Open Street Map

Open Street Map, das 2006 gegründet
worden ist, ist eine freie Wiki-Weltkarte, das mit dem gleichen Prinzip, wie
von Wikipedia aufgebaut ist. Jeder kann diesem internationalen Projekt
beitreten. Von Melden von Fehlern in Karten bis zur eigenen Anfertigung von
Karten durch Luftbildern oder GPS-Daten ist in diesem Programm alles möglich.
OSM stellt für seine „freiwilligen Helfer“ die frei nutzbaren Geodaten zur
Verfügung, aus denen jene Karten erstellt werden können.
Es gibt wenige Gebiete, die bisher noch
nicht durch dieses Projekt erfasst worden sind. Im Gegensatz zu „Google Maps“
ist Open Street Maps aktueller, die Gebiete sind sehr detailliert kartisiert
(wie Straßen, Fahrrad-/Fußwege, Gebäudegrundrisse, Freizeiteinrichtungen etc.)
und der markanteste Unterschied zwischen den beiden Karten ist, dass jeder
Helfer aus den geographischen Daten eigene Karten basteln kann.
Die Datenerfassung ist durch die
GPS-Daten, durch freie Luft- und
Satellitenbilder und durch offizielle Datenbanken, die jedoch teilweise
veraltet sind, gewährleistet.
Das Problem dieses Systems ist, dass es
keine Kontrolle der eingestellten Karten gibt, jedoch ist es nicht erlaubt in
OSM Copyright geschützte Karten zu verwenden bzw. zu übernehmen. Eine weitere
Besonderheit von OSM ist, dass es bei Krisensituationen fast zu Echtzeitkarten
werden. Denn um den Menschen in den Krisengebieten, wie bei dem Erdbeben in
Haiti, zu helfen, benötigt man aktuelle Karten. Die Konzentration der
sogenannten „Crisismapper“ konzentrieren sich auf die Erfassung von Brücken,
Straßen, eingestürtzten Gebäude und weiteren Teilen der zerstörten
Inrastruktur.
Durch
das Editieren, dem Be- bzw. Erarbeiten einer Datei und anschließend in der
neuen Version ins Netz stellen, ist auch bei Open Street Maps möglich. Dadurch
können neue Dateien gezeichnet oder bereits vorhandene verändert werden.
Wege
können durch das Editieren aufgetrennt, verbunden und an andere Linien
angeschlossen werden.
Die Editierstandards sind auf: http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Editing_Standards_and_Conventions
zu finden.
Editieren erfolgt in diesem System durch
die Elemente: Nodes, Ways, Areas und Relations. Die Eigenschaften dieser
Elemente sind auf http://wiki.openstreetmap.org/wiki/DE:Map_Features zu finden.

GPS

In der heutigen Übungen erfuhren wir mehr über GPS.
Damit ein GPS-Empfänger immer zu mindestens vier Satelliten Kontakt hat, werden insgesamt mindestens 24 Satelliten eingesetzt, die die Erde jeden Tag zweimal in einer mittleren Bahnhöhe von 20.200 km umkreisen. Jeweils mindestens vier Satelliten bewegen sich dabei auf jeweils einer der sechs Bahnebenen, die 55° gegen die Äquatorebene inkliniert (geneigt) sind. Ein Satellit ist damit zweimal in 23 Stunden 55 Minuten und 56 Sekunden über demselben Punkt der Erde und jeden Tag etwa vier Minuten früher auf dieser Position.

GPS basiert auf Satelliten, die mit kodierten Radiosignalen ständig ihre aktuelle Position und die genaue Uhrzeit ausstrahlen. Aus den Signallaufzeiten können spezielle GPS-Empfänger dann ihre eigene Position und Geschwindigkeit berechnen. Theoretisch reichen dazu die Signale von drei Satelliten aus. Um die Laufzeiten korrekt messen zu können wird ein vierter Satellit benötigt.
Mit den GPS-Signalen lässt sich aber nicht nur die Position, sondern auch die Geschwindigkeit und die Ausrichtung des Empfängers bestimmen.

GPS war ursprünglich zur Positionsbestimmung und Navigation im militärischen Bereich vorgesehen. Ein Vorteil ist dabei, dass GPS-Geräte nur Signale empfangen und nicht senden.
Heute wird es auch im zivilen Bereich genutzt: in der Seefahrt, Luftfahrt, durch Navigationssysteme im Auto, zur Orientierung im Outdoor-Bereich, im Vermessungswesen etc.

Im Jahr 2000 wurde die künstliche Verschlechterung der Signale abgestellt. Seit dem ist es möglich eine sehr genaue Position zu bestimmen.
Das haben wir heute auch ausgenützt und verwendeten die GPS Geräte fürs Geocaching im Unipark. Wir haben in der Eiseskälte mit Hilfe der Koordinaten der Cachs, 2 Döschen gefunden und diese Koordinaten und unseren zurückgelegten Weg auf den Geräten gespeichert und auf dem Computer kopiert.

Exkursion

Exkursionsbericht Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen

Am 25. November hatten wir eine Exkursion zum BEV Salzburg. Es ist eines von 64 Dienststellen österreichweit, mit Sitz der Zentrale in Wien.
Die Aufgaben des BEV ist die Anlegung und Führung der Kataster zur Dokumentation der räumlichen Zuordnung der Eigentumsrechte an Grund und Boden und die topographische Landesaufnahme. Einer der wichtigsten Anwendungsbereiche von Katastern sind zum Beispiel, Raumplanung, Umwelt- und Naturschutz, Landesverteidigung, Verkehrslenkung sowie Land- und Forstwirtschaft. Die Aufgaben des Vermessungsamtes sind vor allem die Beratung, Kundenbetreuung und Auszüge aus den Grundstücksdaten zu erheben.

Der Kataster:

Ein Kataster ist im Grunde eine Sammlung von grundstücksbezogenen Daten. In den 60-iger Jahren wurde die ganze Monarchie vermessen. Eintragungen im Kataster erfolgen auf Grund von öffentlichen Urkunden.
Die Katastralmappe beinhaltet Hinweise auf die Nutzung der Landfläche (zB: Baufläche, Verkehrsfläche, landwirtschaftliche Nutzung, usw…), die Grundstücksnummer und die Darstellung aller Grundstücke einer Katastralgemeinde. In Salzburg gibt es 160 Katastralgemeinden. Zur Aktualisierung der Katastralmappe wurden die neuen Grundstücksgrenzen per Hand eingezeichnet. Wenn diese zu unübersichtlich wurden, hat man sie in Wien neu drucken lassen.
Der frühere Grundsteuerkataster mit ausschließlich steuerlichen Aufgaben wurde durch den Grenzkataster abgelöst. Diese Erneuerung war sehr aufwendig und kostspielig. Die Grundstücke mit geringer Steuereinnahme wurden auf der Karte generalisiert dargestellt.
Der Grenzkataster wurde mit dem Vermessungsgesetz in den 60-iger Jahren eingeführt und dient zur Eigentumssicherung. Wenn Grenzen strittig werden ist für die Klärung nicht mehr das Gericht zuständig sondern das Vermessungsamt.
Das Grundbuch
Das Grundbuch wird von verschiedenen Bezirksgerichten geführt und wird in Katastralgemeinden unterteilt. Im Grundbuch wird der Eigentümer des Grundstücks festgehalten, diese sind berechtigt sich gegen Gebühr einen Auszug des Grundbuches zu besorgen. Seit 1990 ist das Grundbuch österreichweit digital vorhanden.


APOS:
Es ist der GNSS Satelliten Positionierungsdienst des BEV. Das GNSS ist ein globales Navigationssatellitensystem.
APOS wird für Grundlagen- und Katastervermessungen verwendet, sowie für Land- und Forstwirtschaft, Bau- und Ingenieurvermessungen, Messungsaufnahmen mit Luftfahrzeugen, geologische und geophysikalische Punktaufnahmen, GIS Erhebung, Absteckung und Trassierung und Maschinensteuerungen.
Noch effizienter wird APOS zukünftig durch die Signalverarbeitung der russischen Satelliten.

Luftbilder

Alle topographischen Karten entstehen aus Luftbildern, welche sich aus Befliegungen von Parallelstreifen, die sich überlappen, ergeben. Die Überlappungen bestehen aus Längsüberlappungen (60-90%) und Querüberlappung (15-25%). Jene Überlappungen benötigt man für eine 3D-Betrachtung – für das räumliche Sehen. Die Aufnahmen werden entweder als Schwarz–Weiß-, Farb- oder Infrarotbilder gezeigt. Bei der Art der Aufnahmen muss man auch zwei verschiedenen Typen unterscheiden:

- das Schrägluftbild (Überblicksaufnahmen)

- das Senkrechtluftbild

Ein Orthophoto ist im Gegensatz zum Luftbild ein verzerrungsfreies Abbild der Erdoberfläche. Die Verzerrungen und Verschiebungen, welche bei der Aufnahme eines Bildes durch die Zentralprojektion und die unterschiedlichen Entfernungen der Objekte zur Kamera entstehen, werden mit Hilfe eines Digitalen Geländemodells (DGM / Computerprogramm) rechnerisch ausgeglichen. Diese Orthophoto verwendet man für Längen- und Flächenmessungen.

Bei einer vertikalen Aufnahme gibt es einen Nadirpunkt, welcher dem „Bildmittelpunkt“ entspricht. Es ist der Punkt auf der Erdoberfläche, der senkrecht unter der aufnehmenden Kamera liegt. Außerdem ist dieser Punkt der Berührpunkt der Aufnahmeachse mit der Erdoberfläche.

Weitere wichtige Begriffe in Bezug auf Luftbilder sind:

- Bildmittelpunkt

- Übertragender Bildmittelpunkt: Mittelpunkt, der in das überlappende Bild übertragen wurde

- Brennweite

- Flughöhe: angegeben über die Flughöhe

- Aufnahmebasis: Entfernung zwischen zwei Aufnahmen

- Bild- / Photobasis: Abstand zwischen den Mittelpunkten

- Bildmaßstab: Division von Brennweite durch die Flughöhe

Der Vorgang der Luftbildinterpretation ist in drei Schritte unterteilt: die visuelle Erfassung, die strukturelle Interpretation und die Analyse.

Das räumliche Sehen - die Stereoskopie – entsteht durch den räumlichen Eindruck durch die unterschiedlichen Parallaxen.

Die Höhenunterschiede werden durch die Parallaxen gemessen, welche den Abstand zwischen zwei korrespondierenden Punkten darstellen.

Ein Stereoskop ist eine Apparatur mit der man zwei stereoskopische Halbbilder so betrachten kann, dass eine räumliche Tiefenwirkung wahrnehmbar ist. Dadurch entsteht ein virtuelles Raumbild.

Bei einem Spiegelstereoskop wird ein Geländeausschnitt aus zwei unterschiedlichen Blickwinkeln betrachtet, welcher durch eine Fusion zu einem räumlichen Bild zusammengeführt wird.

Station 1 – Stereoskop

1. Arbeitsschritte mit dem Stereoskop

· man benötigt zwei sich überlappende Luftbilder, eins für das rechte und eins für das linke Auge

· durch das Stereoskop führt man die Bilder durch einen markierten Punkt auf beiden Luftbildern, auf welche man seinen Finger deutet, zusammen

· wenn nur noch ein Finger zu erkennen ist, ist der 3D-Effekt erreicht

2. Arbeitsschritte ohne dem Stereoskop

· Messung der Mittelpunkte der beiden Luftbilder

· Übertragung der jeweiligen Luftbilder auf das jeweilig andere

· Entstehung einer geraden Linie mit den vier Punkten

· Somit kann man die genaue Überlappung der beiden Luftbilder erkennen!

3. Merkmale eines Flachlandes unter dem Stereoskop

· Wälder und Häuser sind durch den 3D – Effekt deutlicher erkennbar

· Bäume sind einzeln und nicht als Masse sichtbar

4. Merkmale eines Gebirges unter dem Stereoskop

· intensivere Effekte als beim Flachland

· Gebirgsspitzen sind nie der Mittelpunkt des Berges, sondern einer Himmelsrichtung zugeneigt

· Reflektion von weiß

· Übertreibung der Höhe von den Erhöhungen oder Niederungen

Station 3 – Vergleich von Luftbildern und topographischen Karten

Luftbilder	Topographische Karten
· unterschiedliche Maßstäbe in einem Bild	· Höhenlinien / Senkungen enthalten
· reale Beschaffenheit	· Schattierungen
· eigene Interpretation erforderlich	· Bodenbeschaffenheit durch Farben gekennzeichnet
· keine Erklärungen enthalten	· Grenzen
· Bildnummerierungen	5. Namen / Beschriftungen
· Überlappungen	· bessere Deutlichkeit der Verkehrswege
· 3D-Effekt möglich	· 2D
· Libelle für die Ausrichtung enthalten à Perspektive (Zentralperspektive)	· Parallelperspektive
· entspricht der Realität	· Koordinatenangabe
· keine Messungen möglich	· Messungen möglich
· Infrarotbilder für optimale Vegetationserkennung	· Symbole & dessen Legende ist vorhanden
· Schwarz – Weiß – Bilder für eine höhere Auflösung	· bessere Orientierung · Lagetreu durch den angegebenen Koordinaten
· Farbbilder entsprechen der Realität · mehr Dateninhalt · öftere Aktualisierungsprozesse als bei den Karten	· Generalisierung der Karte · mehr Informationsinhalt · Geländeeindruck durch die enthaltenen Linien möglich
Entstehungsprozess: ----> Befliegungen / Satellitenbilder	Entstehungsprozess: --> aus Luftbildern !!

Station 4 - österreichische, schweizerische und deutsche Karte im Vergleich

Österreich:

· Hochformat

· individuelle Farbintensität

· individuelle Schriftart

· großes Kartennetz

· Legende unten am Kartenrand vorhanden

· Bessere Darstellung der Straßen & Höhenlinien

· Bundesländernamen im Kartenrahmen

· Kreuz in der Mitte der Gradnetzlinien enthalten, welche für eine bessere Orientierung dienen

· verschiedenen Bezugspunkte für den Nullpunkt --> „minimale“ Abweichung der Höhen

Schweiz:

· Querformat

· individuelle Farbintensität

· individuelle Schriftart

· kleines Kartennetz

· Legende auf der Rückseite

· Kartenanleitung für das „Kartenlesen“ auf der Rückseite zu finden

· unterschiedliche Maßstäbe der Landeskarten der Schweiz auf der Rückseite

· Gauß-Krüger-Koordinatensystem

· Schmale Grenzen mit „Plus“-Symbolen enthalten

· verschiedenen Bezugspunkte für den Nullpunkt --> „minimale“ Abweichung der Höhen

Deutschland:

· Querformat

· individuelle Farbintensität

· individuelle Schriftart

· Legende an der Seite in Farbe

· Blattübersicht an der Seite

· KEIN Kartennetz enthalten

· „breiteste“ Grenzen

· verschieden Bezugspunkte für den Nullpunkt --> „minimale“ Abweichung der Höhen