Basisdaten

Luftbilder zeigen ein reales Abbild der Erdoberfläche von einem Punkt aus. Luftbilder für kartografische oder photogrammetrische Zwecke werden aus dem Flugzeug senkrecht nach unten aufgenommen (Nadiraufnahmen). Durch die fotografische Zentralprojektion sowie durch Höhenunterschiede des Geländes kommt es zu Verzerrungen in den Bildern. Diese müssen für die weitere Verwendung mittels digitaler Geländemodelle und bekannter Koordinaten entzerrt und georeferenziert werden. Diese entzerrten Luftbilder nennt man (digitale) Orthophotos (DOP).

Aktuelle Orthophotos können z.B. im GeoPortal.rlp oder GeoBasisViewer.rlp in verschiedenen Zoomstufen und daher mit hoher Detailschärfe betrachtet werden.

Die DOP liegen als Color-Bilder mit den Farbkanälen Rot, Grün und Blau (RGB) vor, bzw. zusätzlich mit dem infraroten Kanal (RGBi). Bei den Luftbildern der Color-Infrarot-Befliegungen (CIR) handelt es sich um Farbaufnahmen, bei denen anstelle der bei Colorbildern üblichen Farbkanäle rot, grün, blau (RGB) der blaue Farbkanal durch den Farbkanal des nahen Infrarots ersetzt wurde. Dadurch wird insbesondere die Vegetation deutlich erkennbar.

TrueDOP zeichnen sich im Gegensatz zu den bisherigen DOP durch den Wegfall der Umklappeffekte (Verzerrungen durch aufragende Elemente wie Brücken oder Bäume) aus. Dadurch werden die sichttoten Räume minimiert und der Informationsgehalt der Bilder wird gesteigert.

Bei Satellitendaten handelt es sich um sogenannte Sensordaten. Die Erdoberfläche wird in Zeilen mit einem Sensor, der bestimmte Eigenschaften erfassen kann, abgetastet. Im Rahmen einer Vorprozessierung werden die gewonnen Daten in lagerichtige Bilddaten umgeformt und können so mit einem Geoinformationssystem (GIS) betrachtet oder analysiert werden.

Die Sensoren arbeiten entweder optisch im sichtbaren, aber auch im für das menschliche Auge nicht sichtbaren Bereich (z.B. Infrarot) oder liefern Informationen über die Oberflächenbeschaffenheit mittels Radarsensoren.

Im Rahmen des Copernicus-Erdbeobachtungsprogramms finden die so genannten Sentinel-Missionen statt. Die Missionen gliedern sich in Gruppen zumeist baugleicher Satelliten mit bestimmten Fähigkeiten. Sentinel 1 liefert eine 5 Meter Auflösung für das „C-Band“ (Radar). Sentinel 2 liefert optische Informationen im sichtbaren und infraroten Spektrum bis 10 Meter Auflösung. Sentinel 3 dient der optisch/thermischen Auswertung von Meeresdaten. Sentinel 4, der jedoch an Bord des geostationären Wettersatelliten Meteosat mitfliegt, dokumentiert die Luftqualität über Europa und Nordafrika. Sentinel 5 dient der Auswertung von Atmosphärengasen. Sentinel 6 bestimmt die Höhe der Meeresoberflächen.

Die Copernicus-Erdbeobachtung geht damit deutlich über das hinaus, was mit Luftbildern erreicht werden kann. Die jeweilige Fragestellung bedingt die Nutzung von bestimmten Daten unterschiedlicher Sentinel-Missionen.

ALKIS bedeutet „Amtliches Liegenschaftskatasterinformationssystem“.

Auf der Grundlage des Liegenschaftskatasters stellt das LVermGeo RLP ein einheitliches Datenmodell (ALKIS®) ohne Blattschnitte oder Redundanzen zur Verfügung. Zusätzlich zu den reinen Katasterdaten werden in ALKIS auch Meta- und Qualitätsdaten integriert, die u.a. die Genauigkeit und Aktualität der Daten wiedergeben.

Als Plattform bietet ALKIS dem Endbenutzer damit die Möglichkeit die fachliche Eignung der Daten für die jeweilige Anwendung einzuschätzen. Die umfangreichen Informationen des Katasters (z.B. Flutstücke, Eigentümer, Nutzung) werden in ATKIS objektstrukturiert vorgehalten, dargestellt und mit einem Lebenszeitintervall versehen.

Die ALKIS-Objekte sind die kleinste verwaltungstechnische Raumeinheit. Die Ergebnisse aus vielen Projekten der Abteilung (z.B. Daten zur Erosionsgefährdung oder Nitratbelastung) müssen mit ihnen verknüpft und über sie rechtssicher dargestellt werden.

Das Spektrum der Basisdaten kann mittels digitalen Gelände- und Oberflächenmodellen, sowie 3D-Gebäudedaten (kurz: 3D-Geodaten) um absolute bzw. relative Höheninformationen erweitert werden.

Die entsprechenden Daten werden durch luftgestützte Bild- und Laserscandaten gewonnen.

Laserscandaten (Airborne Laserscanning (ALS)) bestehen aus unregelmäßigen 3D-Punktwolken, welche über Entfernungsmessungen zwischen Gelände und Flugzeug ein dreidimensionales Abbild der Erdoberfläche wiedergeben. Bei Befliegungen zu möglichst vegetationsfreien Zeiten und einer ausreichend hohen Punktdichte liegen genug Informationen vor, um sowohl die Geländehöhen (Laserpunkte Gelände (LPG)) wie auch die Oberflächendaten (Laserpunkte Objekte (LPO)) zu klassifizieren.

Auch aus sich stark überlappenden 2D-Bilddaten (Stereobildpaare) lassen sich über photogrammetrische Verfahren wie der Bildkorrelation regelmäßige 3D-Punktwolken ableiten. Diese Matching-Punktwolken bezeichnet man auch als bDOM – bildbasierte Digitale Oberflächenmodelle.

Diese 3D-Messdaten beschreiben die topographische Situation durch ein regelmäßiges Gitter an Höhenpunkten. Digitale Geländemodelle (DGM) bilden die reine Erdoberfläche ohne Bauwerke und Vegetation ab. Digitale Oberflächenmodelle (DOM) modellieren die Landschaft in der Regel einschließlich Bebauung, Vegetation und allen anderen Objekten auf der Erdoberfläche zum Zeitpunkt der Aufnahme. Als erste Ableitung aus einer Differenz von DOM und DGM erhält man also die relative Höhe über Grund (=aufragende Objekte wie Bäume oder Gebäude), dem sogenannten nDOM – dem normalisierten Digitalen Oberflächenmodell.

Viele wissenschaftliche Fragestellungen der RLP AgroScience benötigen Informationen zu Wetter- und Klimadaten. Dazu werden v.a. der OpenData-Bereich des Climate Data Center (CDC) des Deutschen Wetterdienstes (DWD) mit derzeit rund 400 Stationen sowie die Wetterdaten der Agrarmeteorologie Rheinland-Pfalz mit derzeit rund 130 Stationen herangezogen.

Je nach Quelle liegen z.B. historische und aktuelle Daten zu Luft- und Bodentemperatur, Niederschlagshöhen, Windgeschwindigkeiten und –richtungen etc. in 10-minütiger, stündlicher, täglicher, monatlicher, jährlicher oder vieljähriger (z.B.: 30-jährige Mittel) Auflösung vor.

Information: ATKIS bedeutet „Amtliches topographisch-kartographisches Informationssystem“.

In ATKIS® führt das LVermGeo RLP topographische Informationen zusammen – u.a. werden Verkehrswege, Gewässer, Vegetation und Reliefinformationen als Landschaftsobjekte auf diese Weise digital und georeferenziert (z.B. Lage und Form durch Koordinaten) katalogisiert und mit Attributen versehen.

In der Vergangenheit dienten ATKIS-Daten mehrfach als Basis für die Automatisierung von räumlichen Verwaltungsaufgaben. So bildeten die in ATKIS beinhalteten Gewässerflächen- und linien ein Teilfundament für die automatisierte Darstellung von Abstandsauflagen der Düngeverordnung.