Historische Karten

Preußische Landesaufnahme

Auszug aus der Preußischen Landesaufnahme

Anfang des Jahres 2011 wurde vom Landesbetrieb Forst Brandenburg das Projekt initiiert, historisch nachgewiesene Waldflächen GIS-konform als vektorielle Flächenobjekte zu erfassen und somit die Entwicklung der Brandenburger Forsten in den vergangenen 250 Jahren nachzuweisen.

Auf dem Gebiet des heutigen Landes Brandenburg umfasst das Kartenwerk der Preußische Landesaufnahme 291 Blätter, das Aufnahmedatum der zu bearbeitenden Blätter liegt in dem Zeittaum von 1877 bis 1915. Weiterhin zu bearbeiten waren sieben Kartenblätter der Sächsischen Landesaufnahme aus der Zeit von 1880 bis 1883. Diese Kartenblätter waren zu georeferenzieren und die darin dargestellten Waldflächen zu digitalisieren und als attributierte Flächenobjekte zu vektorisieren. Die Kartenblätter haben einen Originalmaßstab von 1:25.000. Sie lagen als Rohscans im TIFF-Format (24-bit Farbtiefe) vor. In Absprache mit dem Auftraggeber wurden die mit 24bit Farbtiefe vorliegenden Bilddaten in 8bit Graustufen konvertiert. Die Datenmenge konnte so ohne merkbaren Informationsverlust um ca. ¾ reduziert werden.

Georeferenzierungsgrundlagen

Als Grundlage zur Georeferenzierung wurde die aktuelle Digitale Topografische Karte TK25 als Bilddatensatz (verschiedene TIFF-Formate) sowie als Vektordatensatz im SHAPE-Format flächendeckend für das Land Brandenburg zur Verfügung gestellt. Darüber hinaus wurden vom Landesbetrieb Landesvermessung und Geobasisinformation Brandenburg die Koordinaten der aktuellen Trigonometrischen Punkte zur Verfügung gestellt. Diese sollten als wesentlich genauere Grundlage zur Georeferenzierung der Kartenblätter benutzt werden, wobei jedoch davon ausgegangen wurde, dass nur noch ein Teil der aktuellen Trigonometrischen Punkte denen der Preußischen Landesaufnahme entspricht.

Georeferenzierung Preußische Landesaufnahme

Georeferenzierung Preußische LandesaufnahmePasspunkte für ein Blatt der Preußischen Landesaufnahme

Erste über die Landesfläche verteilte Tests zeigten, dass das heutige Gitternetz der TK25, welches aus Quellen des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie als Vektordaten vorlag, im Rahmen der erzielbaren Genauigkeit keine nachweisbare Verschiebung gegenüber dem Gitternetz der Preußischen Landesaufnahme von 1880 aufweist. Die Kreuzungspunkte des Gitternetzes wurden als Passpunkte für die Blattecken der preußischen Landesaufnahme benutzt.

Um weitere Passpunkte in die Georeferenzierung und Entzerrung einzuführen, wurden die vom Landesbetrieb Landesvermessung und Geobasisinformation Brandenburg zur Verfügung gestellten Koordinaten der Trigonometrischen Punkte benutzt. Insbesondere die Punkte 3. Ordnung und oft die Hochpunkte der 5. Ordnung (Kirchturmspitzen) zeigten sich als identisch mit den auf den Kartenblättern verzeichneten Trigonometrischen Punkten. Diese Punkte haben den Vorteil, dass die Generalisierung der Kartendarstellung als Fehlerursache für die Passpunktgenauigkeit entfällt, dienten die TP doch als Grundlage für die Aufnahme mit dem Messtisch.

Es wurden durchschnittlich 10-20 Passpunkte je Kartenblatt verwendet. Mit einer 4-Parameter-Transformation wurde eine durchschnittliche Standardabweichung von 10-15 m erreicht - dies entspricht 0,6 mm in der Karte. Zusätzlich zur Aufgabenstellung wurden die Kartenblätter entzerrt und an den Rändern beschnitten, so dass abschließend ein blattschnittfreies Bildkartenwerk vorlag.

Georeferenzierung Sächsische Landesaufnahme

Georeferenzierung Sächsische LandesaufnahmePasspunkte für ein Blatt der Sächsischen Landesaufnahme

Die sieben zu bearbeitenden Kartenblätter der Sächsischen Landesaufnahme weisen, obwohl sie im gleichen Zeitraum wie die der Preußischen Landesaufnahme entstanden sind, generell eine geringere Lagegenauigkeit auf. Nach Aussagen des Staatsbetriebes Geobasisinformation und Vermessung Sachsen basieren die Karten dieser Jahrgänge noch nicht auf der im gleichen Zeitraum ausgeführten neuen sächsischen Landestriangulation.

Die dem Kartenwerk innewohnenden Spannungen treten aber sehr großflächig auf, so dass zwar eine umfangreichere Erfassung von Passpunkten notwendig war, aber doch auf eine Anzahl ca. 30 Punkte je Kartenblatt begrenzt werden konnte. Die Bilddaten, bei denen Restklaffen bis zu 200 m auftraten, wurden mittels Dreiecksvermaschung entzerrt. Das Gitternetz der TK25 konnte für die sächsischen Kartenblätter nicht benutzt werden, da hier eine Verschiebung um bis zu 250 m auftrat.

Wie auch schon bei der Preußischen Landesaufnahme wurden die Kartenränder zusätzlich beschnitten. Für die Benennung der Kartenblätter wurde auf die Nomenklatur der Preußischen Landesaufnahme zurückgegriffen.

Digitalisierung der Waldflächen

Das klare Kartenbild der preußischen Landesaufnahme und die durchweg konstante Einhaltung der Kartenlegende ermöglichten ein schnelles und sicheres Digitalisieren der Waldflächen. Lediglich die bei einigen Kartenblättern vorhandene schlechte Scanqualität erschwerte die Arbeiten.

Erfasste ForstgrenzenErfasste Forstgrenzen (rot) und aktuelle Forststrukturen (blau)

Die Forstgrenzen wurden ohne Generalisierung erfasst, weder bei Kleinstflächen, noch in der Linienführung. Auch wurden Flächen erfasst, die eine waldähnliche Ausprägung aufwiesen. Dies betrifft im Wesentlichen das Buschwerk in Talauen, soweit dieses flächenhaft ausgeprägt war. Ebenso erfasst wurden Heideflächen, größere Parkanlagen und Baumschulen. Nicht erfasst wurden Baumreihen oder linienhaft ausgeprägter Bewuchs entlang von Gewässern oder Trassen.

Die Forstflächen wurden über Verkehrstrassen oder linienhafte Gewässer hinweg digitalisiert, soweit sie nicht gleichzeitig eine Trennung von unterschiedlichen Waldarten anzeigten. Größere Fließgewässer, die sich auf eine Flächenbilanz auswirken würden, wurden beidseitig erfasst. Auf den Kartenblättern am Berliner Stadtrand war die beginnende Zersiedlung auch in den Forsten zu bemerken. Für diese Flächen wurde die Vereinbarung mit dem Auftraggeber getroffen, dass die bestockten Flächen nicht zu erfassen sind, die bereits deutliche Siedlungsstrukturen aufweisen.

Wie in der Aufgabenstellung gefordert, wurden die historischen Waldkanten auf den Forstgrenzen der aktuellen Forstgrundkarte erfasst, soweit eine Identität augenscheinlich war. Allerdings wurde der Rahmen der Geometrieanpassung nicht allzu weit gelegt, da die Lagegenauigkeit der Preußischen Landesaufnahme nicht wesentlich schlechter sein dürfte, als die aktuelle Forstgrundkarte. Die Anpassung an die aktuelle Geometrie wurde bis ca. 50m vorgenommen, dieser relativ große Rahmen allerdings nur bei eindeutigen Waldkanten. Der Rahmen wurde in naturnahen Räumen enger gezogen, da hier die natürliche Veränderung der Forstgrenzen wahrscheinlicher ist.

Erfasste WaldflächenFür das Land Brandenburg flächendeckend erfasste Waldflächen, Stand 1877-1915

Ebenso gestaltete sich durch die hohe Qualität des Kartenwerkes auch die Klassifizierung der Walddaten als einfach, obwohl der Umfang der dafür notwendigen Arbeiten anfangs unterschätzt wurde. Die Preußische Landesaufnahme zeichnet wesentlich differenzierter die Waldarten aus als die aktuelle topografische Karte. Dies mag einerseits daran liegen, dass das historische Kartenwerk wohl wesentlich detaillierter aufgenommen wurde, schließlich wurden die Arbeiten vor Ort im Angesicht der topografischen Gegebenheiten durchgeführt. Bei dem modernen topografischen Kartenwerk steht die Aktualität im Vordergrund, der jeweilige Bearbeiter mag hier eher dazu geneigt sein, Details in den Forsten zu generalisieren. Andererseits ist dies sicher auch ein Resultat der auf Effizienz ausgerichteten Waldbewirtschaftung des letzten Jahrhunderts, die Monokulturen förderte.

Die Waldarten wurden, soweit erkennbar, unterteilt. Lediglich Einzelsignaturen wurden nicht als Fläche ausgebildet. Die wenigen Kartenblätter der Sächsischen Landesaufnahme wiesen keine Unterscheidung im Waldbewuchs auf, hier wurde der Wald ohne Klassifizierung erfasst. Die Waldart wurde im Attribut OART als Schlüsselnummer gespeichert.

Datenprüfung

Feature Manipulation Engine FME

Während der Projektarbeit und zum Abschluss wurde die Topologie der erfassten Walddaten geprüft. Hierzu kam die Feature Manipulation Engine - FME zum Einsatz. Die Prüfung umfasste dabei die Überlappungsfreiheit von Forstflächen und den Abgleich auf ungleichen Attributinhalt OART benachbarter Flächen. Insgesamt wurden 29.339 Flächen bestehend aus 34.883 Umringspolylinien erfasst und im Shape-Format übergeben.

     
Vermessungsbüro
Jörg Schröder
Öffentlich bestellter Vermessungsingenieur
Home Philosophie Leistungen Service Das Büro Kontakt Wissen Hilfe Sonstiges
 
 
 
© 2016 webmaster@oebvi-schroeder.de Neuigkeiten Impressum