen haben einen Raumbezug 32

32 Verknüpfung von Geodaten durch Raumbezug Nutzer Raumbezug integriert Informationen über regionale, fachliche und administrative Grenzen hinweg Internetdienste Infrastruktur Anbieter ortsbezogener Informationen & Daten (Geodaten) Webtechnologie und Standards ermöglichen Zugriff auf verteilte Geodaten und deren Verknüpfung 33

33 Aufgabenbereiche Geoinformation Entwicklung Nationale Geodateninfrastruktur (GDI-DE) Internetdienste (Dienstleistungszentrum) Landbedeckungsmodell (LBM-DE) LBM-Modellierung und -Visualisierung (ATKIS) Europäische GDI (INSPIRE, EuroGeographics) Internationale Vorhaben (z.b. GMES (Copernicus), GEOSS, UN-GGIM) Produktion Mittel- und kleinmaßstäbige Kartenwerke und DLMe Beteiligung bei der Herstellung europäischer Datensätze (im Rahmen von EuroGeographics) Bedarfsermittlung und bedarfsgerechte Versorgung der Bundesverwaltung (Dienstleistungszentrum) Datenvertrieb/Kundenbetreuung (Dienstleistungszentrum) 34

34 Das Dienstleistungszentrum des BKG Zentraler Service Wir bieten 45 deutschlandweite Datensätze von 16 Bundesländern, dem BKG sowie Daten von EuroGeographics aus einer Hand ein Ansprechpartner(team) für alle Fragen von Auskunft bis Datenbezug und Datennutzung Hotline: kostenfreie Bereitstellung der Daten für den Bund einheitliche und einfache Lizenzierungsbedingungen Eigenständigkeit: direkter Zugriff über Open-Data-Bereich und Download Bund sowie in Form von Webdiensten 35

35 Das Dienstleistungszentrum in Zahlen Statistik Anfragen bearbeitet (Open Source Ticketsystem OTRS) Downloads von Open Data (INSPIRE-konformer Downloaddienst) 1062 Datenabgaben aus 45 Produkten (FTP oder Datenträger) Service-Hotline Funktions-Postfach 250 neue Vertragsabschlüsse 417 Nutzer von Online-Diensten 238 Webdienste im Angebot 36

36 Cockpit Controlling Zahlen des 2. Quartals 2014 Wert Maßeinheit Reaktionsdauer 2,1 Arbeitstage Lösungsdauer 3,8 Arbeitstage Bereitstellungsdauer 4,2 Arbeitstage Direktzugriffszeit (Bund) 4,8 Minuten Anteil Direktzugriffe (Bund) 52 Prozent Fragebögen zur Kundenzufriedenheit Auskunft nach einer Auskunft / Beratung Bezug Produkt nach einem Geodatenbezug Einsatz Produkt ein halbes Jahr nach einem Geodatenbezug Einsatz Dienst jährlich mit der Diensteabrechnung 37

37 Das Dienstleistungszentrum des BKG Beispiele für die Datennutzung beim Bund 38

38 Orthophotos & Fachdaten für die Bundesverwaltung Commerzbank Brucknerstr Dresden 39

39 Open Data Erfolgreich seit April Downloads Downloads Open Data Downloads

40 Open Data des BKG Anteil der Produkte am Download 41

41 Interministerieller Ausschuss für Geoinformationswesen (IMAGI) Koordinierung des Geoinformationswesens auf Bundesebene 42

42 Interministerieller Ausschuss für Geoinformationswesen (IMAGI) BReg Bundesressorts Patenschaft (i.d.r. Doppelfunktion) IMAGI Referatsleiterebene der Bundesministerien IMAGI Staatssekretärsebene der Bundesministerien IT-Rat Staatssekretärsebene der Bundesministerien Vorsitz: Staatssekretär BMI IMAGI-Geschäftsstelle Bundeskanzleramt BMI BMWi BMF BMVg BMBF BMVI BMUB BMEL AA, BMAS, BMFSFJ, BMG, BMJV, BMZ (als weitere, teilnehmende Ressorts) AdV (Gast) LG GDI-DE (Gast) 43

43 GDI Der Bauplan für Deutschland? Geodateninfrastruktur Deutschland (GDI-DE) Mitglieder des Lenkungsgremium 3 Vertreter des Bundes 1 Vertreter je Bundesländer 3 Vertreter der Kommunalen Spitzenverbände Politische Ebene (E-Government) Lenkungsgremium GDI-DE Gemeinsame Koordinierungsstelle und Betrieb der Komponenten im BKG interdisziplinär Koordinierung und Kommunikation Qualitätssicherung Leistungskatalog zentrale Komponenten Entscheidungen & Aufträge Koordinierungsstelle GDI-DE Netzwerk: Ansprechpartner aus Verwaltung, Wirtschaft, Universitäten Konzepte & Berichte 44

44 GDI Der Bauplan für Deutschland? Architektur der GDI-DE Konzept zur fach- und ebenenübergreifenden Bereitstellung und Nutzung von Geodaten im Rahmen des E-Government in Deutschland 45

45 GDI Der Bauplan für Deutschland? Europäische Geodateninfrastruktur- INSPIRE-Richtlinie Richtlinie 2007/2/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 14. März 2007 zur Schaffung einer Geodateninfrastruktur in der Europäischen Gemeinschaft (INSPIRE) GDI-DE ist der nationale Baustein Deutschlands für INSPIRE 46

46 GDI Der Bauplan für Deutschland? Übergeordnete Einbettung Europa INSPIRE Geoportal Geodatenkatalog.de GDI-DE zentrale Komponente Bund/Länderkatalog Zentraler- Suchdienst Bund/Land Kommune Geodienste Geodienste Geodatendienst bind Geoportale, Gisanwendungen, Fachverfahren oder ähnliches 47

47 EuroGeographics Beteiligung an europäischen Geodaten-Projekten Wer ist EuroGeographics? Vereinigung der Europäischen Vermessungs- und Katasterverwaltungen (NMCAs) 59 Mitglieder aus 46 Ländern Ziel: Beitrag zum Aufbau einer Europäischen Geodateninfrastruktur 48

48 EuroBoundaryMap Aktueller und europaweiter administrativer Referenzdatensatz im Maßstab 1: Geometrie, Namen und eindeutige Identifier für mehr als europäische Verwaltungseinheiten bis zur Gemeindeebene Jährliche Aktualisierung per 1. Januar Nationale statistische Schlüsselzahlen Relation zu Eurostats NUTS-Klassifikation für EU28 EuroBoundaryMap v7.0 49

49 EuroRegionalMap Multifunktionaler topographischer Referenzdatensatz im Maßstab 1: DLM250 = deutsche Hauptdatenquelle Themen Verwaltungsgrenze n Hydrographie Verkehr Siedlungen Vegetation Diverse Objekte Landschaftsnamen 50

50 EuroDEM60 Digitale Darstellung der Oberflächentopographie (ohne Vegetation und Gebäude) Ausdehnung: ~ EU28 + Island, Kosovo, Moldawien, Norwegen, Schweiz Mosaik von nationalen Höhendaten EuroDEM30 in Vorbereitung 5m Höhengenauigkeit (derzeit 6-8m) 51

51 Verwendung von EuroGeographics- Produkten EuroDEM60 Statistische Daten von Eurostat in Kombination mit Referenzdaten von EuroGeographics 52

52 Projekt E.L.F. The European Location Framework Förderprogramm ICT PSP CIP der Europäischen Kommission the Competitiveness and Innovation framework Programme (CIP) ICT Policy Support Programme (PSP) Call 6 Gestartet am 1. März 2013, 36 Monate Laufzeit, 30 Partner 15 amtliche Vermessungs- und Katastereinrichtungen EuroGeographics, Firmen, Hochschulen Mehr als 1100 Personenmonate Gesamtbudget ca. 13 Mio. EUR bei 50% Eigenanteil 53

53 Projekt E.L.F. Von Daten zu Diensten Technische Infrastruktur, die amtliche, interoperable, raumbezogene Referenzdaten bereitstellt (finden, lizensieren, authentifizierter Zugriff) Datenspezifikationen aufbauend auf INSPIRE relevante Inhalte (Annex-Themen) Beiträge zur INSPIRE-Umsetzung und grenzüberschreitenden Harmonisierung Transformation Generalisierung Verknüpfung an Staatsgrenzen Qualitätskontrolle 54

54 United Nations Global Geospatial Information Management (UN GGIM) Die Vereinten Nationen arbeiten auf der Ebene der Mitgliedsstaaten in verschiedenen Institutionen zusammen. Beispiele im Bereich der Geoinformation sind: UN Regional Cartographic Conference for Asia and the Pacific (UNRCC AP) UN Regional Cartographic Conference for the Americas (UNRCC Americas) ECA Committee on Development Information Science and Technology (CODIST) UN Group of Experts on Geographical Names (UNGEGN) Diese Institutionen werden von den Vereinten Nationen als unverzichtbar angesehen, konnten bisher aber nicht umfassend die notwendigen Mechanismen für eine globale Koordination von Geoinformationen zwischen den Mitgliedsstaaten abdecken. Mit UN-GGIM hat man auf internationaler Ebene eine Konsultationsplattform mit High-Level Representation geschaffen. Das GGIM Expertenkomitee trifft sich jährlich und berichtet (genau wie UNGEGN) direkt an den ECOSOC (Wirtschafts- und Sozialrat der Vereinten Nationen). 55

55 United Nations Global Geospatial Information Management (UN GGIM) Das BKG beteiligt sich derzeit an den intergouvernementalen und vom Wirtschafts- und Sozialrat der UN (ECOSOC) Eingerichteten Beratungsgremien: UN-GGIM und UNGEGN GA ECOSOC UNSD DESA OICT UNSDI CoE4UNSDI General Assembly Economic and Social Council United Nations Statistics Division Department of Social Affairs Officer for Information and Communication Technology United Nations Spatial Data Infrastructure Center of Excellence for UNSDI 56

56 Herausforderungen Handlungsleitlinien im Geoinformationswesen Bundesregierung veröffentlicht die Bilanz über das Geoinformationswesen 2008 bis wurde der erste Fortschrittsbericht herausgebracht folgte ein weiterer Fortschrittsbericht, der die ersten Handlungserfolge und konkrete Handlungsfelder benennt. Die Berichte verweisen auf Erfolge beim Aufbau technischer und organisatorischer Infrastrukturen für raumbezogene Daten über Verwaltungsgrenzen hinweg. Der dritte Geo-Fortschrittsbericht zeigt Eckpunkte für eine nationale Geoinformationsstrategie für die nächsten Jahre auf:

57 Herausforderungen Handlungsleitlinien im Geoinformationswesen Handlungsleitlinien Qualität und Quantität des Geodatenangebots ausbauen Mehrwerte durch Offene Daten (Open Data) schaffen Internationale und nationale Vernetzung von Geodaten fördern Handlungsempfehlungen des 3. Geo - Fortschrittsberichtes der Bundesregierung Steuerung und Koordinierung in Deutschland ausbauen 58

58 Herausforderungen Datenerhebung Forschung Landesverwaltung Landesvermessung, Straßenbauverwaltung, Forstverwaltung, Kataster, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Leibniz-Instituts für ökologische Raumentwicklung, Firmen - privat Geodaten Google, Bing Kartendienste, TomTom, Navtech KfZ-Navigation, Bundesverwaltung Statistisches Bundesamt Umweltbundesamt, Bundesamt für Naturschutz Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, Open Communities - privat Open Street Map, Offene Seekarte, 59

59 Herausforderungen Nationaler und internationaler Kontext Europäische Unabhängigkeit Galileo Wirtschaftsförderung GEOSS, UN-GGIM Technische Innovation Geodaten Open Data Einheitliche Geodaten Qualität INSPIRE, COPERNIKUS Datenharmonisierung OpenData-Bewegung veränderte Beteiligung Standardisierung 60

60 Das Verfahren TopPlus Visualisierungs-Technologie Ableitung von Karten aus GIS-Daten Geeignet für sehr große Gebiete / Datenmengen Produkte Präsentationsgrafiken für webbasierte Darstellungsdienste Präsentationsgrafiken für qualitativ hochwertigen Druck Sonderkarten Datengrundlage Amtliche deutsche und europäische Geodaten nicht-amtliche Geodaten (z.b. OpenStreetMap, Open Data Anrainerstaaten) Zielgruppe Ausschließliche Nutzung innerhalb der Bundesverwaltung 61

61 Landbedeckung für die Zeitpunkte 2009 und km x 25 km Ammersee Starnberger See 62

62 GDI Der Bauplan für Deutschland? Komponenten der GDI-DE Geoportal.de GDI-DE Testsuite GDI-DE Registry Geodatenkatalog.de 63

63 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt Bundesamt für Kartographie und Geodäsie Abteilung Geoinformation Richard-Strauss-Allee Frankfurt Ansprechpartner Dr. Bernd Richter Tel. +49 (0)