HS GeoinformationsquellenWS 1998/99

Lehreinheit „ATKIS“

Catharina Riedemann, Christian TimmInstitut für Geoinformatik

1. Stunde

Überblick über die Stunde

• Einführung in ATKIS

• Nutzung von ATKIS-Daten

• ATKIS-Objektartenkatalog als Access-Datenbank

• Aufgabe zur nächsten Stunde

Ziele der Stunde

• Was ist ATKIS?

• Wie kann man ATKIS nutzen?

• Umgang mit dem ATKIS-Objektartenkatalog lernen

Was ist ATKIS?

• Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem

• Fortführung und Erweiterung der Idee der topographischen Karte

• digitale topographische Daten

• Geobasisdaten

• kein Geoinformationssystem

ATKIS-Daten sind

• geometrisch und thematisch

• interessenneutral

• authentisch

• allgemein verfügbar

• hard- und softwareunabhängig

• keine digitale Karte, sondern eine Datenbank

Vorteile von ATKIS gegenüber topographischen Karten?

• mehr Informationen

• beliebige Selektion von Informationen

• variable graphische Darstellung

• maßstabsunabhängig

• frei vom Blattschnittzwang

• schnellere Aktualisierung

Nachteile von ATKIS gegenüber topographischen Karten?

• keine standardisierte kartographische Darstellung

• aufwendigere Handhabung

Wer “macht” ATKIS?

• Konzept (1985-89)– Arbeitsgemeinschaft der

Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland (AdV)

• Durchführung (1990-)– Vermessungsverwaltungen der Länder– Bundesamt für Kartographie und Geodäsie

(BKG), ehemals Institut für Angewandte Geodäsie (IfAG)

Wie ist ATKIS aufgebaut?

• Digitales Landschaftsmodell (DLM) als Primärmodell: DLM 25, DLM 200, DLM 1000

• Digitales Geländehöhenmodell (DGM)

• ursprünglich Digitales Kartographisches Modell (DKM) als Sekundärmodell geplant

• Einheitliche Datenbankschnittstelle (EDBS)

Was ist ein DLM?

• Modell der realen Welt

• objektorientiert

• speichert Lage, Form, topologische Beziehungen und Sachdaten der Objekte

• aus thematischer Sicht Objektarten (Straße, Gemeinde, Nationalpark usw.)

• grobe Struktur durch Objektarten, feine Struktur durch deren Attribute

| | | +------------+ | | | ^ | | | Semantische Ebene +------------+ | | | | | der DLM-Objekte | DLM-Objekt | 1:n | n:1 | | +------------+ | | | | | ^ ^ | V | | | +---------+ | | ............................. 1:n | .............................. | | +-------------+---------------+----------+ | | V V V V | | Semantisch- +--------+ 1:n +-------+ 1:2 +--------+ +--------+ | | topologische | Punkt/ |- - ->| Linie/|- - ->| Fläche/| | Raster | | | Ebene der DLM-| Knoten |<- - -| Kante |<- - -| Masche | | | | | Objektteile +--------+ 2:1 +-------+ n:1 +--------+ +--------+ | | ^ ^ ^ ^ | | | | | | | | +--------------+---------------+ | | | ............................. 1:n | n:1 ................ 1:n | ... | | V V | | Geometrische Ebene +-------------------+ +------------------+ | | der DLM- | DLM-Vektorelement | | DLM-Rastermatrix | | | Geometrieelemente +-------------------+ +------------------+ |

Was ist der ATKIS-Objektartenkatalog (ATKIS-OK)?• legt fest, was in ATKIS wie dargestellt wird

• aus thematischer Sicht Objektarten

• ist hierarchisch aufgebaut (Objektbereiche, Objektgruppen, Objektarten)

• Attribute und Attributwerte auf der Ebene der Objektarten

• aus geometrischer Sicht Objekttypen (punkt-, linien-, flächenförmig)

*______________________________________________________________________*| ATKIS-Objektartenkatalog (ATKIS-OK) | Seite Blatt | Stand |*| Teil D1: ATKIS-OK 25 | 21.2 1 ( 2) | 01.11.1995 |*|______________________________________|________________|____________|*| Nr. Objektbereich | Nr. Objektgruppe |*| 2000 Siedlung | 2100 Baulich geprägte Flächen |*|____________________|_______________________________________________|*| Nr. Objektart | Nr. |*| 2111 Wohnbaufläche | 2111 |*|_____________________________________________________________|______|*| Allgemeine Angaben zur Objektart |*| |*| Definition: |*| Eine baulich geprägte Fläche, die ausschließlich oder vor- |*| wiegend dem Wohnen dient. Neben den Wohngebäuden sind z.B. |*| anzutreffen: der Versorgung der Fläche dienende Läden, nicht- |*| störende Handwerksbetriebe, Einrichtungen für kirchliche, |*| kulturelle, soziale und gesundheitliche Zwecke. |*| |*| Die Grenze zwischen einer Wohnbaufläche und benachbarten |*| Flächen wird in der Regel durch die Grenzen der bebauten |*| Grundstücke unter Einbeziehung der Hofraumflächen und der |*| Hausgärten gebildet. |*| |*| Erfassungskriterium: |*| - vollzählig |*| - GN und ZN werden insbesondere bei den Flächen belegt, die |*| sich außerhalb der Ortslage befinden. |*| |*| Objekttyp: |*| flächenförmig |*| |*| Besondere Objekt- und Objektteilbildungsregeln: |*| keine | |--------------------------------------------------------------------| | Name | | | | GN Geographischer Name | | ---- amtlicher Wohnplatzname insbesondere bei Objekten | | außerhalb der Ortslage | | ZN Zweitname | | ---- ggf. volkstümlicher Name insbesondere bei Objekten | | außerhalb der Ortslage | | KN Kurzbezeichnung | | ---- | |--------------------------------------------------------------------| | Attribute der Kategorie 1 | | | | BEB Offene Bebauung | | 1000 offen | | 9997 Attribut trifft nicht zu | | | | HBB Höhe der Bebauung | | 1200 niedrige Bebauung (bis 2,5 Vollgeschosse) | | 2200 mittlere Bebauung (über 2,5 bis 6 Vollgeschosse) | | 3200 hohe Bebauung (über 6 bis 8 Vollgeschosse) | | 4200 Hochhausbebauung (über 8 Vollgeschosse) |*|____________________________________________________________________|

______________________________________________________________________ | ATKIS-Objektartenkatalog (ATKIS-OK) | Seite Blatt | Stand | | Teil D1: ATKIS-OK 25 | 21.2 2 ( 2) | 01.11.1995 | |______________________________________|________________|____________| | Nr. Objektbereich | Nr. Objektgruppe | | 2000 Siedlung | 2100 Baulich geprägte Flächen | |____________________|_______________________________________________| | Nr. Objektart | Nr. | | 2111 Wohnbaufläche | 2111 | |_____________________________________________________________|______| | | | Attribute der Kategorie 2 | | | | OFT Oberflächenmaterial | | ---- TOPIS-Spezifikation | |....................................................................| | Attribute der Kategorie 3 | | | | BWD Bauwerksdichte | | ---- Zahl der Bauwerke pro qkm | | | | DBD Dachbedeckungsdichte | | ---- Dachbedeckung innerhalb des Objektgebietes in % | | | | HNN Höchster Punkt | | ---- Höhe über NN in m | | | | VOH Vorherrschende Objekthöhe | | ---- tatsächlicher Wert in m | |____________________________________________________________________|

Datenerfassung DLM 25

• Datengrundlagen

• Erfassungsstand

• Aktualität

• Genauigkeit

Datengrundlagen

• ALK

• DGK 5, TK 5, Stadtkarte 5

• TK 10

• TK 25

• Orthophotos

Erfassungsstand

• DLM 25/1 abgeschlossen

• DLM 25/2 begonnen

Aktualität

• Aktualisierung alle 5 Jahre

• einzelne Objekte mit Spitzenaktualität von wenigen Monaten (z. B. Straßen)

Lagegenauigkeit

• 3 m für wesentliche lineare Objekte, Knoten und ausgewählte Punkte

• sonst mindestens Genauigkeit der TK 50

Was ist die EDBS?

• einheitliches Austauschformat für Vermessungsdaten (ALK und ATKIS)

• Differenzdatensätze für Aktualisierungen

Software

• ALK/GIAP von AED Graphics

• Dynamo von Intergraph

• SICAD von Siemens

Wozu Geobasisdaten?

• Basis für Fachanwendungen

• zentrale Bereitstellung und Aktualisierung wirtschaftlich

Herausforderungen

• Datenmenge (vor allem AMilGeo: Gesamtdatenbestand!)

• Fachdatenintegration beim Kunden und Differenzupdates

• Aufnahme weiterer Objektarten

• Konkurrenz durch fachbezogene Datensätze, z. B. für Straßen

Überblick über die Stunde

• Hausaufgabe in ArcView anschauen

• Hausaufgabe in Dynamo durchführen

• Möglichkeiten und Grenzen zusammentragen

• zusätzliche Daten integrieren in ArcView

• Abschlußdiskussion

3. Stunde

Ziele der Stunde

• Möglichkeiten und Grenzen von ATKIS-Daten kennenlernen– in Abhängigkeit von ATKIS– in Abhängigkeit von Verarbeitungssystemen

• Ansätze zur Erweiterung von ATKIS-Daten kennenlernen

Standortsuche GewerbebetriebHausaufgabe

• innerhalb eines Industrie-/Gewerbegebiets

• außerhalb zusammenhängender Bebauung (Ortslagen)

• max. 100 m von einer Bundesstraße entfernt, die breiter ist als 12 m und keine Beschränkung der Durchfahrtshöhe aufweist

Standortsuche GewerbebetriebObjektarten im ATKIS-OK (1)

• 2112 Industrie- und Gewerbefläche

• 2101 Ortslage

• 3101 Straße– Widmung (WDM): 1303 Bundesstraße– Breite (BRF)

Standortsuche GewerbebetriebObjektarten im ATKIS-OK (2)

• Durchfahrtshöhe (DHU)– 2318 Durchfahrt– 3202 Seilbahn, Schwebebahn– 3514 Brücke, Überführung, Unterführung– 3532 Rohrleitung, Pipeline– 3533 Förderband, Bandstraße

Standortsuche GewerbebetriebObjektarten im ATKIS-OK (3)

• Durchfahrtshöhe oben (DHO)– 3513 Tunnel– 3514 Brücke, Überführung, Unterführung– 3516 Bahnübergang

Probleme:• DHU, DHO derzeit nicht erfaßt• nicht alle Durchfahrtsbeschränkunken erfaßt

Standortsuche GewerbebetriebAbfragen

• alle Industrie- und Gewerbeflächen selektieren attributiv

• alle Ortslagen selektieren attributiv• Industrie- und Gewerbeflächen mit Ortslagen

verschneiden räumlich• alle Straßen selektieren, die Bundesstraßen und

breiter als 12 m sind attributiv• alle Industrie- und Gewerbeflächen in 100 m

Abstand zu Straßen selektieren räumlich

Systemunterschiede

• Dynamo kennt die Hierarchien Objekt/Objektteil und Objekt/komplexes Objekt (Redundanzfreiheit)

• Übersetzer EDBS->ArcView überträgt willkürlich Attributwerte von Objektteilen auf Objekte = Fehler

• Übersetzer legt eine Attributtabelle in ArcView an– aufwendige Datenaufbereitung

– Zahlen als Texte umständlich (führende Leerzeichen)

• ansprechende Darstellung in ArcView

machbar/nicht machbar

• in beiden Systemen abfragbar: Industrie- und Gewerbeflächen, Ortslagen, Bundesstraßen

• in ArcView nicht sinnvoll abfragbar, da fehlerhaft: Fahrbahnbreite

• in keinem System abfragbar: Durchfahrtshöhe

Fachdatenintegration (1)

auf Basis des Raumbezugssystems– Erfassung zusätzlicher Geometrie– „digitalisieren auf ATKIS“– zusätzliche Geometrien entsprechen nicht der

ATKIS-Struktur

Beispiel:– Erfassung von Biotopen

Fachdatenintegration (2)

auf Basis der ATKIS-Objekte– Erfassung zusätzlicher Attribute– direkt in ATKIS-Tabellen– indirekt über externe Tabellen (vgl. Join in

ArcView)

Beispiel:– Straße bekommt das Attribut

“Durchfahrtshöhe”

Fachdatenintegration (3)

durch Erweiterungen des ATKIS-OK– eigener Objektbereich

z.B. 9000 Geologie– eigene Objektgruppe

z.B. 3700 ÖPNV– eigene Objektarten

z.B. 3210 U-Bahn

ZusammenfassungLehreinheit ATKIS

• Geobasisdaten (allgemein verfügbar, authentisch, anwendungs- und herstellerunabhängig)

• Daten für viele Fragestellungen geeignet, nicht für alle

• Nutzbarkeit der Daten ist (auch) systemabhängig

• Erweiterbarkeit durch Fachdatenintegration

Ausblick:Herausforderungen für ATKIS

• Präsentationsgraphik• Datenmenge (vor allem AMilGeo:

Gesamtdatenbestand BRD)• Fachdatenintegration beim Kunden und

Differenzupdates• Aufnahme weiterer Attribute oder Objektarten• Konkurrenz durch fachbezogene Datensätze, z. B.

für Straßen