Dienstag, 21. Dezember 2010
Zusammenfassung Einheit 8
In der Einheit haben wir uns mit Open Street Maps (OSM) beschäftigt.
OSM ist eine frei editierbare Karte für die gesamte Welt, im Vergleich zu Bing Maps oder Google Maps wird der Inhalt der Karte von den Usern erstellt. Diese bekommen ihre Informationen von nicht urheberrechtlich geschützten Quellen (wie freien Luftbildern oder offiziellen Datenbanken) und eigenen Ortsbegehungen. Theoretisch kann also jeder mithelfen die Karte zu verbessern. Durch diese hohe Anzahl an Helfern können OSM Karten sehr schnell aktualisiert werden, so gibt es beispielsweise ein humanitäres OpenStreetMap Team, welches Kartierungsprojekte z.B. nach Katastrophen wie dem Erdbeben in Haiti 2010 initiiert hat:
http://www.youtube.com/watch?v=V7-7zVyRXIY&feature=related
Die Daten dienten den Helfern vor Ort zur Orientierung. Durch die Freiheit der User gibt es auch Trends wie historische Karten:
http://www.youtube.com/watch?v=EdDtgHXoZxI&feature=related
Im Prinzip lässt sich mit dem Programm alles auf der Welt kartografieren, man sollte sich nur an einige logische Richtlinien halten, die eine gewisse Einheitlichkeit gewährleisten. Mittlerweile gibt es viele OSM-Internetseiten wie OpenCycleMap für Radfahrer, OpenPisteMap für Wintersportler, OpenBusMap für den öffentlichen Personen Nahverkehr oder OpenSeaMap für die Schifffahrt. Dies Funktioniert, weil die kartographischen Daten mit Hilfe verschiedener Renderer, unterschiedlich grafisch dargestellt werden können.
Nach der theoretischen Einführung sollten wir ein paar Übungen mit OSM machen um die Unterschiede zu den gängigen Kartennavigationsprogrammen zu erkennen.
Als letzten und wichtigsten Teil der Vorlesung haben wir erklärt bekommen wie wir die OSM-Karte editieren. Die OSM-Daten sind in verschiede Elemente eingeteilt, es gibt „Nodes“(Punkte oder Knoten), „Ways“(Wege), „Areas“(Gebiete) und „Relations“(Beziehungen der Elemente untereinander). Außerdem können diese Objekte noch unzählig viele „Tags“(Attribute) haben.
Mit diesen einfachen Elementen ist die komplette Karte aufgebaut. Wenn man das weiß ist das Kartieren in OpenStreetMap eigentlich ganz einfach. Editieren haben wir mit dem Potlatch 2 Editor gezeigt bekommen, das ist momentan die einfachste und übersichtlichste Editorversion und im Vergleich zu dem Editor JOSM anfängerfreundlicher.
Als Aufgabe hat jede Gruppe danach ein OSM-Gebiet zur Kartierung zugeteilt bekommen. Wir hatten das Gebiet F im Zentrum von Hallein.
Das BEV hat seinen Hauptsitz in Wien und unterteilt sich in verschiedene untergeordnete Zweigstellen in ganz Österreich. Es umfasst sowohl Vermessungs- als auch Eichämter. Die digitale Speicherung der Daten erfolgt zentral in Wien und wird von dort aus den einzelnen Ämtern zur Verfügung gestellt. Durch die Digitalisierung der Daten im Zuge der Umstellung auf Computer ist die Bearbeitungszeit deutlich kürzer und effizienter geworden.
Der Fachbereich der Messung befasst sich vor allem mit der Grundlagenvermessung, der Führung des Katasters, in welchem Grundstücksgrenzen und Eigentumsrechte aufgeführt werden, sowie der Erstellung und Veröffentlichung digitaler und analoger Karten (wie beispielsweise die ÖK50), die käuflich erworben werden können. Wichtige Verwendungsgebiete für die vom BEV erstellten Materialien sind unter anderem Verkehrsplanung, Umweltschutz und Landwirtschaft. (BEV o.J.). Der Raum ist hierbei hierarchisch gegliedert, beginnend bei den Vermessungsbezirken (Beispiel: Salzburg), über Gerichtsbezirke (Beispiel: Hallein) und Katastralgemeinden (Beispiel: Adnet) bis hin zu den einzelnen Grundstücken.
Die Hauptaufgabe der Eichämter hingegen ist die Überprüfung der Genauigkeit und Einhaltung der vorgegebenen Standards bei den für Wirtschaft und Gesellschaft relevanten Messungen. Außerdem gehören zu diesem Fachbereich das Meteorologieinstitut und die nationale Eichbehörde (BEV o.J.).
Da das BEV allgemein von einer Kürzung des Budgets betroffen ist, mussten aus Kostengründen in letzter Zeit einige Ämter zusammengefasst werden, sodass nun statt der ursprünglichen 67 nur noch 50 Zweigstellenvorhanden sind.
2. Geschichte
Die Geschichte des BEV ist eng verbunden mit der des österreichischen Militärs.
Das militärgeographische Institut erstellte 1818 unter Kaiser Franz I von Österreich den ersten Kataster, den sogenannten Franziszeische Kataster. In diesem Kataster wurden sämtliche Flurstücke des Landes beschrieben. Vorrangiges Ziel der Erstellung war das Eintreiben von Steuern. Nach dem ersten Weltkrieg ging diese Institution im BEV auf. Der von dem militärgeographischen Institut erstellte „Urkataster“ wurde mittlerweile vom BEV vollständig digitalisiert.
Der Franziszeische Kataster wurde im Maßstab 1:2880 erstellt, dieser Maßstab kam zustande, da man nicht Meter bei der Erstellung benutzte, sondern den österreichischen Zoll. Der Kataster wurde mit dem Messtischverfahren erstellt und war für die damalige Zeit sehr genau, bei der Überarbeitung der Daten durch das BEV wurden jedoch die Ungenauigkeiten durch die begrenzten technischen Möglichkeiten von damals deutlich. Durch die handschriftliche Anfertigung war dies auch nicht zu vermeiden. Die Vermessung mit dem Messtisch wurde vor Ort gemacht, freie Sicht war also nötig und Unterbrechungen während der Vermessung waren durch das zeitaufwändige Zeichnen auch nicht zu vermeiden, dies ist insofern ein Problem, da man immer von einem Punkt zum nächsten messen musste, ein einmal gemachter Messfehler führte sich also weiter fort.
Des weiteren bestand der Kataster aus Inselmappen, es wurde nur eine Katastralgemeinde pro Blatt zugeordnet und abgebildet. Bei der Digitalisierung wurden diese Inselmappen zu einem digitalen Kataster zusammengefügt. Ungenauigkeiten zwischen den Katastergrenzen kamen so zum Vorschein.
Da der Kataster hauptsächlich zur Besteuerung anhand der Größe der Grundstücke dient, ist eine Verbindung zur Finanz nötig, dazu gibt es die Grundstücksdatenbank. Sie verbindet Grundbuch und Katastralmappe. Die für die Besteuerung nötige Bürokratie verursachte lange Amtswege und eine komplizierte Verwaltung. In den letzten Jahren wurde dies jedoch durch die Digitalisierung der Daten vereinfacht.
Der Urkataster beinhaltete alle Grundstücke, auch jene die brach lagen, topografische Eigenheiten, wie Erhebungen und Flüsse wurden nicht unbedingt erfasst. Im Zuge der Bergbauernförderung wurde das Relief erfasst.
Mit Hilfe von diesen Gesammelten Informationen vertreibt das BEV amtliche topographische Karten, mittlerweile sogar die digitale Austria Map Fly auf DVD.
So hat das BEV den Wandel geschafft, von einer militärischen Institution zu einem modernen kundenorientierten Dienstleister.
3. Projektionen
Lange Zeit wurde in Österreich die Gauß-Krüger-Projektion verwendet, die winkeltreu ist, aber Verzerrungen in der Strecke aufweist. Sie teilt die Welt in 3° breite Streifen (Meridiane),Österreich wird von den Meridianen 31, 28, 34 abgedeckt. Dieses System war einheitlich in ganz Österreich.
Vor kurzem erfolgte durch das BEV eine Umstellung auf das UTM-Koordinatensystem, das mit 6° breiten Zonen arbeitet. Auch dieses System ist österreichweit einheitlich, aber weltweit uneinheitlich. Die false-northing-Angaben wurden des Öfteren weggelassen.
4. Produkte des BEV
4.1. Austrian Map Fly (AMap Fly)
Die AMap Fly ist die digitale Version der Österreichischen Karte im Maßstab 1 : 50.000 und ist als Ergänzung zu den gedruckten, analogen Kartenwerken des BEV (ÖK25V, ÖK50, ÖK200) zu sehen, die eher touristisch und marktwirtschaftlich orientiert ist. Sie ist beispielsweise an die modernen Standards, die von kommerziellen Anbietern wie google earth vorgegeben werden, angepasst. So kann man zum Beispiel Wander – oder Bikerrouten planen und speichern.
Auf die analogen Kartenwerke des BEV wird hier nicht näher eingegangen. Die Autoren verweisen in diesem Zusammenhang auf jene Lehrveranstaltungseinheiten, in denen die Kartenwerke gesondert behandelt wurden. Erwähnt sei hier nur, dass Produktion und Druck der analogen Karten zu der Firma Freytag & Berndt ausgelagert wurde.
4.2. Kataster
Ein Kataster ist eine Sammlung grundstücksbezogener Daten in graphischer Aufarbeitung, die aufgrund von Besteuerungs- und Förderungsfragen zusammengestellt wurde und wird. Schon die ersten Katastralmappen arbeiteten mit einer farblichen Differenzierung der verschiedenen Sachverhalte, beispielsweise wurden früher Holz – und Steinbauweise unterschiedlich besteuert.
Ein aktuelles Beispiel für eine grundflächenbezogene Besteuerung bzw. Förderung, also einer Bestuerung bzw. Förderung, die mit dem Kataster in Zusammenhang steht, ist der Bodenertrag. Er wird von einem Bodenschätzer in folgender Wiese bestimmt: Über Bohrkerne und zusätzlicher Heranziehung von hydrologischen und Klimadaten weist der Bodenschätzer für jedes Grundstück eine Bodenzahl aus. Diese wird mit der Fläche des Grundstücks multipliziert und ergibt so die Ertragsmesszahl. Diese ist die Grundlage für die Besteuerung und auch für die Bergbauernförderung, zu der aber noch als weiterer essentieller Input die Hangneigung hinzugezogen wird.
Heute beinhaltet der Kataster neben der graphischen Darstellung der Grundstücke und deren Bebauung die jeweilige Grundstücksnummer und Grundstücksadresse, Informationen über die Nutzung, Straßennamen und die Ausweisung besonderer Einrichtungen.
Die Darstellung der Bauflächen erfolgte früher in Grundrissform, seit kurzem gilt aber eine neue Richtlinie, die vorgibt, dass nicht mehr der Grundriss, sondern die Gebäudeaußenkanten maßgebend für die graphische Darstellung im Kataster sind (->überstehende Außenkanten oder Balkone als aktueller architektonischer Trend).
Im Katasterwesen unterscheidet man zwischen Grundsteuerkataster und Grenzkataster:
Der Grundsteuerkataster ist ein historischer Kataster, die sogenannte „Urmappe“. Er ist rechtlich nicht verbindlich. Für den verbindlichen Nachweis der Grenzen sind die Planurkunden heranzuziehen. Der Grenzkataster ist im Unterschied zum Grundsteuerkataster ein Rechtskataster, er gibt den verbindlicher Nachweis der Grenzen eines Grundstücks wider. Weiters beinhaltet er die Ersichtlichmachung der Nutzungsarten und der geokodierten Adressen der Grundstücke und der darauf befindlichen Gebäude, und enthält die Flächenausmaße und sonstige Angaben zum Grundstück (siehe oben bei Inhalt des Katasters).
Der Kataster hat ein einheitliches Koordinatensystem und liegt in den Maßstäben 1 : 1.000 (in bebautem Gebiet), 1 : 2.000 (in landwirtschaftlichem Gebiet) und 1 : 5.000 (in alpinem Gebiet) vor.
4.3. Grundstücksdatenbank
Die Grundstücksdatenbank beinhaltet Daten aus dem Grundbuch (Angaben über Dienstbarkeiten, Eigentümer, Pfandrechte) und dem Kataster (Angabe zur Fläche, Nutzung). Jedes Grundstück scheint in der Grundstücksdatenbank mit einer Einlagezahl auf, die zugleich die Verknüpfung zu den Daten aus dem Grundbuch ist.
Die Grundstücksdatenbank beinhaltetzusätzlich zu den eben genannten Informationen eine Auflistung der (statistischen) Veränderungen mit Datum, die am jeweiligen Grundstück vorgenommen wurden.
Weiters kann man Grundstücke nach Ardesse oder Einlagezahl suchen bzw. abfragen.
Nachfolgend ein Beispiel für die Nummerierung in der Grundstücksdatenbank:
4 39 .287 123/1
Bundesland
Einlagezahl (aus Grundbuch)
Bauland, Hinweis auf Nutzung
Grundstücksnummer
Teilungszahl
Freitag, 10. Dezember 2010
Diese sind nötig, um die Erdoberfläche oder einen Ausschnitt davon auf einer Karte abbilden zu können. Dabei gibt es vier verschiedene Projektionsarten: azimutale Projektionen, die durch die Übertragung der Erde auf eine Ebene gekennzeichnet sind, Zylinderprojektionen, Kegelprojektionen und unechte Projektionen, die auf keiner geometrischen Figur beruhen. Die Figuren können normalstehend, transversal oder schiefachsig sein und die Erde schneiden oder sie berühren. Zu beachten ist ebenfalls, dass die Projektion nur entlang der Berührungslinie bzw. auf dem Berührungspunkt verzerrungsfrei ist. Die dabei entstehenden Abbildungen sind entweder flächen-, winkel- oder längentreu, aber niemals alles zugleich. Vor der Erstellung einer Karte muss daher die Überlegung stattfinden, welche Projektion für die gewünschte Abbildung am sinnvollsten ist. Soll z.B. die vollständige Erde abgebildet werden, wird meistens eine vermittelnde und daher unechte Projektion verwendet. Für die See- und Luftfahrt hingegen eigenen sich winkeltreue Projektionen (wie z.B. die Mercatorprojektion) am besten. Gebiete der mittleren Breiten können am besten mit einer Kegelprojektion dargestellt werden, da sich die Berührungsfläche des Kegels in dieser Breitenregion befindet, für die Äquatorregion hingegen eignet sich die Zylinderprojektion. Azimutalprojektionen finden vor allem bei der Darstellung polarer Gebiete Verwendung.
Ein Programm, mit dem sich unterschiedliche Projektionen betrachten lassen und mit diesen gearbeitet werden kann, ist ArcMap. Hier lassen sich z.B. Längen und Flächen auf unterschiedlichen Projektionen messen und vergleichen.
Zum Schluss habe ich hier noch einige Abbildungen eingefügt:
Zylinderprojektion:
http://geol43.uni-graz.at/05W/650031/helmut/images_dh/zylinderprojektion.jpg,
Kegelprojektion:
http://www.geoinformatik.uni-rostock.de/images/Kegelprojektion.gif
Azimutalprojektion:
http://suomenhirvi.piranho.de/examensseiten/karteninterpretation/kartoAzimutal.gif
Mercator-Projektion: http://www.boehmwanderkarten.de/kartographie/netze/cyl_winkeltreu.jpg
Robinsonprojektion (vermittelnd): http://www.boehmwanderkarten.de/kartographie/netze/world_robinson.jpg
Zusammenfassung 5. Einheit
Zuerst bekamen wir Grundlagen von Luftbildern erklärt.
Luftbilder werden, damit sie vergleichbar sind, nach den selben Vorgaben erstellt: Geflogen wird in Ost-West Richtung und immer Parallel, die Höhe des Flugzeugs bleibt dabei Konstant und das Flugzeug sollte möglichst waagrecht fliegen. Die Bilder werden dabei überlappend aufgenommen. Längs mit 60-90% und Quer mit 15-25%. Ohne diese Überlappung sind Betrachtungen mit dem Stereoskop nicht möglich. Die Entfernung zwischen zwei Bildmittelpunkten sollte hierfür nämlich circa 100m betragen. Außerdem garantiert die Überlappung eine flächenhafte Luftbildaufnahme, die Bilder können also zusammengefügt werden zu einem Luftbildprojekt.
Luftbilder besitzen bestimmte Indizes um sie besser auswerten zu können. Sie haben Rahmenmarken in den Ecken und am Rand um einen Nadir- oder Bildmittelpunkt zu erstellen. Oft sind weitere Informationen im Bild integriert, wie z.B.: Uhrzeit, Libelle (also einem künstlichen Horizont), Flughöhe und fortlaufende Fotonummer.
Heutzutage werden Luftbilder größtenteils digital aufgenommen und sind somit meistens Farbbilder, Luftbilder können jedoch auch panchromatisch sein, also schwarz-weiß oder Farbinfrarotbilder.Mit Infrarotbildern kann man beispielsweise Vegetation besser erkennen.
Es gibt Schrägluftbilder und Senkrechtluftbilder, wobei für uns nur die Senkrechtluftbilder von Bedeutung sind. Mit ihnen kann man Orthobilder erstellen. Diese sind sozusagen die Verbindung von einem Luftbild zur Karte, es sind entzerrte Luftbilder. Da die Fotos aus aufnahmetechnischen Gründen zentralpespektivisch sind, werden sie nachbearbeitet um verzerrungsfrei und maßstabsgetreu zu sein.
Danach haben wir noch Grundlagen der Stereoskopie erklärt bekommen, also das Analysieren von Luftbildern anhand der Parallaxe. Das Auswerten von solchen drei dimensionalen Bildern war im Anschuss ein Teil der Gruppenarbeit!
Die Gruppenarbeit bestand aus 4 Stationen auf die wir aufgeteilt wurden um verschiedene Aufgaben zu lösen. Wir mussten Luftbilder mit dem Stereoskop auswerten, Bilder aus einem Luftbildprojekt zusammenfügen, topographische Karten mit Luftbildern vergleichen und verschiedene topographische Karten (aus Österreich, Deutschland und der Schweiz) vergleichen.
Freitag, 3. Dezember 2010
Zusammenfassung 4. Einheit
Nach einem allgemeinen Überblick über die genannten Kartenwerke haben wir uns praktisch in das Thema vertieft. Wir haben Exemplare der ÖK50 zur Hand genommen und analysiert, welche Elemente am Blattrand, im Kartenfeld und am Kartenrahmen zu finden sind.
Hier eine kurze Zusammenfassung unserer Ergebnisse:
Der Blattrand beinhaltet einen Auszug der Legende, eine Darstellung der Kartenblatteinteilung, den Maßstab, den Nordpfeil mit Angaben zur Ausrichtung, Angaben zum Koordinatensystem und zum Abstand der Höhenlinien und natürlich Kartennummer und -name. Auch das Deckblatt und die Rückseite sind bei allen Karten der ÖK50 gleich gestaltet mit Kartennummer, Art der Karte, Angabe des Maßstabs und des größten Ortes auf der Karte, Herausgeber und einer Übersichtskarte im Maßstab 1: 400 000 (Deckblatt). Auf der Rückseite finden sich eine Übersicht über die politischen Gemeinden und deren Nummerierung und rechtliche Angaben.
Das Kartenfeld ist die eigentliche Karte mit den klassischen Kartenelemenden wie Besiedlungsstruktur in Grundrissform, Verkehrswege mit Rangordnung, Vegetation und Bodenbedeckung, Gewässer, Relief und Beschriftungen (Namen von Siedlungsstrukturen, Berge, größerer Täler und sonstiger Landschaftsstrukturen).
Der Kartenrahmen ist jener schmale Bereich, der die eigentliche Karte (das Kartenfeld) vom Blattrand abgrenzt. Er umfasst die Angaben des UTM-Koordinatensystems (in oragne), die Gauß-Krüger-Koordinaten (in blau) und die geographischen Koordinaten (in schwarz). Zusätzlich wird auf die angrenzenden Kartenblätter und Bundesländer hingewiesen.
Man sieht also, wie vielschichtig eigentlich eine solche topographische Karte ist und wie viele einzelne Elemente man differenzieren kann. Was alles in einer topographischen Karte steckt, auch an Arbeitsschritten, die für das Zustandekommen nötig sind, bleibt dem Laien verborgen. Zum Glück sind wir alle grade damit beschäftigt, uns von Laien zu Profis zu entwickeln ;-).
Liebe Grüße und bis zum nächsten mal,
Anna