GIS-Beratung, Geoinformationssysteme und Geodaten

GIS-Beratung, Geoinformationssysteme und Geodaten von Jeschkeit Consulting und Marketing, Inhaber Susanne Jeschkeit

Von: Jeschkeit Consulting und Marketing, Inhaber Susanne Jeschkeit  01.09.2011
Keywords: IT Consulting, Edv Dienstleistungen, Geoinformation

Information zur Umstellung des amtlichen Vermessungswesens Das amtliche Vermessungswesen in Deutschland stellt derzeit von Gauß-Krüger-Koordinaten und dem meist gültigen geodätischen Bezugssystem des „Deutschen Hauptdreiecksnetzes, kurz „DHDN" auf europaweit einheitliche UTM-Koordinaten im neuen Bezugssystem ETRS89 um. In den meisten Bundesländern erfolgt die Umstellung auf ETRS89/UTM zeitgleich mit dem Wechsel von ALK bzw. DFK und ALB nach ALKIS, in einigen Bundesländern stufenweise. Die Bundesländer Rheinland Pfalz, Hessen, Thüringen, Niedersachsen sowie Berlin-Brandenburg haben die Umstellung bereits vollzogen. Mit seiner Umstellung wird das amtliche Liegenschaftskataster ALKIS im neuen Bezugssystem geführt. Zudem stellt die Mehrheit der Bundesländer AFIS, das Amtliche Festpunktinformationssystem und ATKIS, das Amtliche-Topographische Informationssystem auf dieses Lagebezugssystem um. Damit soll allen Geodatennutzern ein mehrfacher Systemwechsel erspart bleiben. Welche Vorteile bietet die Umstellung nach ETRS89/UTM? Vor genau 20 Jahren hat die Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland (AdV) die Einführung des Europäischen Terrestrischen Referenzsystems 1989 (ETRS89) beschlossen. Vier Jahre später wurde sich auf UTM (Universale Transversale Mercator) für die Projektion georeferenzierter Objekte in die Kartenebene verständigt. Die konforme UTM-Abbildung ist weltweit etabliert. Ziel ist die Homogenisierung der Lagebezugssysteme und damit Schaffung einer für die Bundesländer einheitlichen Geodatenbasis. Die Effizienz des Vermessungswesens wird durch Beendung eines zuvor uneinheitlichen Lagebezugs wesentlich erhöht und das Ziel, eine zukunftsfähige Geodateninfrastruktur für Europa zu schaffen, rückt damit näher. Nutzern steht bereits heute der SAPOS-Referenzstationsdienst zum Anschluss an das dreidimensionale geodätische Bezugssystem ETRS89 zur Verfügung. Der Bezugssystemwechsel wird von den jeweiligen Vermessungs- und Katasterverwaltungen der Länder vollzogen und die Geobasisdaten durch diese bereitgestellt. Nach erfolgter Umstellung geben die Vermessungs- und Katasterverwaltungen auch nur noch Geobasisdaten im ETRS89/UTM ab. Was geschieht mit den vorhandenen Datenbeständen? Die Verantwortung für die Transformation von Geofachdaten liegt bei den Datenhaltern. In der alltäglichen Vermessung wird meistens mit Lagekoordinaten, das heißt mit in die Ebene projizierten Koordinaten gearbeitet. Das heute in Deutschland gebräuchliche 3°-Gauß-Krüger-Koordinatensystem (3GK) und das UTM-Koordinatensystem verwenden die Winkeltreue gewährende, querachsige Zylinderprojektion (Transversale Mercator Projektion). Jedoch unterscheiden sich Gauß-Krüger-Koordinaten von im selben geodätischen Bezugssystem liegenden UTM-Koordinaten erheblich, auch bei identischem Bezugsmeridian. Das liegt an den unterschiedlichen Maßstabsfaktoren, mit denen der jeweilige Mittelmeridian abgebildet wird. Abb. Geodaten im Gauß-Krüger und im UTM-Koordniatensystem von links nach rechts © Susanne Jeschkeit links: Gauß-Krüger-Abbildung (Bessel-Ellipsoid)3°- Meridianstreifensystem, Gezählt wird in östlicher Richtung ab dem Greewich Nullmeridian. Der Hauptmeridian wird längengetreu abgebildet. Mitte: Im Vergleich: Gauß-Krüger-Koordinaten unterscheiden sich von im selben geodätischen Bezugssystem liegenden UTM-Koordinaten erheblich, auch bei identischem Bezugsmeridian. rechts:UTM-Abbildung (GRS80-Ellipsoid) 6°- Zonensystem, Gezählt wird in östlicher Richtung ab dem 180. westlichen Längengrad. Die beiden Parameterlinien sind längengetreu. Der Mittelmeridian ist verkürzt abgebildet. Wie können Sie Ihre Daten umstellen? Bei der Transformation wird in der Regel nach der „7-Parameter-Transformation“ verfahren, der räumlichen Transformation nach Helmert mit drei Verschiebungen, drei Rotationen und einer Maßstabsänderung. Damit wird die Überführung dreidimensionaler Koordinaten von einem geodätischen Datum in ein anderes auf der Basis von Parametern, die aus mindestens drei Passpunkten berechnet werden, möglich. Passpunkte sind dabei so zu wählen, dass sie das zu transformierende Gebiet umringen und durchsetzen. Die Passpunkte selbst sollen nicht aus Transformationen stammen. Die zu erreichende Genauigkeit ist abhängig von der Anzahl, der Verteilung und der Koordinatenqualität der Passpunkte. In Ergänzung zu lokalen Ansätzen mit eigenen Parameterberechnungen bieten die meisten Vermessungsämter hochgenaue Passpunkte der Grundlagenvermessung an. Globale und regionale Parametersätze sind bei den Landesvermessungsämtern in unterschiedlichen Genauigkeitsgraden erhältlich. Ist eine Lageidentität mit der Liegenschaftskarte erforderlich, bieten viele Vermessungsämter Koordinaten-Dateien mit identischen Punkten und eigener Transformation an. Alternativ besteht die Möglichkeit eine gitterbasierte Koordinaten-Transformation vorzunehmen. Dazu gibt es verschiedene Verfahren. Ein Verfahren, das die Überführung zweidimensionaler Koordinaten ermöglicht folgt dem Ansatz der „National Transformation 2 – NTv2 über Verschiebungswerte, die in einer Gitterdatei bereitgestellt und an den ellipsoidischen Koordinaten angebracht werden. Mithilfe der Gitterdatei werden die exakten Werte für die zu transformierenden Koordinaten durch bilineare Interpolation innerhalb der Gittermasche ermittelt. Damit dies möglich ist, wird in einem vorherigen Arbeitsschritt der Längen- und Breitenunterschied zwischen dem Ausgangs- und dem Zielbezugssystem für jeden Gitterpunkt berechnet. Die zu erreichende Genauigkeit hängt von der Gittermaschengröße und den Berechnungsparametern ab. Die Vermessungsämter bieten Parametersätze für die gitterbasierte Koordinatentransformation wahlweise für bundesweit bzw. regional arbeitende Anwender an. Letztere sind wesentlich genauer; die sich auf ganz Deutschland erstreckende Gitter der bundesweiten Variante hat hingegen keine systematischen Sprünge an den Grenzen der Bundesländer.

Keywords: Consult, Edv Dienstleistungen, Geodaten, Geoinformatik, Geoinformation, Geoinformationssysteme, IT Consulting, Netzinformationssystem, Raumbezug

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