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Seitenanzahl: 47; Seitennummer: 1 - DeCOVER Schlussbericht

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<strong>DeCOVER</strong><br />

EFTAS Qualitäts-Management<br />

Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 1<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

<strong>DeCOVER</strong> <strong>Schlussbericht</strong><br />

- gemäß Nr. 8.2 NKBF_98 -<br />

Autoren: FKZ<br />

Oliver Buck<br />

Olaf Büscher<br />

Peter Hofmann<br />

Sönke Müller<br />

50EE0521<br />

50EE0522<br />

Christian Weise 50EE0523<br />

Henning Schrader<br />

Thomas Schrage<br />

Markus Jochum<br />

Florian Moder<br />

Vanessa Heinzel<br />

50EE0524<br />

50EE0525<br />

Regine Richter 50EE0526<br />

Cornelia Storch<br />

Christina Hau<br />

Erika Höber<br />

50EE0527<br />

Sebastian Paasche<br />

Kathrin Weise 50EE0528<br />

Robert Schenkel 50EE0529<br />

Chris Schubert<br />

Rolf Lessing<br />

50EE0530


<strong>DeCOVER</strong><br />

EFTAS Qualitäts-Management<br />

Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 2<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

Index Status:<br />

Datum Bemerkungen/ Durchgeführte Änderungen:<br />

[F]inal/[E]ntwurf<br />

Art, betroffene Seiten: durch:<br />

0808_V06 F 28.08.08 Redaktionelle Überarbeitung nach Feedback EFTAS<br />

- BMU (Dr. Streuff)<br />

- DLR (Roßner)<br />

- BKG (Prof. Dr. Grünreich)<br />

Änderungen und Ergänzungen:<br />

Überarbeitung Inhaltsverzeichnisstruktur und<br />

Kurzdarstellung, Aktualisierung<br />

Nutzerübersicht-Grafik, Daten-CD<br />

Verfügbarkeit, AG OAK Zusammenarbeit,<br />

Integration Produktvalidierungsergebnisse,<br />

Korrektur verfügbarer Bezugsdokumente,<br />

Austausch Grafik Change Layer Konzept,<br />

Überarbeitung Arbeitspaket (AP) Textbezüge,<br />

Grafikbezüge, Vorprozessierungs-Methoden,<br />

Validierungsergebnisse, Fortführungskonzept,<br />

Fazit und Ausblick<br />

EFTAS<br />

Überarbeitung Geodatenportal-Beschreibung DIMM<br />

Ergänzungen zu Kap.2.10 (Exemplarische<br />

Überführung in Zielsysteme), Überarbeitung<br />

OA-Übersicht (Kap.2.3)<br />

ITD<br />

0807_V05 F 07.07.08 Feedback DLR-Ergänzung S.24 ff DLR<br />

0807_V04 F 04.07.08 GAF: Korrekturen GAF<br />

0806_V03 E 30.06.08 ITD: S. 29-35 (AP 4190-Arbeiten)<br />

RSS: Input Tab.7.; Korrekturen<br />

ITD,RSS<br />

0806_V02 E<br />

26.06.08 IPI: S28,29 (QS amtlicher Systeme)<br />

DEF: S.18,19 (Redaktionelle Korrekturen)<br />

Kommentare durch<br />

RE: S.17,19,20, 22 (Ergänzungen, textliche<br />

Korrekturen)<br />

GDS: S10, Ergänzung LfUG Nutzerüberschrift<br />

DIMM: S.9, S12 (Ergänzung BNTK ST), S.29<br />

(Ergänzung Geodatenportal)<br />

IPI, DEF,RE, GDS, DIMM<br />

0806_V01 E 16.05.08 Erster Entwurf auf Basis Partner-AP-Input EFTAS


<strong>DeCOVER</strong><br />

EFTAS Qualitäts-Management<br />

Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 3<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

Inhaltsverzeichnis<br />

Inhaltsverzeichnis ................................................................................................................................................. 3<br />

Abbildungsverzeichnis ......................................................................................................................................... 4<br />

Tabellenverzeichnis .............................................................................................................................................. 5<br />

Abkürzungen.......................................................................................................................................................... 6<br />

Bezugsdokumente................................................................................................................................................. 7<br />

1 Kurzdarstellung ............................................................................................................................................ 8<br />

1.1 Projektaufbau, Planung und Ablauf ............................................................................ 8<br />

1.2 Voraussetzungen, ausgehender wissenschaftlicher und technischer Stand............... 10<br />

1.3 Zusammenarbeit mit anderen Stellen........................................................................ 10<br />

2 Ergebnisse .................................................................................................................................................. 11<br />

2.1 Nutzereinbindung und Anforderungsanalyse............................................................ 11<br />

2.2 Interoperabilität durch semantische Objektarten-Modellierung................................ 15<br />

2.3 Entwicklung der <strong>DeCOVER</strong> Ausgangsdienst Spezifikationen................................. 18<br />

2.4 Entwicklung der <strong>DeCOVER</strong> Prozesskette ................................................................ 20<br />

2.5 Testumsetzungen des <strong>DeCOVER</strong> Ausgangsdienstes................................................ 23<br />

2.6 Methodenentwicklungen zur Unterstützung der Testimplementierungen ................ 25<br />

2.7 Aufbau eines Geodatenportals .................................................................................. 30<br />

2.8 Kosten-Nutzen-Analyse ............................................................................................ 32<br />

2.9 Das <strong>DeCOVER</strong> Fortführungskonzepts ..................................................................... 34<br />

2.10 Unterstützung bestehender Landbedeckungs- /-nutzungssysteme............................ 38<br />

3 Fazit und Ausblick ...................................................................................................................................... 46


<strong>DeCOVER</strong><br />

EFTAS Qualitäts-Management<br />

Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 4<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

Abbildungsverzeichnis<br />

Abbildung 1: <strong>DeCOVER</strong> Workflow-Übersicht, Hauptarbeitspakete (AP) und verantwortliche<br />

Partner........................................................................................................................... 8<br />

Abbildung 2: Übersicht der projektunterstützenden Institutionen und Organisationen...........12<br />

Abbildung 3: Modellausschnitt Basisvokabular [blau] – Vegetation , Applikationsontologie<br />

[gelb].............................................................................................................................16<br />

Abbildung 4: Übersicht der Objektarten des <strong>DeCOVER</strong>-Ausgangsdatensatzes....................19<br />

Abbildung 5: Schematische Prozesskette zur AD Produktion ...............................................21<br />

Abbildung 6 Ablauf der sequentiellen Prozesskette im TG Remmels (von oben links nach<br />

unten rechts).................................................................................................................22<br />

Abbildung 7: Übersicht der <strong>DeCOVER</strong> Testgebiete..............................................................24<br />

Abbildung 8a-d: a) Bewölkte Ausgangsszene (Ikonos Jan.2006), b) wolkenfreies Ersatzbild<br />

(Ikonos Feb.2006) , c) Bild mit erweitert Wolkenmaske; d) wolken- und schattenfreies<br />

Ergebnisbild..................................................................................................................26<br />

Abbildung 9 Beispielkorrelation Wolkengrenzen-Schattengrenzen .......................................27<br />

Abbildung 10: Demonstrationsbeispiel Ko-Registrierung ......................................................27<br />

Abbildung 11: Beispiele korrespondierender Kreuzungsstrukturen für das lokale Matching<br />

Radarsat-SPOT ............................................................................................................28<br />

Abbildung 12: Weboberfläche des <strong>DeCOVER</strong> Datenportals (www.geoway.de/decoverportal/)<br />

.....................................................................................................................................31<br />

Abbildung 13: Beschaffungsweg für a) CORINE Land Cover 2006; b) FTS Soil Sealing .....34<br />

Abbildung 14: Schematische Übersicht des Change Layer Konzepts...................................35<br />

Abbildung 15: Bildbeispiele für Rasterderivate innerhalb der Fokussierung (von links nach<br />

rechts: die Kanaldifferenzen t0/t1, die normierten Kanaldifferenzen t0/t1, die spektrale<br />

Veränderungsintensität sowie die rasterbasierte Z-Statistik bezüglich dem<br />

Vektordatensatz t0).......................................................................................................35<br />

Abbildung 16: Ausschnitt Veränderungs-Layer Herne (schraffiert) überlagert mit der<br />

<strong>DeCOVER</strong>-t0-Kartierung und den Bilddaten. Je Veränderungs-Objekt werden die<br />

plausibelste Klasse (schwarz), der Plausibilitätswert (schwarz) und die Menge der<br />

indizierten Level-1-Klassen angezeigt...........................................................................37<br />

Abbildung 17 Beispielhafte Darstellung des Veränderungslayers im TG Dresden. Links: SPOT-Szene<br />

vom 22.09.2005; Mitte: SPOT-Szene vom 15.07.2007 mit überlagertem manuell erstellten<br />

Veränderungslayers ; Rechts: SPOT-Szene 2007 mit überlagertem automatisch detektierten<br />

Veränderungen ...............................................................................................................38<br />

Abbildung 18: Schematische Darstellung des Szenario 1 zur Unterstützung bestehender<br />

Systeme .......................................................................................................................39<br />

Abbildung 19: Ablauf der Integration in amtliche Systeme am Beispiel der Qualitätssicherung<br />

des ATKIS Basis-DLMs im Szenario 1..........................................................................39<br />

Abbildung 20: Testgebiet Dresden: a) <strong>DeCOVER</strong> AD (grün), ATKIS (rot) b) Verschneidung40<br />

Abbildung 21: Ablauf der Integration in amtliche Systeme am Beispiel der Qualitätssicherung<br />

des ATKIS Basis-DLMs im Szenario 2..........................................................................40<br />

Abbildung 22: Erweiterung von umweltrelevanten DLM-Objektarten (Beispiel Wald und<br />

Grünland) .....................................................................................................................41<br />

Abbildung 23: Verknüpfung der DLM-Geometrien mit den Versiegelungsinformationen zur<br />

Darstellung des Bebauungsattrituts durch den FTSP Sealing Layer am Beispiel der<br />

Stadt Potsdam. Die Darstellung zeigt auch, dass ein hoher Schwellenwert eher dem<br />

Verständnis des Attributtyps der ATKIS Definition entspricht. .......................................42<br />

Abbildung 24: Geometrische Generalisierung des DLM zu einer MKF von 25 ha. Links unten<br />

CORINE Land Cover 2000. ..........................................................................................44<br />

Abbildung 25: Vektorisierung des FTSP Soil Sealing Layers zur Bildung einer objektbasierten<br />

Versiegelungsmaske ....................................................................................................44<br />

Abbildung 26: DLM-Grenzen nach Generalisierung und Erstellung von Kernbereichen als<br />

Grundlage zur weiteren Segmentierung und Klassifizierung .........................................45


<strong>DeCOVER</strong><br />

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Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 5<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

Tabellenverzeichnis<br />

Tabelle 1: Auflistung der wichtigsten Nutzeranforderungen nach Thematischem<br />

Zwischenprodukt (TZP) ................................................................................................13<br />

Tabelle 2: Eigenschaften zur <strong>DeCOVER</strong> AD Objektarten Spezifikation ................................15<br />

Tabelle 3: Auszug der Überführungstabellen von <strong>DeCOVER</strong> Objektarten............................17<br />

Tabelle 4: Technische Spezifikationen AD............................................................................20<br />

Tabelle 5: Einteilung der <strong>DeCOVER</strong> Testgebiete .................................................................24<br />

Tabelle 6: Übersicht der in die TZP Arbeiten integrierten Methoden.....................................29<br />

Tabelle 7: Übersicht über die im Rahmen der Kosten-Nutzen-Analyse befragten Behörden 32<br />

Tabelle 8: Übersicht zur qualitativen Bewertung des Ausgangsdatensatzes.........................33


<strong>DeCOVER</strong><br />

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Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 6<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

Abkürzungen<br />

AAA Amtliches Festpunktinformationssystem, Amtliches<br />

Liegenschaftskatasterinformationssystem, Amtliches Topographisch-Kartographisches<br />

Informationssystem<br />

AD (<strong>DeCOVER</strong>-) Ausgangsdienst<br />

AdV Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik<br />

Deutschland<br />

AP Arbeitspaket<br />

ATKIS Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem<br />

BBR Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung<br />

BEB ATKIS Attributtyp Art der Bebauung<br />

BfN Bundesamt für Naturschutz<br />

BKG Bundesamt für Kartographie und Geodäsie<br />

BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung<br />

BMU Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU)<br />

BNatSchG Bundesnaturschutzgesetz<br />

BNTK Biotoptypen- und Nutzungstypenkartierung<br />

CLC CORINE Land Cover<br />

CORINE Coordination of Information on the Environment<br />

DEF Definiens AG<br />

DFD Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum<br />

DIMM Delphi IMM (DELPHI INFORMATIONSMUSTERMANAGEMENT GmbH)<br />

DLM Digitales Landschaftsmodell<br />

EFTAS Entwicklungsprojekte, Fernerkundung, Technologietransfer, Angewandte Ökologie,<br />

Systemberatung<br />

ETC-LUSI European Topic Centre Land Use and Spatial Information<br />

EU Europäische Union<br />

EUA Europäische Umweltagentur<br />

FE Fernerkundung<br />

FKZ Förderkennziffer<br />

FP6 Sechstes europäisches Forschungsrahmenprogramm<br />

FTSP Fast Track Service Precursor<br />

GAF Gesellschaft für angewandte Fernerkundung AG, Deutschland<br />

GDI-DE Geodateninfrastruktur Deutschland<br />

GDS Geo Data Solutions GmbH<br />

GIS Geo-Informationssystem<br />

GMES Global Monitoring for Environment and Security<br />

GSE GMES Service Element (Projekte zur Entwicklung von Geoinformationsdiensten im Rahmen<br />

des EarthWatch Programme der Europäischen Raumfahrtagentur ESA)<br />

ILS Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung und Bauwesen NRW<br />

INSPIRE Infrastructure for Spatial Information in Europe<br />

InVeKoS Integriertes Verwaltungs- und Kontrollsystem<br />

IP Integriertes Projekt<br />

IPI Institut für Photogrammetrie und GeoInformation der Universität Hannover<br />

IRS Indian Remote Sensing Satellite<br />

ISO International Organisation for Standardisation<br />

ITD Info Terra Deutschland GmbH<br />

JOP Jena Optronik GmbH<br />

LB Landbedeckung<br />

LN Landnutzung<br />

LMCS Land Monitoring Core Service<br />

M (xxx) Meilenstein (xxx)<br />

MKF Mindestkartierfläche<br />

MKA Mindestkartierabstand<br />

MKB Mindestkartierbreite<br />

NDVI Normalized Differenced Vegetation Index<br />

NRW Nordrhein-Westfalen<br />

OA Objektart<br />

OAK Objektartenkatalog<br />

OWL Web Ontology Language<br />

QA Quality- Assurance<br />

QS Qualitätssicherung<br />

RE Rapid Eye AG<br />

RSS Remote Sensing Solutions GmbH


<strong>DeCOVER</strong><br />

EFTAS Qualitäts-Management<br />

Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 7<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

RVBO Regionalverband Bodensee-Oberschwaben<br />

SAR Synthetic Aperture Radar<br />

SATUM Anforderungsanalyse der Nutzung von satellitenbasierten Erdbeobachtungssystemen für die<br />

Umweltpolitik<br />

SFE Satellitenfernerkundung<br />

SH Schleswig-Holstein<br />

SPOT Système Pour l'Observation de la Terre<br />

SQL Structured Query Language<br />

TG Testgebiet<br />

TLWJF Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei<br />

TSX TerraSar-X<br />

TZP Thematisches Zwischenprodukt<br />

UBA Umweltbundesamt<br />

URQ User Requirements, Nutzeranforderungen<br />

WiPKA-QS Wissensbasierter Photogrammetrisch-Kartographischer Arbeitsplatz<br />

WMS Web Map Service<br />

XML eXtensible Markup Language<br />

Bezugsdokumente<br />

M207a Nutzerworkshop I Validierungsbericht<br />

http://www.decover.info/Nutzer/Protokolle/MSL_M207a_GAFEFTAS_F_06<br />

11_v3.0.pdf (Letzter Besuch: 13.08.2008)<br />

M201b Ergebnisse Nutzeranforderungsanalyse<br />

http://www.decover.info/Nutzer/Sonstiges/MSL%20201b.zip (Letzter<br />

Besuch: 13.08.2008)<br />

M207b Nutzerworkshop II Validierungsbericht<br />

http://www.decover.info/Nutzer/Nutzerworkshop_2/MSL_M207b_GAF_F_0<br />

801_v1%200_Nutzer.pdf (Letzter Besuch: 13.08.2008)<br />

<strong>DeCOVER</strong> OAK <strong>DeCOVER</strong> Erweiterter Objektartenkatalog V3.4)<br />

http://www.decover.info/Nutzer/Sonstiges/0<strong>47</strong>0-ITD-<strong>DeCOVER</strong>-OAK-ITD-<br />

F-0710-V3%204.pdf (Letzter Besuch: 13.08.2008)<br />

M202 Produktvalidierungsbericht<br />

http://www.decover.info/Nutzer/Sonstiges/MSL_M202_GAF_F_v02.zip<br />

(Letzter Besuch: 13.08.2008)


<strong>DeCOVER</strong><br />

EFTAS Qualitäts-Management<br />

Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 8<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

1 Kurzdarstellung<br />

1.1 Projektaufbau, Planung und Ablauf<br />

In diesem Gesamtbericht wird eine Übersicht der wesentlichen Projektergebnisse der<br />

<strong>DeCOVER</strong> Hauptphase (2006-2008) gegeben. Hierbei soll auf die Erkenntnisse der<br />

einzelnen Hauptarbeitspakete eingegangen werden, um einen Gesamtkontext herzustellen.<br />

Die folgende Abbildung gibt die prinzipielle Entwicklungslogik wider und stellt den<br />

Zusammenarbeit zwischen den Hauptarbeitspaketen dar (Abbildung 1).<br />

Rückkopplungen<br />

i Nutzeranforderungen – Service Definition<br />

j Service Demonstration - Nutzeranforderung<br />

k Service Definition - Innovationsansätze<br />

Hauptarbeitspaket (AP) Titel/Inhalt Leitung<br />

AP 1000 Koordination, Öffentlichkeitsarbeit EFTAS<br />

AP 2000 Nutzereinbindung GAF<br />

AP 3000 Interoperabilität und Geodatenmanagement DIMM<br />

AP 4000 Innovationsansätze (Methodik) IPI<br />

AP 5000 Spezifizierung und Design ITD<br />

AP 6000 Implementierung RE<br />

Abbildung 1: <strong>DeCOVER</strong> Workflow-Übersicht, Hauptarbeitspakete (AP) und verantwortliche Partner<br />

Über die Projektkoordination wurde der Projektablauf sowie die Öffentlichkeitsarbeit des<br />

Projektes gesteuert (AP1000, Abbildung 1), einschließlich regelmäßiger<br />

Informationsbereitstellung über Newsletter, Konferenzteilnahmen und Präsentationen. Mit<br />

Hilfe einer Kosten-Nutzen-Analyse wurde ein Selektionsmechanismus zur Bewertung und<br />

Spezifikation der <strong>DeCOVER</strong> Konzeption aufgebaut und umgesetzt (Kap. 2.8).<br />

Die Orientierung am Bedarf der Nutzer stellte das zentrale Anliegen des <strong>DeCOVER</strong><br />

Vorhabens dar. Der bestehende und nur teilweise abgedeckte Bedarf nach aktuellen


<strong>DeCOVER</strong><br />

EFTAS Qualitäts-Management<br />

Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 9<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

Landbedeckungs- und –nutzungsinformationen basiert auf den Anforderungen zumeist<br />

europäischer Direktiven und raumpolitischer Initiativen. Diese Anforderungen und der daraus<br />

ableitbare Bedarf wurde intensiv innerhalb einer Nutzeranforderungsanalyse unter<br />

Beteiligung zahlreicher Nutzerbehörden und- institutionen erhoben und bewertet (AP2000,<br />

Vgl. Kap.2.1).<br />

Diese Anforderungen steuerten die weiteren Projektentwicklungen. Sie dienten als Basis der<br />

<strong>DeCOVER</strong> Spezifikationen (AP5000, Vgl. Kap. 2.3) und stellten ein Bewertungskriterium zur<br />

Validierung der prototypischen Testumsetzungen dar (AP6000, Vgl. Kap. 2.4). Die<br />

Ergebnisse der Nutzervalidierung flossen als Rückkopplung in eine optimierte zweite<br />

Spezifikation und Testumsetzung ein. Innerhalb der Spezifikation wurden die Objektarten<br />

des <strong>DeCOVER</strong> Ausgangsdienstes definiert und in einen einheitlichen Objektartenkatalog<br />

überführt.<br />

Die Arbeiten zur semantischen Interoperabilität stellten ein weiteres Selektionskriterium zur<br />

Konzeption der <strong>DeCOVER</strong> Dienste dar (AP3000, Kap. 2.2). Durch die semantische<br />

Modellierung der <strong>DeCOVER</strong> Objektarten konnte eine semantische Überführung und<br />

Verbindung zu weiteren Landbedeckungskatalogen und Systemen hergestellt werden. Damit<br />

kann eine Objektartenüberführung ermöglicht und somit die Unterstützung weiterer<br />

Landbedeckungssysteme ermöglicht werden (Kap. 2.10.).<br />

Die Spezifikationen des <strong>DeCOVER</strong> Ausgangsdienst wurden innerhalb von drei Testgebieten<br />

und zwei Produktionszyklen exemplarisch umgesetzt. Für die Umsetzung wurden eine neue<br />

Prozesskette mit sowohl zentralen als auch dezentralen Modulen entwickelt. Während die<br />

Steuerung, Datenintegration und Haltung zentral durchgeführt wird, erfolgt die<br />

Datenproduktion dezentral durch verschiedene thematische Experten (Vgl. Kap. 2.4).<br />

Innerhalb der ersten Testumsetzung wurde ein Landnutzungs- /-bedeckungsdatensatz (der<br />

<strong>DeCOVER</strong> Ausgangsdatensatz) in den Testgebieten Herne (NRW) und Dresden (SN) mit<br />

einer Mindestkartierfläche von 1 ha erstellt (Vgl. Kap. 2.5). Die Ergebnisse der<br />

Testumsetzung wurden durch Referenznutzer validiert und auf einem Nutzerworkshop<br />

präsentiert und diskutiert. Die Erfahrungen der Validierung flossen in die zweite<br />

Testumsetzung ein. Hierbei wurde der Ausgangsdatensatz innerhalb einer optimierten<br />

Prozesskette unter Reduktion der Mindestkartierfläche auf 0.5 ha in den Testgebieten Herne<br />

(NRW) und Remmels (SH) erstellt.<br />

Über das AP4000 wurden neue Methoden untersucht zur Unterstützung der <strong>DeCOVER</strong><br />

Konzeptumsetzung. Die Methodenentwicklungen wurden so weit möglich in die<br />

Testumsetzungen integriert (AP4000, Vgl. Kap.2.6). Ein Schwerpunkt der<br />

Methodenentwicklung lag dabei in der Entwicklung des <strong>DeCOVER</strong> Fortführungskonzeptes<br />

(Kap. 2.9). Mit Hilfe dieses Ansatzes soll eine Fortführung und Aktualisierung von <strong>DeCOVER</strong><br />

Daten nicht über eine wiederholte Vollinventur geschehen, sondern über die fokussierte<br />

Erkennung und Analyse tatsächlicher Veränderungen der Landbedeckung.<br />

Durch das Zusammenführen der Entwicklungen zur Interoperabilität (AP3000), den<br />

Ergebnissen der Spezifikation (AP5000) und der Testumsetzungen (AP6000) konnten<br />

weitere exemplarische Untersuchungen zur Unterstützung einer Aktualisierung von ATKIS-<br />

Daten (Basis-DLM) und Ableitung des europäischen CORINE Land Cover durchgeführt<br />

werden (Kap. 2.10).


<strong>DeCOVER</strong><br />

EFTAS Qualitäts-Management<br />

Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 10<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

Somit wurden folgende zentralen Ergebnisse in der abgeschlossenen <strong>DeCOVER</strong> Phase<br />

erreicht und werden in Kap. 2 näher erläutert:<br />

• Erhebung und Analyse der Nutzeranforderungen zur Ausrichtung und Fokussierung<br />

der <strong>DeCOVER</strong> Spezifikationen (AP2000, Kap.2.1)<br />

• Semantische Beschreibung, Vergleich und ontologie-basierte Modellierung der<br />

integrierten Objektartenkataloge <strong>DeCOVER</strong>, BNTK, CLC, ATKIS, GMES (GSE Land<br />

M2.1 Spezifikationen) (AP3000, Kap. 2.2)<br />

• Entwicklung der <strong>DeCOVER</strong> Ausgangsdienst-Spezifikationen (AP5000, Kap. 2.3)<br />

• Entwicklung einer sequentiellen Prozesskette zur Erzeugung eines <strong>DeCOVER</strong><br />

Ausgangsdienstes inkl. Qualitätssicherungsmaßnahmen (AP6000, Kap. 2.4)<br />

• Testimplementierung des <strong>DeCOVER</strong> Ausgangsdienst in den Testgebieten Herne,<br />

Remmels und Dresden (AP6000, Kap. 2.5)<br />

• Methodenentwicklungen zur Unterstützung des <strong>DeCOVER</strong> Konzepts (AP4000, 5000,<br />

6000, Kap. 2.6)<br />

• Aufbau eines Geodatenportals zur Visualisierung und Validierung der<br />

Projektergebnisse (AP3000, Kap. 2.7)<br />

• Kosten-Nutzen-Analyse zur bestehenden <strong>DeCOVER</strong> Spezifikation und<br />

Demonstration (AP1000, Kap. 2.8)<br />

• Entwicklung und Demonstration eines <strong>DeCOVER</strong> Fortführungskonzepts basierend<br />

auf Veränderungsindikationen (AP4000, Kap. 2.9)<br />

• Möglichkeiten zur Unterstützung bestehender Landbedeckungs- /-nutzungssysteme<br />

(AP4000, Kap. 2.10)<br />

1.2 Voraussetzungen, ausgehender wissenschaftlicher und technischer Stand<br />

Die Arbeiten der <strong>DeCOVER</strong> Hauptphase bauten auf den Ergebnissen der <strong>DeCOVER</strong><br />

Vorphase auf (FKZ: 50EE0513, 50EE0514, 50EE0515). Dadurch konnten die geleisteten<br />

Vorarbeiten im Bereich der semantischen Interoperabilität, Nutzereinbindung und<br />

Nutzeranforderungsanalyse sowie erste Kosten-Nutzen-Analysen erfolgreich weitergeführt<br />

werden.<br />

Im Rahmen verschiedener abgeschlossener und laufender GMES (GSE Forest, GSE Urban<br />

Services, GSE Land) und FP6-Projekte (IP geoland) zum Thema Landbedeckung-/ -nutzung<br />

wurden Dienste zur Abdeckung primär europäischer bis nationaler Anforderungen spezifiziert<br />

und demonstriert. Unter Berücksichtigung der dort gewonnenen Erfahrungen wurde der<br />

<strong>DeCOVER</strong> Ausgangsdienst für nationale Anforderungen weiter konkretisiert.<br />

Die langjährigen Erfahrungen der verschiedenen Projektpartner bildeten zudem den<br />

ausgehenden technischen Stand zu thematisch angepassten Klassifikationen innerhalb der<br />

jeweiligen <strong>DeCOVER</strong> Schwerpunkte. Im Bereich der Datenvorverarbeitung wurde zur Ko-<br />

Registrierung optischer und Radardaten auf bestehende Erfahrungen des Projektes<br />

ENVILAND aufgebaut. Für die semantische Modellierung von Objektarten zur Unterstützung<br />

und Überführung in andere Objektartenkataloge wurde auf Erfahrungen des BMBF-Projektes<br />

Semantische Interoperabilität mittels Geodiensten (meanInGs) aufgebaut.<br />

1.3 Zusammenarbeit mit anderen Stellen<br />

Durch die starke Ausrichtung des <strong>DeCOVER</strong> Konzepts am Bedarf der Nutzer fand eine enge<br />

Zusammenarbeit mit ausgewählten Referenznutzern statt (Vgl. Kap. 2.1). Der


<strong>DeCOVER</strong><br />

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<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 11<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

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gültig ab: 28.08.2008<br />

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Informationsaustausch verlief sowohl im Zuge von Vor-Ort-Konsultationen als auch über<br />

Informations- und Diskussionsworkshops sowie über regelmäßige Newsletter.<br />

Durch die als Referenznutzer eingebundenen Behörden und Institutionen fand eine<br />

Validierung der ersten Ausgangsdienst-Testumsetzungen statt (Vgl. Kap.2.1). Die finalen<br />

Ergebnisse der optimierten zweiten Testumsetzungen in Herne (NRW) und Remmels (SH)<br />

wurden zusammen mit weiteren Informationen zum Projektabschluss auf einer Daten-CD<br />

zusammengestellt und den <strong>DeCOVER</strong> Referenznutzern sowie weiteren unterstützenden<br />

Institutionen kostenlos zur Verfügung gestellt. Weitere CDs können bei Interesse durch die<br />

Projektkoordination (EFTAS GmbH) bereitgestellt werden.<br />

Zum Abgleich der <strong>DeCOVER</strong> Entwicklungen im Bereich Objektartenmodellierung mit den<br />

aktuellen ATKIS-Entwicklungen wurde ein Beratungsgremium bestehend aus Vertretern des<br />

AdV, BKG und <strong>DeCOVER</strong> etabliert. Dadurch konnte ein effizienter Austausch auf der<br />

Arbeitsebene erzielt werden, zur Entwicklung interoperabler Objektartendefinitionen und<br />

Überführungsmethoden.<br />

2 Ergebnisse<br />

2.1 Nutzereinbindung und Anforderungsanalyse<br />

Die Orientierung am Bedarf der Nutzer war das zentrale Anliegen des <strong>DeCOVER</strong><br />

Vorhabens. Gemäß der konzipierten Projektlogik (Abbildung 1) stellten die Anforderungen<br />

der Nutzer die Ausgangsbasis für alle weiteren Entwicklungen zum Design der <strong>DeCOVER</strong><br />

Dienste dar. Zur Erhebung der Nutzeranforderungen und Integration sogenannter<br />

Referenznutzer innerhalb <strong>DeCOVER</strong> wurde eine intensive Kontaktierung zu Beginn des<br />

Projektes initiiert. Über bestehende Nutzerkontakte, Vorträge, Veröffentlichungen und<br />

persönliche Vor-Ort-Gespräche konnte ein umfangreiches Referenznutzer-Netzwerk<br />

aufgebaut werden. Mit dem Ziel einer möglichst umfassenden Einbeziehung vorhandener<br />

Nutzeranforderungen konnte unter Berücksichtigung der Faktoren Regionalität,<br />

administrative Ebene (lokal bis national) und Aufgabenbereich, eine fachliche Unterstützung<br />

des Vorhabens durch mehr als 20 Institutionen auf lokaler bis nationaler administrativer<br />

Ebene erreicht werden (Abbildung 2).


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<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 12<br />

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Abbildung 2: Übersicht der projektunterstützenden Institutionen und Organisationen<br />

Zur Analyse der Nutzeranforderungen wurden bestehende Datenerhebungen im nationalen<br />

Kontext (z.B: SATUM-Studie) aber auch die Angaben beteiligter Organisationen innerhalb<br />

des europäischen GMES Rahmens berücksichtigt und um neue Anforderungen aus<br />

Nutzerkonsultationen ergänzt. Alle Informationen wurden zur Analyse strukturiert in<br />

Objektartenanforderungen (z.B. Laubwald), Objektgruppen-Anforderungen (z.B.<br />

Unterstützung BNTK Aktualisierung), Indikatoren (z.B. Veränderungen Versiegelungsanteil)<br />

und Sekundärinformationen (nicht direkt aus FE-Daten ableitbar, z.B. Erosionsgefährdung).<br />

Alle Informationen wurden in einer eigens konzipierten Datenbank abgelegt. Die analysierten<br />

Nutzeranforderungen wiesen eine sehr große Heterogenität auf, die systematisiert werden<br />

musste. Dies ist zum Teil ein direktes Resultat der Einbeziehung verschiedener<br />

Aufgabenbereiche und administrativer Ebenen. Des Weiteren zeigten sich unterschiedliche<br />

Herangehensweisen der Nutzer an die Definition ihrer fachspezifischen Anforderungen. Je


<strong>DeCOVER</strong><br />

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<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 13<br />

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gültig ab: 28.08.2008<br />

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nach Fachkenntnisstand der Nutzer bezüglich technischer Möglichkeiten der Fernerkundung<br />

wurden unterschiedliche Maximalanforderungen an <strong>DeCOVER</strong> gestellt (rein fachlich<br />

begründete und/oder unter GIS/FE-technologischer Abwägung) (M201b). Als elementare<br />

Anforderungen innerhalb der verschiedenen <strong>DeCOVER</strong> Thematischen Objektartenbereiche<br />

(TZP: Thematische Zwischenprodukte) konnte folgendes festgehalten werden:<br />

Tabelle 1: Auflistung der wichtigsten Nutzeranforderungen nach Thematischem Zwischenprodukt (TZP)<br />

TZP Wesentliche Anforderungen<br />

Urban • Über CLC Ebene 3 hinaus gehende Differenzierung der typischen<br />

Bebauungsstrukturen<br />

• Prozentualer Versiegelungsgrades einer Fläche<br />

• Differenzierung der innerstädtischen Freiflächen (Städtische Grünflächen,<br />

Brachflächen)<br />

Offenland Agrar • Unterteilung der wesentlichen Hauptgruppen annueller Ackerkulturen<br />

(Wintergetreide, Sommergetreide, Hackfrüchte, Ölsaaten, Gemüse, ...)<br />

• Differenzierung spezifischer Kulturarten für einzelne Themenbereiche (Bsp.<br />

Hopfen, Mais)<br />

• Ausweisung und Berücksichtigung landschaftsprägender Elementen (Hecken,<br />

Baumreihen, Feldgehölzen) vor dem Hintergrund der Cross Compliance<br />

Verpflichtungen<br />

Gewässer • Prinzipielle Weiterführung der CLC Klassen Gewässerläufe und Gewässerflächen<br />

auf nationaler Ebene<br />

• Die geometrischen Anforderungen zur Aktualisierung von Gewässergeometrien<br />

auf Landes- und Regionalebene sind nicht durch <strong>DeCOVER</strong> zu leisten<br />

• Von entscheidender Bedeutung für die Belange des Gewässerschutzes ist viel<br />

mehr die Landbedeckungs/Nutzungssituation innerhalb der dem Gewässer<br />

angehörenden Wassereinzugsgebiete.<br />

Wald • Ausweisung Nadelwald, Laubwald, Mischwald auf Bundesebene ausreichend,<br />

• Differenzierung der Hauptbaumarten (Eiche, Buche, Fichte, …) sowie einzelner<br />

Offenland<br />

Naturnah<br />

Waldstrukturparameter auf Landesebene notwendig<br />

• Die Abbildung naturnaher Lebensräume sollte auf nationaler Ebene zumindest<br />

der Klassenaufteilung der CLC Klassen entsprechen<br />

• Zur Unterstützung zukünftiger Aktualisierungen landesweiter Biotopkartierungen<br />

sind thematisch sehr differenzierte großmaßstäbliche Informationen zur<br />

Unterscheidung der wichtigsten Biotoptypen (z.B. nach § 30 BNatSchG) notwendig<br />

Darüber hinaus zeigten sich im Verlauf des Projektes weitere nicht Objektarten-spezifische<br />

Anforderungen an <strong>DeCOVER</strong>. Diese betrafen vor allem die Unterstützung bestehender und<br />

geplanter Geodatensysteme durch <strong>DeCOVER</strong>. Hier zeigte sich, dass zur Unterstützung der<br />

amtlichen ATKIS Geobasisdaten der Länder neben der geplanten semantischen<br />

Interoperabilität auch die geometrische Vergleichbarkeit wichtig ist, z.B. durch eine stärkere<br />

Berücksichtigung der Geobasisgeometrien in <strong>DeCOVER</strong>. Im Bereich der amtlichen<br />

Geodaten des Bundes soll das Landschaftsmodell DLM-DE zur Bedarfsdeckung des Bundes<br />

eingesetzt werden. Hierzu sind Erweiterungen des DLM-DE geplant, um es zukünftig auch<br />

für Aktualisierungen des europäischen CLC einsetzen zu können. Dies beinhaltet vor allem<br />

eine Ergänzung um Objektarten und Attribute im Bereich Wald und naturnaher Vegetation.<br />

Auch hier ist eine Unterstützung durch <strong>DeCOVER</strong> möglich (Vgl. Kap. 2.10).<br />

Auch im Zuge der europäischen Datenharmonisierungsarbeiten ergeben sich durch die<br />

Umsetzung der INSPIRE Richtlinie Anforderungen an die Datenspezifikation zur<br />

Harmonisierung und Überführung von Landbedeckungsdaten. Diese Prozesse können vor<br />

allem durch die genannten Ergebnisse der Anforderungsharmonisierung, den daraus<br />

abgeleiteten <strong>DeCOVER</strong> Spezifikationen (Kap. 2.3), sowie den Arbeiten zur semantischen<br />

Objektartenmodellierung (Kap. 2.2) unterstützt werden.


<strong>DeCOVER</strong><br />

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Zur Einbindung von Nutzern über den ausgewählten Referenznutzerkreis hinaus, wurde ein<br />

erweitertes Konzept zur Nutzereinbindung entworfen. Basierend auf den Faktoren<br />

Aufgabenbereich, Administrationsebene und Regionalität wurde ein Nutzerkontaktpool mit<br />

über 300 Mitgliedern aufgebaut, die durch eine erstmalige Informationskampagne per Mail-<br />

Anschreiben und Telefon über die Ziele und Möglichkeiten des Projektes unterrichtet<br />

wurden. Im weiteren Projektverlauf erfolgte eine kontinuierliche Informationsweitergabe an<br />

die Nutzer über regelmäßige Newsletter, Präsentationen auf Tagungen und Workshops,<br />

sowie durch die Einladung und Teilnahme an den beiden <strong>DeCOVER</strong> Nutzerworkshops:<br />

- Erster <strong>DeCOVER</strong> Nutzerworkshop -Das <strong>DeCOVER</strong> Konzept Chancen und<br />

Grenzen einheitlicher nationaler Landnutzungs-/ Landbedeckungsdaten-,<br />

Dessau, Umweltbundesamt, 19-20.September 2006<br />

- Zweiter <strong>DeCOVER</strong> Nutzerworkshop -<strong>DeCOVER</strong>. Vom Konzept zur Umsetzung-,<br />

Bonn, Bundesumweltministerium, 29-30.November 2007<br />

Primäre Ziele der genannten Nutzerworkshops stellten die Projektinformation und die<br />

Validierung der geleisteten Arbeiten dar. Gegenstand des ersten Nutzerworkshops war<br />

primär die Diskussion und Validierung des <strong>DeCOVER</strong> Gesamtkonzepts, vor allem des<br />

Objektartenkataloges innerhalb thematischer Arbeitsgruppen. Als Ergebnis zeigte sich ein<br />

weiterer Informationsbedarf bezüglich der <strong>DeCOVER</strong> Objektartendefinitionen und<br />

Methodenentwicklungen. Die Ergebnisse der Validierung wurden den Nutzern zur Verfügung<br />

gestellt und zur Steuerung der weiteren Projektarbeit genutzt (M207a, M207b). Als Reaktion<br />

wurde ein separates Nutzerportal über www.decover.info zum Download von<br />

Informationsmaterial eingerichtet, sowie die Objektartendefinitionen in einem einheitlichen<br />

Objektartenkatalog beschrieben und kontinuierlich angepasst (<strong>DeCOVER</strong> OAK).<br />

Ziel des zweiten Workshops war es, den Nutzern den aktuellen <strong>DeCOVER</strong> Projektstand zu<br />

vermitteln und Hintergrundinformationen zu den verwendeten Methoden sowie Informationen<br />

zum Einsatz zukünftiger Sensoren wie RapidEye und TerraSAR-X zu liefern. Anhand von<br />

Präsentationen wurden mögliche <strong>DeCOVER</strong> Ausgangsdienst Szenarien und<br />

Beschaffungsmodelle vorgestellt sowie das <strong>DeCOVER</strong> Fortführungskonzept präsentiert. Im<br />

Zentrum der Diskussion standen dabei die Ergebnisse der ersten Testumsetzung in den<br />

Testgebieten Herne und Dresden (Kap.2.5), die interessierten Nutzern vorab zur Validierung<br />

zur Verfügung gestellt worden waren.<br />

Wesentliche Ergebnisse und Anforderungen der Nutzer an <strong>DeCOVER</strong> ergaben sich durch<br />

(M207b):<br />

- die stärkere Verwendung bestehender und amtlich genutzter, räumlicher wie<br />

thematischer Information bei der Erstellung eines <strong>DeCOVER</strong> Produkts (ATKIS,<br />

InVeKoS, Straßenlayer, etc.). ATKIS wird als gemeinsame geometrische Datenbasis<br />

empfohlenen.<br />

- eine Reduzierung der Mindestkartierfläche und –breite.<br />

- verlässliche, mit dem Nutzer abgestimmte Angaben zur Genauigkeit des Datensatzes<br />

als Voraussetzung für eine breite Akzeptanz des Produkts.<br />

- eine große Nachfrage nach Versiegelungsinformationen<br />

- die Forderung nach stärkerer Differenzierung der Feldfrüchte.<br />

- den grundlegenden Anspruch der Interoperabilität (thematisch und geometrisch) zu<br />

bestehenden Datensätzen (CLC, ATKIS, etc.).<br />

- einen stärkeren Fokus auf Veränderungshinweise gegenüber tatsächlichen<br />

Veränderungskartierungen.<br />

- eine stärkere Betonung des <strong>DeCOVER</strong> Dienste-Charakters.<br />

- die zeitliche Harmonisierung der <strong>DeCOVER</strong> Datenbasis.


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Generell konnte auf dem zweiten Nutzerworkshop eine deutliche Akzeptanzsteigerung von<br />

<strong>DeCOVER</strong> zur Unterstützung der amtlichen Geobasisdatenlandschaft verzeichnet werden.<br />

So zeigte sich eine größere Bereitschaft zur engen Zusammenarbeit im Projekt – z.B. durch<br />

Bereitstellung von Zusatz- bzw. Kalibrierungsdaten oder durch eine Teilnahme an den<br />

Validierungen. Als wichtigste Voraussetzung für den Erfolg des Projekts wurde die<br />

Interoperabilität (geometrisch und semantisch) des <strong>DeCOVER</strong> Datensatzes mit bestehenden<br />

Daten genannt.<br />

Während bestimmte Anforderungen nicht im Rahmen des <strong>DeCOVER</strong> Ausgangsdienstes<br />

geleistet werden können (Bsp. Feldfruchterkennung auf Basis des bestehenden<br />

Datenmaterials), wurde als wesentliche Spezifikationsänderung eine Reduktion der<br />

Mindestkartierfläche auf 0,5 ha sowie der Mindestkartierbreite und –abstand auf 15 m<br />

beschlossen. Weitere methodische Untersuchungen zur Integration und Unterstützung des<br />

amtlichen ATKIS-Systems sowie CLC wurden ebenfalls durchgeführt (s. Kap. 2.10).<br />

2.2 Interoperabilität durch semantische Objektarten-Modellierung<br />

Die Anforderungen der Nutzer standen als Input für die Spezifikation der <strong>DeCOVER</strong> Dienste<br />

zur Verfügung und wurden um die Ergebnisse der semantischen Modellierung ergänzt.<br />

Innerhalb der semantischen Modellierung wurden die Objektarten der folgenden Kataloge<br />

über Applikationsontologien abgebildet:<br />

• ATKIS: alle flächenhaften Elemente aus ATKIS Basis-DLM und dem AAA-Modell<br />

• BNTK: gemäß der Spezifikation des BfN (BfN Heft 45: Systematik der Biotoptypen-<br />

und Nutzungstypenkartierung)<br />

• BNTK: gemäß der Spezifikation des Landes Sachsen Anhalt<br />

• CLC 2000: gemäß den Spezifikationen der Europäischen Umweltagentur (EUA)<br />

(Technical Report No 40: CORINE Land Cover Technical Guide – Addendum 2000)<br />

• GMES: gemäß den Spezifikationen der GSE Land M2.1 Regional Land Cover<br />

Spezifikationen<br />

Zum Aufbau der Ontologien wurde ein Basisvokabular geschaffen (Abbildung 3). Dies<br />

beinhaltet die wesentlichen Parameter der verschiedenen Objektartendefinitionen, die zur<br />

semantischen Beschreibung eingesetzt wurden (Tabelle 2). Somit können alle Objektarten<br />

über ein gemeinsames Vokabular beschrieben werden sowie die Objektarten anhand von<br />

Merkmalen wie Synonyme (verschiedene Begriffe, ein Konzept), Antonyme (konträre<br />

Konzepte) und Homonyme (ein Begriff, verschiedene Konzepte) untersucht werden.<br />

Tabelle 2: Eigenschaften zur <strong>DeCOVER</strong> AD Objektarten Spezifikation<br />

- Generelle textliche Beschreibung<br />

- Textliche Spezifikation<br />

- Anteil von Haupt- und Nebenbeständen bei der Landbedeckung<br />

- Landnutzung (beschreibt die Hauptnutzung des<br />

Hauptbestandteiles)<br />

- Länge von Elementen der Objektart<br />

- Breite von Elementen der Objektart<br />

- Höhe von Elementen der Objektart<br />

- Lage (z.B. Binnenland)<br />

- Ausschluss von spezifischer Landbedeckung für diese Objektart<br />

- Nachbarschaft (z.B. "am Wasser")<br />

- Entstehung als Trennungsparameter, Unterscheidung zwischen<br />

anthropogen - natürlich (z.B. Kanal vs. Fluss)<br />

- Objektkategorie-spezifische Zusatzinformationen<br />

- Benötigte Zusatzinformationen (Zusatzdaten)


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Abbildung 3: Modellausschnitt Basisvokabular [blau] – Vegetation , Applikationsontologie [gelb]<br />

Die technische Umsetzung der logikbasierten Beschreibung der Domain- und<br />

Applikationsontologie erfolgte mit der für den Bereich des "Semantic Web" konzipierten Web<br />

Ontology Language OWL. Für das Editieren der Ontologien in OWL wurde das Java basierte<br />

Opensource Werkzeug Protégé verwendet, ein Reasoning wurde über den OpenSource<br />

OWL Reasoner Pellet verwirklicht.<br />

Um eine Überführung von einem Objektartenkatalog zu einem andern Objektartenkatalog als<br />

Zielkatalog zu erreichen, ist es notwendig die Ähnlichkeit der Objektarten zueinander zu<br />

bestimmen. Basierend auf den Ontologien können die Objektarten nach der „Aussagetiefe“<br />

der Eigenschaften hierarchisch zusammengestellt werden. Durch ein „Reasoning“ (logisches<br />

Schließen) kann gezeigt werden ob Objektarten gleich, genauer oder allgemeiner<br />

beschrieben worden sind. Objektarten deren Eigenschaften in der Wissensmodellierung<br />

nicht korrespondieren, d.h. nicht identisch sind, können nicht subsumiert werden. Hierfür<br />

wurde ein Ähnlichkeitsmaß entwickelt, mit dem es möglich wird jede Objektart mit jeder<br />

anderen über eine numerische Angabe zu vergleichen.<br />

Für die semantische Überführung der integrierten Objektarten wurden alle Objektarten, die<br />

die gleiche semantische Aussage besitzen analysiert und zusammengestellt. Das Ergebnis<br />

ist eine Überführungstabelle, als horizontale Gegenüberstellung der Objektarten in den<br />

verschiedenen Katalogen (Tabelle 3). Diese semantische Äquivalenzdarstellung der<br />

Objektarten wurde manuell erstellt und mit den Ergebnissen der ontologiebasierten<br />

Beschreibung und Inferenzabbildung ergänzt und bestätigt. Dieser manuelle Ansatz der<br />

Gegenüberstellung bildet die Grundlage für die Validierung der automatischen Überführung<br />

mit Hilfe des Ähnlichkeitsmaßes.


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Tabelle 3: Auszug der Überführungstabellen von <strong>DeCOVER</strong> Objektarten<br />

ATKIS_Basis DLM AAAModel<br />

<strong>DeCOVER</strong> AD GSE_Land_RLC CLC_2000 ATKIS_Basis DLM Attribute Objektart Werteart<br />

VNf Vegetation auf 4.1 Inland 4.1.1 Suempfe 4106 Sumpf, VEG 1000 Laubholz 43006 Sumpf<br />

Feuchtflaechen<br />

Wetlands<br />

Ried<br />

VNf Vegetation auf 4.2 Inland 4.1.2 Suempfe 4106 Sumpf, VEG 2000 Nadelholz 43005 Moor<br />

Feuchtflaechen<br />

Wetlands<br />

Ried<br />

VNf Vegetation auf 4.3 Inland 4.1.3 Suempfe 4106 Sumpf, VEG 3000 Laub- und<br />

Feuchtflaechen<br />

Wetlands<br />

Ried<br />

Nadelholz<br />

VNf Vegetation auf 4.4 Inland 4.1.4 Suempfe 4106 Sumpf, VEG 4000 Roehricht,<br />

Feuchtflaechen<br />

Wetlands<br />

Ried<br />

Schilf<br />

VNf Vegetation auf 4.10 Inland 4.1.5 Torfmoore 4105 Moor, VEG 4000 Roehricht,<br />

Feuchtflaechen<br />

Wetlands<br />

Moos<br />

Schilf<br />

VNf Vegetation auf 4.11 Inland 4.1.6 Torfmoore 4105 Moor, VEG 5000 Buesche,<br />

Feuchtflaechen<br />

Wetlands<br />

Moos<br />

Straeuche<br />

VNf Vegetation auf 4.12 Inland 4.1.7 Torfmoore 4105 Moor, VEG 6000 Gras<br />

Feuchtflaechen<br />

Wetlands<br />

Moos<br />

VNf Vegetation auf 4.13 Inland 4.1.8 Torfmoore 4102 Gruen- VEG 4000 Roehricht,<br />

Feuchtflaechen<br />

Wetlands<br />

land<br />

Schilf<br />

VNg Vegetation mit 4.2 Costal 4.2.1 Salzwiesen - -<br />

Gezeiteneinluß<br />

Wetlands<br />

VNs Strauchvegetatio 3.2.3<br />

3.2.4 Wald/ 4107 Wald, VEG 1000 Laubholz<br />

1100_bws Hecke<br />

n, Wald-Strauch<br />

uebergangsstadien,Gehoelz-<br />

Transitio<br />

nal<br />

woodland<br />

/shrub<br />

Strauch<br />

uebergangsstadien<br />

Forst VEG<br />

VEG<br />

2000<br />

3000<br />

Nadelholz<br />

Laub- und<br />

Nadelholz<br />

strukturen<br />

4108 Gehoelz VEG 1000 Laubholz 43003 Gehoelz 1210_bws Baumreihe<br />

Laubholz<br />

VEG 2000 Nadelholz 1220_bws Baumreihe<br />

Nadelholz<br />

VEG 3000 Laub- und<br />

1230_bws Baumreihe<br />

Nadelholz<br />

Laub und<br />

4110 Brachla<br />

2400_ltp<br />

Nadelholz<br />

Heideland-<br />

nd<br />

schaft<br />

1050_bws Gebuesch<br />

3.2.2 Heiden und<br />

Moorheiden<br />

4102 Gruenland<br />

VEG 1000 Laubholz<br />

VEG 2000 Nadelholz<br />

VEG 3000 Laub- und<br />

Nadelholz<br />

VEG 5000 Buesche,<br />

Straeuche<br />

4104 Heide 43004 Heide<br />

Zur technischen Umsetzung innerhalb einer GIS Software Umgebung können die jeweiligen<br />

Datenkataloge als Tabellen im dbf-Format attributiv verknüpft werden. Für die weitere<br />

Überführung hinsichtlich ATKIS sind zudem attributive Abfragen notwendig, die per SQL-<br />

Anweisung umgesetzt werden können.<br />

Neben der semantischen Überführung spielen aber auch geometrische Aspekte der<br />

Überführung eine Rolle. Hierzu zählen unter anderem die Mindestkartierbreite, -abstand und<br />

Mindestkartierfläche, die sich in den verschiedenen Datenkatalogen unterscheiden. Der<br />

Umfang und die Komplexität der geometrischen Überführungsregeln hängt hierbei von den<br />

Spezifikationen und dem Datenmodell des jeweiligen Zielkatalogs ab.<br />

Bei der Überführung in BNTK-Objektarten wurden keine individuellen Generalisierungsregeln<br />

erstellt, da sämtliche Objektarten den BNTK-Abbildungsmaßstab überschreiten. Für ATKIS<br />

wurde auf Grund der Maßstabsunterschiede nur „Aggregierung“ aus BNTK-Objektarten<br />

betrachtet. Durch den Mangel an nutzerdefinierten und –validierten Generalisierungsregeln<br />

wurde hier nur eine Berücksichtigung der Mindestkartierfläche (< 0.25 ha auf 1,0 ha) in das<br />

Regelwerk übernommen. Für die Überführung in das CLC System wurde die EUA<br />

Definitionen (gemäß Technical Report No 40: CORINE Land Cover Technical Guide –<br />

Addendum 2000) genutzt. Diese enthalten objektartenabhängige Generalisierungsregeln, die<br />

extrahiert und ausgewertet wurden:


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Beispiele für die Generalisierung von Objektarten bei der Überführung in CLC 2000<br />

- Objekte mit ,Nicht durchgängig städtische Prägung' [112] in Nachbarschaft mit "großen"<br />

Gärten werden als ,Nicht durchgängig städtische Prägung' [112] als Polygon mit einem 100 m<br />

Buffer um die Gebäude behandelt<br />

- mehrere ‚Nicht durchgängig städtische Prägung‘ [112] (je < 25 ha), Abstand d < 300 m<br />

aggregieren zu ,Nicht durchgängig städtische Prägung‘ [112] (> 25 ha), Polygongrenzen richten<br />

sich an den Verbindungsstraßen aus<br />

- Industrie und Gewerbefläche‘ [121] (< 25ha) zwischen ‚Nicht durchgängig städtische Prägung‘<br />

[112] und ‚Hafengebiete‘ [123] aggregieren zu ‚Hafengebiete‘ [123]<br />

- Industrie und Gewerbefläche‘ [121] (


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Abbildung 4: Übersicht der Objektarten des <strong>DeCOVER</strong>-Ausgangsdatensatzes


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Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

Tabelle 4: Technische Spezifikationen AD<br />

Bezeichnung <strong>DeCOVER</strong>-Ausgangsdatensatz<br />

Auflösung geometrisch: 5 m<br />

Mindestkartierfläche 0,5 ha<br />

Mindestkartierabstand, -breite 15 m<br />

Aktualisierungszyklus 36 Monate<br />

Kartiermaßstab 1:25.000<br />

Them. Genauigkeit Min. 80%<br />

SFE-Datenquelle RapidEye / TerraSarX / SPOT 5 / IRS / IKONOS<br />

Kosten (€/km²) 28,4 € inklusive Fernerkundungsdaten<br />

22,9 € exklusive Fernerkundungsdaten<br />

Nomenklatur: 39 Objektarten zur Landnutzung/Landbedeckung aufgeteilt in folgende<br />

Objektkategorien:<br />

• Urbane Räume<br />

• Wald<br />

• Gewässer<br />

• Offenland Agrar<br />

• Offenland Naturnah<br />

Schwerpunkt der<br />

Beobachtungsthematik<br />

Bundesweit flächendeckender Datensatz, übergeordnete<br />

Beobachtungsthematik über alle Bereiche hinweg (siehe Objektkategorien<br />

oben)<br />

Weitergehende Beschreibung Aktualisierung erfolgt über Erkennung von Veränderungsflächen (Change-<br />

Detection) alle 36 Monate, jeweils auf Grundlage von Fernerkundungsdaten<br />

eines Referenzjahres<br />

Ableitung von Objektarten zur Unterstützung einer Aktualisierung von<br />

1. ATKIS Basis-DLM<br />

2. BNTK Systematik des BfN<br />

3. CORINE Land Cover 2000<br />

4. GMES Core Service Land Cover<br />

2.4 Entwicklung der <strong>DeCOVER</strong> Prozesskette<br />

Als Grundlage für die Produktion wurde eine Prozesskette mit sowohl zentralen als auch<br />

dezentral organisierten Modulen entworfen und umgesetzt (Abbildung 5). Dadurch wurde<br />

eine neue innovative Produktionslogik ausgewählt, indem die Datenproduktion entgegen<br />

gängiger Verfahren nicht zentral durch einen Produzenten erfolgt, sondern dezentral<br />

innerhalb thematischer Schwerpunkte (Thematische Zwischenprodukte TZP) durch mehrere<br />

Produzenten.


<strong>DeCOVER</strong><br />

EFTAS Qualitäts-Management<br />

Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 21<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

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Abbildung 5: Schematische Prozesskette zur AD Produktion<br />

Die Implementierung der zentralen Elemente (Prozesssteuerung, Integration,<br />

Vektordatenhaltung) erfolgte durch die RapidEye AG (AP6000). Die Prozesssteuerung<br />

fungierte als zentrales Kommunikationsorgan und übernahm so die Kontrolle über den<br />

Prozesskettenablauf. Für die Umsetzung der Kommunikationsfunktionalität der<br />

Prozesssteuerung wurde eine auf XML basierende Steuernachrichteninfrastruktur entworfen.<br />

Zur Erzeugung der XML-Nachrichten wurde durch RapidEye ein Web Editor<br />

(http://decover.rapideye.de/) bereitgestellt. Der Prozessierungsstand wurde durch<br />

Statusmeldungen von den TZPs wöchentlich abgerufen und in konsolidierter Form<br />

bereitgestellt. In Hinsicht auf den Datenaustausch und -persistenz wurde im Vorfeld der<br />

Testproduktionen von RapidEye<br />

• eine Schnittstellenspezifikation in Zusammenarbeit mit den Partnern entworfen,<br />

• ein Datenbankdesign zur Speicherung von Klassifikationsdaten entwickelt und<br />

• automatisch ablaufende Algorithmen zur Validierung, Speicherung und Export von<br />

Klassifikationsdaten als Software implementiert.<br />

Das Konzept zur Prozesskette erlaubt es, die Produktion der TZPs in flexibler Reihenfolge zu<br />

organisieren. Dabei wird eine Bearbeitungseinheit (z.B. eine Bildkachel) thematisch<br />

sequentiell bearbeitet; die Prozessierung verschiedener Bearbeitungseinheiten im Sinne der<br />

Produktionseffizienz verläuft dagegen parallel (Abbildung 6). Begründet durch die möglichen


<strong>DeCOVER</strong><br />

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<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 22<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

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Überschneidungen von Landnutzung und Landbedeckung bei der Kartierung wurde die<br />

Produktion der TZPs durch folgende Partner in der definierten Sequenz organisiert:<br />

1. Urban: H.G.GDS GmbH<br />

2. Gewässer: Definiens AG<br />

3. Wald .GAF AG<br />

4. Agrar: EFTAS GmbH<br />

5. Naturnah: RSS GmbH<br />

Durch den Aufbau der modularen Prozesskette konnten somit bereits vorhandene<br />

spezifische Expertisen der einzelnen Projektpartner zur Erstellung des Gesamtprodukts<br />

optimal genutzt werden. Auf Basis der Objektarten-Definitionen und der vereinbarten<br />

Qualitätsstandards konnten somit unabhängige Methodenpools zur Erstellung einer qualitativ<br />

sehr hochwertigen <strong>DeCOVER</strong> AD Kartierung verwendet werden. Grundlage aller TZP<br />

Entwicklungen stellte die Verwendung von objektbasierten Klassifikationsverfahren innerhalb<br />

der Definiens Developer© (vormals eCognition) Software-Umgebung dar.<br />

In der praktischen AD-Produktion wurden die Bearbeitungseinheiten von den TZPs<br />

segmentiert und klassifiziert, so dass sich die unklassifizierte Fläche jeweils schrittweise<br />

verkleinerte (Abbildung 6). Nach jedem TZP wurden die erfassten Daten in der zentralen<br />

Vektordatenbank auf Konsistenz geprüft und gespeichert. Zur Weitergabe der<br />

Klassifikationsinformationen und Umsetzung der Mehrfachattributierungslogik (durch<br />

erlaubte Kombinationen von Landnutzung und Landbedeckung) wurde ein<br />

Attributierungskonzept zur Dokumentation von Klassifikationssicherheiten und Korrektur von<br />

Fehlklassifikationen eingerichtet.<br />

Satellitenbild (IR-Graudarstellung)<br />

+ Urban Klassifikation<br />

+ Gewässer<br />

+ Wald<br />

+ Agrar + Naturnah Integrierte Daten (Endergebnis)<br />

Abbildung 6 Ablauf der sequentiellen Prozesskette im TG Remmels (von oben links nach unten rechts)


<strong>DeCOVER</strong><br />

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<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 23<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

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Nach Durchlauf aller thematischen Zwischenprodukte erfolgte die finale und zentral<br />

durchgeführte Integration der Daten. Zielstellung der finalen Integration war die<br />

Homogenisierung der Klassifikationsdaten anhand eines definierten Regelwerkes.<br />

Essentielle Funktionen wie zum Beispiel die Generalisierung von nichtspezifikationskonformen<br />

Segmenten (z.B. Segmente kleiner der Mindestkartierfläche)<br />

wurden hier mit einem hohen Automatisierungsgrad implementiert. Alle Regelansätze<br />

wurden mit den TZP-Partnern gemeinschaftlich erarbeitet und abgestimmt – so floss<br />

beispielsweise die im Zuge der Interoperabilitätarbeiten entwickelte Zuordnungsmatrix<br />

(Darstellung der semantischen Ähnlichkeiten zwischen den Objektarten) als Regelbasis für<br />

den semantischen Ähnlichkeitsvergleich der Klassen mit in die Implementierung der finalen<br />

Integration ein (Vgl. Kap. 2.2).<br />

Zur Kontrolle und Gewährleistung der definierten <strong>DeCOVER</strong> Spezifikationen, einschließlich<br />

Klassifikationsgenauigkeiten, wurde eine Konzept zur Qualitätssicherung entwickelt und<br />

angewendet. Dieses sieht zwei wesentliche Kontrollmechanismen vor:<br />

- Produktionskontrolle<br />

- Endkontrolle<br />

Durch die Produktionskontrolle unterliegen die einzelnen thematischen Zwischenprodukte<br />

einer Qualitätsprüfung. Hierbei kontrollieren die nachfolgenden TZP Produktionspartner die<br />

TZP-Vorergebnisse. Gegenstand der Prüfung sind sowohl formale Kriterien (Topologie,<br />

Vollständigkeit der Daten und Attribute, ...) als auch thematische Genauigkeiten<br />

(Klassifikationsgenauigkeiten der übergeordneten TZP Objektgruppe basierend auf<br />

stratifizierter Punktstichprobe). Die zu prüfenden Qualitätsmerkmale wurden in Anlehnung an<br />

internationale Standards festgelegt (v.a. ISO 19114 Geographic Information – Quality<br />

evaluation procedures).<br />

Im Zuge des zweiten Kontrollmechanismus, der Endkontrolle, werden die<br />

zusammengeführten und integrierten Daten einer finalen Qualitätssicherung unterworfen.<br />

Hierbei wird erneut über eine Stichprobenauswahl die Klassifikationsgenauigkeit des<br />

Ausgangsdatensatzes geprüft, jedoch im Gegensatz zur Produktionskontrolle auf der Ebene<br />

der einzelnen Objektarten. Die Dokumentation der QS-Ergebnisse erfolgt konform zu ISO<br />

900X in Prüfprotokollen.<br />

2.5 Testumsetzungen des <strong>DeCOVER</strong> Ausgangsdienstes<br />

Im Rahmen der Testumsetzungen wurden die <strong>DeCOVER</strong> Ausgangsdienst-Spezifikationen<br />

implementiert. Hierzu wurde auf Basis von vorhandenem Satellitenbildmaterial in drei<br />

Testgebieten der Ausgangsdatensatz in zwei Produktionszyklen erstellt (Abbildung 7).<br />

Basierend auf der Annahme das lineare Elemente (z.B. Strassen) auch potentielle Grenzen<br />

innerhalb der <strong>DeCOVER</strong> Objektartenauflösung darstellen, wurde für die erste<br />

Testumsetzung eine Methode zur Ableitung von Testgebietsgrenzen aus linearen ATKIS<br />

Verkehrsgeometrien entworfen (Abbildung 7, TG Herne und Dresden). Hierdurch wurde sich<br />

eine Reduktion des Bearbeitungsaufwandes zur Anpassung der Testgebietsränder erhofft.<br />

Innerhalb des zweiten Produktionszyklus wurde dieser Ansatz auf Grundlage der<br />

Erfahrungen der ersten Umsetzung nicht mehr weiterverfolgt, da ein verminderter<br />

Bearbeitungsaufwand nicht festgestellt werden konnte. Die Gebietsaufteilung erfolgte somit<br />

ausschließlich in Orientierung an den koregistrierten Satellitenbildgrenzen in Form von<br />

rechteckförmigen Kacheln.


<strong>DeCOVER</strong><br />

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<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 24<br />

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Abbildung 7: Übersicht der <strong>DeCOVER</strong> Testgebiete<br />

Tabelle 5: Einteilung der <strong>DeCOVER</strong> Testgebiete<br />

Testgebiet<br />

Klassifikationsgrundlage<br />

Bearbeitungseinheiten<br />

Erste Umsetzung<br />

Bearbeitungseinheiten<br />

Zweite Umsetzung<br />

Master Szene<br />

resampled)<br />

(5m<br />

Anzahl Größe [km²] Anzahl Größe [km²]<br />

Dresden SPOT5 30.09.2005 4 ca. 225 - -<br />

Herne IKONOS 28.05.2005 5 ca. 225 2 ca. 230<br />

Remmels IKONOS 15.06.2005 - - 2 ca.180


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<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 25<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

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gültig ab: 28.08.2008<br />

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Die erste Umsetzung fand ausschließlich in den Testgebieten Herne und Dresden statt.<br />

Kartiert wurde hierbei mit einer Mindestkartierfläche von 1ha und einer<br />

Mindestkartierbreite/Mindestabstand von 25m. Die Produktion erfolgte für alle thematischen<br />

Zwischenprodukte innerhalb einer objektorientierten Bildbearbeitungsumgebung (Definiens<br />

Developer©).<br />

Die Ergebnisse der ersten Testumsetzung wurden den Nutzern anschließend zur Validierung<br />

zur Verfügung gestellt. Als ein wesentliches Ergebnis dieser ersten Produktvalidierung wurde<br />

festgehalten, dass die thematische Tiefe des <strong>DeCOVER</strong> Ausgangsdienstes grundsätzlich als<br />

bedarfsdeckend angesehen wurde (M202). Vor allem auf Seiten der Bundesvertreter stellte<br />

das Produkt einen hilfreichen unterstützenden Informationsdienst zur Erfüllung bestehender<br />

Aufgaben und Berichtspflichten dar. Auf regionaler Ebene konnte diese Aussage nur mit<br />

Vorbehalt getroffen werden. Hier kommt dem Ausgangsdienst nur eine ergänzende,<br />

kontrollierende Funktion zu. Weitere geforderte thematische Verbesserungen konnten<br />

innerhalb des Ausgangsdiensts nicht realisiert werden durch die mangelnde Verfügbarkeit<br />

multitemporaler Bilddaten (Beispiel Fruchtartentrennung, weitere Auftrennung naturnaher<br />

Objekte). Hier müssen die weiteren Entwicklungen zur Datenverfügbarkeit über neue<br />

Sensorsysteme (v.a. RapidEYE) abgewartet werden. Als ein weiterer Hauptkritikpunkt für<br />

regionale Anforderungen wurde die nicht ausreichende MKF von 1ha angeführt.<br />

Die Erfahrungen der TZP Produzenten der ersten Testumsetzung konnten für eine<br />

methodisch-technische Optimierung des zweiten Produktionszyklus genutzt werden. Durch<br />

die pixelscharfe Koregistrierung aller Bilddaten (Vgl. Kap.2.6), sowie die Verwendung eines<br />

einheitlichen Generalisierungsansatzes innerhalb der Definiens Developer Umgebung<br />

konnte die geometrische Konsistenz der thematischen Teilprodukte zur finalen<br />

Datenintegration wesentlich verbessert werden. Durch eine Überarbeitung der<br />

Mehrfachattributierungsmatrix konnte zudem der thematische Austausch und<br />

Abstimmungsbedarf zwischen den thematischen Teilprodukten verbessert werden. Als<br />

Reaktion auf die geforderte höhere räumliche Auflösung wurde für die zweite Umsetzung<br />

innerhalb der TG Herne (NRW) und Remmels (SH) die Mindestkartierfläche und<br />

Mindestkartierbreite/abstand reduziert auf 0,5ha bzw. 15m.<br />

2.6 Methodenentwicklungen zur Unterstützung der Testimplementierungen<br />

Weitere Methoden wurden in <strong>DeCOVER</strong> untersucht und entwickelt zur Unterstützung der<br />

folgenden Produktionsbereiche:<br />

- Satellitenbild Vor-Prozessierung und Sensorintegration<br />

- Produktion der Thematischen Zwischenprodukte<br />

- Nachbearbeitung / Generalisierung<br />

Satellitenbild Vor-Prozessierung und Sensorintegration<br />

Zum Aufbau einer automatisierten Satellitenbild-Vorprozessierung wurde eine Methode zur<br />

Erstellung weitgehend wolkenfreie Bildmosaike entwickelt. Der Entwicklungsschwerpunkt lag<br />

hierbei in der Automatisierung von bis dato weitgehend manuell durchgeführter<br />

Bearbeitungsschritte. Zunächst werden auf Basis eines Schwellwertverfahrens die<br />

Wolkenbereiche einer Satellitenszene identifiziert. In Abhängigkeit von Sonnenazimut und<br />

Sonneneinfallswinkel, die aus den Metadaten des Satellitenbildes ausgelesen werden und<br />

unter Nutzung der Geländehöhe aus einem digitalen Höhenmodell werden dann die<br />

Bildschattenbereiche ermittelt. Die Wolken- und Schattenbereiche werden in einem nächsten<br />

Schritt durch geeignetes Bildmaterial ersetzt und radiometrisch angeglichen (Abbildung 8).


<strong>DeCOVER</strong><br />

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<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 26<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

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a)<br />

c) d)<br />

b)<br />

Abbildung 8a-d: a) Bewölkte Ausgangsszene (Ikonos Jan.2006), b) wolkenfreies Ersatzbild (Ikonos<br />

Feb.2006) , c) Bild mit erweitert Wolkenmaske; d) wolken- und schattenfreies Ergebnisbild<br />

Für diese zunächst entwickelte Methode musste die Wolkenhöhe extern eingegeben werden.<br />

In einer Weiterentwicklung zur vollen Automatisierung des Verfahrens sollte die Wolkenhöhe<br />

mittels Korrelationsverfahren direkt aus dem Bild abgeleitet werden. Hierzu werden die<br />

sonnenabgeneigten Grenzen innerhalb der Wolken- und Schattenmaske über eine<br />

Kantendetektion extrahiert, vektorisiert und anschließend gegeneinander in Richtung des<br />

Sonneneinfallswinkels verschoben. Dabei wird eine Korrelationsanalyse durchgeführt, und<br />

über den Korrelationspeak die Wolkenhöhe berechnet (Abbildung 9). Die<br />

Methodenvalidierung zeigte ein sehr hohes Automatisierungspotential dieser Methode durch<br />

eine Aufwandsreduzierung um 95%. Sie ist aber derzeit nur in flachen bis hügeligen<br />

Gebieten einsetzbar, da Schatten durch Geländeerhebungen bislang nicht ausreichend<br />

berücksichtigt werden.


<strong>DeCOVER</strong><br />

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Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 27<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

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gültig ab: 28.08.2008<br />

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Abbildung 9 Beispielkorrelation Wolkengrenzen-Schattengrenzen<br />

Zur Ko-Registrierung von Fernerkundungsdaten wurde auf den Entwicklungen des<br />

ENVILAND Projektes aufgebaut, die entsprechend den <strong>DeCOVER</strong> Anforderungen<br />

angepasst werden mussten. Hierzu wurden Methodenerweiterungen erarbeitet, um nicht nur<br />

die Überlagerung multitemporaler Zeitserien zu ermöglichen, sondern auch eine Ko-<br />

Registrierung von hochauflösenden optischen und Radardaten zu ermöglichen. Die<br />

entwickelte Methode arbeitet in zwei Phasen (Abbildung 10). Zuerst werden über ein globale<br />

Anpassung (globales Matching) Transformationsparameter für mehrere Bild-Layer ermittelt<br />

und angewendet. Im zweiten Schritt wird eine lokale Anpassung von Verschiebungen<br />

durchgeführt (lokales Matching). Hierzu werden automatisch Kreuzungsstrukturen<br />

(potentielle Passpunkte) in den einzelnen Layern ermittelt, und es erfolgt eine automatische<br />

Zuordnung korrespondierender Kreuzungsstrukturen (Abbildung 11).<br />

Abbildung 10: Demonstrationsbeispiel Ko-Registrierung


<strong>DeCOVER</strong><br />

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Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 28<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

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Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

Abbildung 11: Beispiele korrespondierender Kreuzungsstrukturen für das lokale Matching Radarsat-<br />

SPOT<br />

Die Validierung der Entwicklungsergebnisse zeigte im Vergleich zum Standardverfahren<br />

(Orthorektifizierung über manuell gesetzte Passpunkte) keine Zeitersparnis. Weiterer<br />

Entwicklungsbedarf zeigte sich dabei in der Verbesserung der lokalen Anpassungsphase. So<br />

konnten vor allem in Gebieten, die geringe anthropogene Strukturen aufweisen nicht<br />

genügend lineare Kreuzungsstrukturen gefunden werden. Auch in Gebieten mit starkem<br />

Relief treten, ohne eine verbesserte Höhenmodell-Integration, Verzerrungen auf, die eine<br />

manuelle Korrekturen notwendig machen.<br />

Produktion der Thematischen Zwischenprodukte<br />

Die thematischen Zwischenprodukte wurden entsprechend der Produktionslogik dezentral<br />

umgesetzt. Auch innerhalb der jeweiligen Partnerarbeiten wurden in Zusammenarbeit mit<br />

den zentral durchgeführten Methodenentwicklungen (AP4000) neue Methoden zur<br />

effizienten Kartierung der Landbedeckung untersucht (Tabelle 6).


<strong>DeCOVER</strong><br />

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Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 29<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

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Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

Tabelle 6: Übersicht der in die TZP Arbeiten integrierten Methoden<br />

TZP Urban<br />

- Methode zur Optimierung von urbanen Bildobjekten unter Berücksichtigung von<br />

mehreren Parametern in Definiens Developer auf Basis von Bildmaterial und<br />

Zusatzdaten (ATKIS):<br />

o Indikator für bebaute bzw. „künstliche“ Bereiche basierend auf<br />

Bezugsflächen-Vorwissen und Bildinformation<br />

o Strukturparameter „Frequenz“,<br />

o Strukturparameter „Durchgrünung“.<br />

TZP Gewässer<br />

- Integration einer Strategie zur merkmalsabhängigen Segmentierung. Hierbei wird die<br />

homogene spektrale Signatur der Gewässerobjekte im nahen Infrarot explizit bei der<br />

Objektbildung berücksichtigt über eine Kombination aus Quad Tree -<br />

Segmentierungsverfahren und Image Object Fusion Prozess.<br />

TZP Wald<br />

- Innerhalb des TZP wurde ein Ansatz zur Ausweisung und Klassifikation von<br />

Mischwald Objekten entwickelt. Der Ansatz basiert auf einer initialen Unterscheidung<br />

der reinen Waldklassen, einer anschließenden klassifikationsbasierten Texturanalyse<br />

sowie einer räumlichen Aggregierung von eindeutig im Klassifikationsprozess<br />

identifizierten Einheiten zu Mischklassensegmenten. Hierzu wurden AP4000-<br />

Vorschläge zur Aggregierungstechnik im objektbasierten Ansatz integriert.<br />

TZP Agrar<br />

- Die charakteristischen Bearbeitungsspuren innerhalb von Ackerschlägen sollten als<br />

Struktur- und Texturinformationen genutzt werden zur Klassifikation und<br />

Unterscheidung von Acker-Grünland. Hierbei wurde ein Ansatz zur Kantendetektion<br />

mit Hilfe des Canny Operators und Übertragung der Ergebnisse in einen Hough-<br />

Raum zur Histogramm-Analyse verfolgt. Die Ergebnisse zeigten jedoch, dass die<br />

untersuchten Ansätze nicht zur Unterstützung der AD Klassifikation eingesetzt<br />

werden können, da die relevanten Strukturen auf Basis von 5m Pixeldaten nicht<br />

ausreichend erkannt werden können.<br />

TZP Naturnah<br />

- Aufgrund der schlechten Datengrundlage (insbesondere nicht vorhandener TSX<br />

Daten) wurde eine Fokussierung auf die Trennung von Grünland und Vegetation auf<br />

Feuchtflächen anhand von abgeleiteten Feuchteindikatoren aus Textur und<br />

Spektralmerkmalen vorgenommen. Die Untersuchung fand auf Objektebene statt und<br />

basierte auf vorhandenen monotemporalen, optischen Daten. Verschiedene Indizes<br />

wurden bezüglich ihrer Eignung untersucht. Außerdem wurde eine Texturanalyse für<br />

Radarsat-Daten vorgenommen.<br />

Die Untersuchung zeigte, dass die spektrale, räumliche und zeitliche Auflösung der<br />

<strong>DeCOVER</strong>-Daten eine automatische/semiautomatische Differenzierung zwischen<br />

Grünland und Feuchtgebieten kaum zulässt. Der untersuchte Radarsensor eignet<br />

sich als zusätzliches Indiz für Feuchteindikation bietet jedoch keine signifikante<br />

Unterscheidung im Texturbereich. Lediglich das mittlere Infrarot von SPOT kann als<br />

ein Indiz zur Differenzierung von Vegetation auf Feuchtflächen und Grünland<br />

herangezogen werden.


<strong>DeCOVER</strong><br />

EFTAS Qualitäts-Management<br />

Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 30<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

Zur Produktion der Thematischen Zwischenprodukte wurden auch Informationen aus dem<br />

ATKIS Basis-DLM benutzt:<br />

- Urban: Aus dem ATKIS-Verkehr Layer wurden durch automatische GIS-Routinen<br />

Vektoren abgeleitet und ein Bezugsflächenlayer für die Klassifikation generiert<br />

(Fraktionierung nach ATKIS-Verkehr).<br />

- Wald: ATKIS wurde verwendet für die Ausweisung der Klasse Unbestockte<br />

Waldflächen durch Verschneidung und Prüfung der „ehemals“ bestockten ATKIS<br />

Waldflächen mit dem Referenzbild.<br />

- Gewässer: Es erfolgte eine thematische Zuordnung der Wasserbereiche in die<br />

Objektarten des TZP Gewässer, d.h. eine Unterscheidung in Gewässerläufe und –<br />

flächen. Die Objektformen basierten auf dem Satellitenbild, die thematische<br />

Zuordnung erfolgte unter Verwendung von ATKIS.<br />

- Agrar: Zur Verortung und Verifikation von Dauerkulturflächen wurden die ATKIS<br />

Basis-DLM Objektarten 4013 und 4109 genutzt.<br />

- Naturnah: ATKIS Daten wurden im Rahmen der Postklassifikation verwendet, um bis<br />

dahin unklassifizierte Objekte einer Klasse zuzuweisen. Hierdurch konnten Objekte<br />

differenziert werden, bei denen rein auf spektraler Basis ansonsten keine<br />

Klassenzuordnung statt finden konnte. Zusätzlich wurden die AKTIS Daten für die<br />

interne Validierung und Kontrolle verwendet.<br />

Nachbearbeitung / Generalisierung<br />

Im Zuge der ersten Testumsetzung zeigte sich weiterer Entwicklungsbedarf der<br />

Generalisierungsprozesse innerhalb der <strong>DeCOVER</strong> Prozesskette. Zur Einhaltung und<br />

gegebenenfalls Korrektur von Mindestkartierfläche, Mindestkartierbreite und<br />

Mindestkartierabstand wurde in Zusammenarbeit mit den TZP Partnern ein Developer<br />

Prototyp-Prozessablauf entwickelt. Der implementierte Ablauf untergliedert sich in drei<br />

Prozessschritte, die über morphologische Bildalgorithmen erfolgen:<br />

1) Umsetzung Mindestkartierabstand (Öffnungsoperation)<br />

2) Umsetzung Mindestkartierabstand (Schließungsoperation)<br />

3) Umsetzung Mindestkartierfläche (Zuordnung Bildobjekte < MKF zu Nachbar mit<br />

längster gemeinsamer Grenze)<br />

Die Erfahrungen der zweiten Testumsetzungen zeigten in der Anwendung des Prototypen<br />

noch weiteren Optimierungsbedarf. So sollte die Umsetzung der Mindestkartierfläche auch<br />

nach Objektartentyp gesteuert werden, um die semantische Ähnlichkeit von Objektarten mit<br />

berücksichtigen zu können. Weiterer Optimierungsbedarf ergibt sich durch den sequentiellen<br />

Prozessablauf. Durch die geometrische Bindung an Vorgängerklassifikationen lassen sich<br />

nicht alle Bildbereiche kleiner MKF, MKB und MKA innerhalb der nachfolgenden TZP<br />

Produktion erfolgreich morphologisch auflösen.<br />

2.7 Aufbau eines Geodatenportals<br />

Mit dem <strong>DeCOVER</strong> Diensteportal ist eine Web-Anwendung entwickelt worden, die ein<br />

dynamisches mapping von Landnutzungs-/Landbedeckungsdaten bei gleichzeitiger<br />

Darstellung von Hintergrundinformationen (andere Datenquellen, Satellitenbilddaten) erlaubt.<br />

Die Entscheidung für diese Form der Lösung wurde projektintern abgestimmt, im<br />

wesentlichen getrieben durch die Tatsache, dass die alternative Lösung, die Nutzung von<br />

Google-Maps, einen Zugriffschutz auf Informationen untersagt.


<strong>DeCOVER</strong><br />

EFTAS Qualitäts-Management<br />

Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 31<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

Das Portal zeichnet sich durch mehrere entscheidende Funktionalitäten aus:<br />

1 Ein Zugriffsschutz steuert über Rollen, welche Daten von welchem Nutzer<br />

eingesehen werden dürfen. Damit konnten beigestellte Informationen der Nutzer und<br />

Partner, die nicht öffentlich zugänglich waren, dem Projekt zugänglich gemacht<br />

werden.<br />

2 Schnittstelle WMS: Als Baustein der Geodateninfrastruktur können externe WMS<br />

eingebunden werden. Gleichzeitig können die Ergebnisse der Testgebiete den<br />

Partnern als WMS anderen Portalen zur Verfügung gestellt werden.<br />

3 Der Anwender hat die Möglichkeit, die Ergebnisse visuell zu validieren, in dem er die<br />

einzelnen Layer transparent stellen kann. Damit kann die Güte der Klassifikation<br />

gegenüber Referenzdatensätzen oder gegenüber Satellitenbilddaten geprüft werden.<br />

4 Zudem kann das Portal für den internen Datenaustausch genutzt werden.<br />

Wesentliche Nutzer des Portals waren während der Projektlaufzeit die Projektpartner sowie<br />

die in das Vorhaben eingebundenen Nutzer.<br />

Alle Basiskomponenten des Diensteportals sind standardkonforme Komponenten. Damit<br />

bietet das Portal die Grundstruktur für eine Einbindung in die Geodateninfrastruktur<br />

Deutschland (GDI-DE) des Bundes, der Länder und Kommunen, indem es für die Führung<br />

der nationalen Geo-Datenbasis (NGDB) der GDI-DE ausgewählte und validierte<br />

Geoinformationen zur Verfügung stellen kann.<br />

Abbildung 12: Weboberfläche des <strong>DeCOVER</strong> Datenportals (www.geoway.de/decoverportal/)


<strong>DeCOVER</strong><br />

EFTAS Qualitäts-Management<br />

Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 32<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

2.8 Kosten-Nutzen-Analyse<br />

Die Erfahrungen der Testdemonstrationen sowie die Ergebnisse der vielseitigen<br />

Nutzerkonsultationen wurden für eine Kosten-Nutzen-Analyse des <strong>DeCOVER</strong><br />

Ausgangsdienstkonzepts, d.h. im wesentlichen der erstmaligen Erstellung des <strong>DeCOVER</strong><br />

Ausgangsdatensatzes genutzt. Hierzu wurden verschiedene Szenarien im Zuge einer<br />

Nutzenbefragung eingesetzt, sowie die Kostenabschätzungen der Testumsetzungen über<br />

die TZP Partner und Prozesskettensteuerung abgefragt.<br />

Folgende Hauptelemente waren Bestandteil der Analyse:<br />

1) Datenkosten<br />

a) SFE-Daten (Orthobild, monotemporal)<br />

b) SFE-Daten (Orthobild, zusätzlich multitemporal)<br />

c) Zusatzdaten<br />

d) Erstellung der Bearbeitungskacheln<br />

2) Produktion TZP<br />

Urbane Räume, Gewässer, Wald, Offenland Agrar, Offenland Naturnah<br />

3) Integration<br />

a) Integration Teilprozess-Schritte<br />

b) Abschließende Integration<br />

4) Prozess-Steuerung<br />

Als finales Ergebnis der Kostenanalyse für die Erstinventur des <strong>DeCOVER</strong><br />

Ausgangsdienstes konnten folgende Zahlen ermittelt werden:<br />

• Datenkosten (FE-Daten + Zusatzdaten) 5,57 €/km²<br />

• Produktionskosten 22,87 €/km²<br />

• Gesamtkosten 28,44 €/km²<br />

Diese Kosten müssen im Rahmen einer ersten und einmaligen Vollinventur gesehen werden.<br />

Über das Fortführungskonzept kann ein voraussichtlich wesentlich preisgünstigeres Update-<br />

Verfahren durch Veränderungserkennung eingesetzt werden.<br />

Tabelle 7 führt die Nutzerinstitutionen auf, die im Rahmen der Kosten-Nutzen-Analyse zur<br />

Verwertbarkeit der <strong>DeCOVER</strong> auf Basis der Testdaten befragt wurden.<br />

Tabelle 7: Übersicht über die im Rahmen der Kosten-Nutzen-Analyse befragten Behörden<br />

Behörde Admin.<br />

Ebene<br />

Them. Schwerpunkte<br />

Bundesamt für Naturschutz (BfN) Bund Naturschutz und Biologische Vielfalt<br />

Bundesamt für Bauwesen und<br />

Raumordnung (BBR)<br />

Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd<br />

und Fischerei (TLWJF)<br />

Regionalverband<br />

Oberschwaben (RVBO)<br />

Bodensee-<br />

Institut für Landes- und<br />

Stadtentwicklungsforschung und<br />

Bauwesen NRW (ILS)<br />

Bund Nationale Raumordnung und Raumplanung<br />

Land Forstplanung, Naturschutz, Waldzustandsüberwachung,<br />

Forschung<br />

Region Regionalentwicklung und Regionalplanung<br />

Forschung Auftragsforschung für das Ministerium für Wirtschaft, Mittelstand<br />

und Energie (MWME) und für das Ministerium für Bauen und<br />

Verkehr (MBV) des Landes NRW<br />

Die folgende Tabelle (Tabelle 8) zeigt in einer Zusammenschau die Bewertung des<br />

Ausgangsdatensatzes durch die befragten Nutzer. Hierbei wurde die Verbesserung durch die


<strong>DeCOVER</strong><br />

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<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 33<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

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<strong>DeCOVER</strong>-Daten gegenüber den derzeitig angewandten Methoden zur<br />

Informationsbeschaffung bewertet.<br />

Tabelle 8: Übersicht zur qualitativen Bewertung des Ausgangsdatensatzes<br />

Interne Auswirkungen<br />

1.) Qualitative Verbesserung bei der Aufgabenerfüllung<br />

1.1) Thematischer Informationsgehalt<br />

1.2) Thematische Genauigkeit<br />

1.3) Geometrische Genauigkeit<br />

1.4) Aktualisierungsfrequenz<br />

1.5) Maßstab<br />

1.6) Nutzen als Basisprodukt<br />

2.) Beschleunigung und Erleichterung der Arbeitsabläufe<br />

3.) Erweiterung der Qualifikation für zukünftige Aufgaben<br />

4.) Pilotcharakter für andere Ressortaufgaben<br />

5.) Konzept zur Qualitätssicherung<br />

5.1) Intern zertifizierte Produkte<br />

5.2) Extern zertifizierte Produkte<br />

5.3) Zertifizierte Anwendbarkeit der Produkte<br />

5.4) Zertifizierte Produktionskette<br />

Externe Auswirkungen<br />

6.) Einheitliches Verwaltungshandeln von Nutzern auf gleicher<br />

Verwaltungsebene<br />

7.) Einheitliches Verwaltungshandeln im europäischen Rahmen<br />

8.) Absicherung von Verwaltungs- u. politischen Entscheidungen<br />

9.) Akzeptanz von umweltpolitischen Entscheidungen in der Öffentlichkeit<br />

Wertigkeit von 1 (keine Verbesserung) bis 5 (erhebliche Verbesserung)<br />

BfN<br />

2<br />

2<br />

3<br />

3<br />

2<br />

3<br />

3<br />

3<br />

3<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

3<br />

1<br />

3<br />

3<br />

BBR<br />

5<br />

4<br />

4<br />

5<br />

4<br />

5<br />

4<br />

4<br />

4<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

2<br />

2<br />

TLWJF<br />

1<br />

1<br />

1<br />

4<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

RVBO<br />

Die Wertigkeit sollte hierbei von 1 (keine Verbesserung) bis 5 (erhebliche Verbesserung)<br />

angegeben werden. Die zu berücksichtigenden Voraussetzungen bei der Bewertung lauteten<br />

wie folgt:<br />

• Datensatz wird für die vom Nutzer geforderte Abdeckung bereitgestellt<br />

• Aktualisierung und Auslieferung des Produkts in festgelegten Abständen<br />

• sind Veränderungen an den Datensätzen vorgesehen, so beeinträchtigen sie den<br />

ursprünglichen Funktionsgehalt nicht negativ (Zeitreihen, Kompatibilität).<br />

Nutzerübergreifend können die Aussagen hin zu dem generellen Bedarf an einem Datensatz<br />

interpretiert werden, der sich hinsichtlich seiner geometrischen Genauigkeit und der<br />

Differenzierung der Objektarten durchaus in Richtung ATKIS bewegt. Hierzu wurde jedoch<br />

auch umgehend von den Nutzern klargestellt, dass ATKIS in vielen relevanten Bereichen für<br />

deren Belange nicht ausreicht. Gerade Behörden aus dem Umweltbereich bemängeln die<br />

unzureichende bzw. nicht feststellbare Aktualität der Daten sowie eine notwendige<br />

thematische Erweiterung der Objektarten zum einen im Siedlungsbereich (Versiegelung und<br />

Siedlungsdichte) als auch im „grünen Bereich“, d.h. vor allem umweltrelevante Offenland-<br />

Objektarten. Des Weiteren war eine grenzüberschreitende Anwendbarkeit und Kompatibilität<br />

ein wichtiger Ansatzpunkt für eine Verbesserung der Datensituation.<br />

Gleichwohl herrscht die Einsicht, dass nicht alle Anforderungen über einen noch so<br />

differenzierten Ausgangsdatensatz abgedeckt werden können, da dieser stets nur als<br />

3<br />

4<br />

2<br />

3<br />

2<br />

3<br />

2<br />

4<br />

3<br />

2<br />

3<br />

4<br />

5<br />

3<br />

3<br />

4<br />

2<br />

ILS<br />

4<br />

4<br />

3<br />

4<br />

3<br />

4<br />

4<br />

4<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

4<br />

1<br />

3<br />

3


<strong>DeCOVER</strong><br />

EFTAS Qualitäts-Management<br />

Verfahrensanweisungen<br />

<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 34<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

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Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

Kompromiss zwischen Nutzerwunsch und technischer Machbarkeit gelten kann. Hier<br />

müssen weiterhin fachspezifische Datensätze mit spezieller Ausrichtung greifen.<br />

Der tatsächliche Nutzen eines Datensatzes über alle Nutzer hinweg, sollte er die momentan<br />

genutzten Informationsgrundlagen der Behörden durch seinen Mehrwert<br />

ergänzen/unterstützen, ergibt sich somit aus einem einzigen integrierten Dienst und nicht<br />

parallelen Datensätzen mit unterschiedlicher fachlicher Ausrichtung. Dieses Produkt stellt die<br />

reale, aus Fernerkundungsdaten erhobene Nutzung in den Vordergrund, vermittelt aktuelle<br />

Informationen flächendeckend zum geforderten Stichjahr und stellt durch seine<br />

Interoperabilität zu bestehenden nationalen und europäischen Katalogen eine<br />

grenzüberschreitende Vergleichbarkeit her.<br />

Für die laufende Diskussion um Beschaffungsszenarien für die behördenübergreifende<br />

Finanzierung der <strong>DeCOVER</strong>-Daten stellen sich anhand von Beispielen folgende Modelle zur<br />

Umsetzung dar:<br />

Beschaffungsszenario CORINE Land Cover 2000<br />

Eine öffentliche Ausschreibung findet durch das Umweltbundesamt (UBA) im Auftrag durch<br />

das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) statt<br />

(Abbildung 13a). Die Finanzierung erfolgt im Ko-Finanzierungsprinzip zwischen der<br />

Europäischen Umweltagentur (EUA) und dem BMU. Das Deutsche<br />

Fernerkundungsdatenzentrum (DFD) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt<br />

(DLR) leitet im Auftrag vom UBA die flächendeckende Kartierung. Das Gebiet der<br />

Bundesrepublik wird in mehrere Lose aufgeteilt, über eine Angebotserstellung wird über die<br />

Beteiligung einzelner Dienstleister oder Konsortien im Wettbewerb entschieden.<br />

a)<br />

Bundesministerium<br />

BMU<br />

Bundesamt<br />

UBA<br />

Technische<br />

Ausführung<br />

(DLR)<br />

Dienstleister<br />

Dienstleister<br />

Dienstleister<br />

Dienstleister<br />

Abbildung 13: Beschaffungsweg für a) CORINE Land Cover 2006; b) FTS Soil Sealing<br />

b)<br />

Beschaffungsszenario EUA Fast Track Service Soil Sealing<br />

Die Generaldirektionen beauftragen die Europäische Umweltagentur mit der Ausschreibung<br />

zum FTS Soil Sealing, die Finanzierung erfolgt über die Generaldirektionen, im Wesentlichen<br />

die Generaldirektion Agrar (Abbildung 13b). Die Definition von Datensatz und technischer<br />

Durchführung erfolgt mit Hilfe des European Topic Centre Land Use and Spatial Information<br />

(ETC-LUSI) als beratende Instanz bei technischen Fragestellungen. Die Ausschreibung<br />

erfolgt übergreifend für die gesamte Fläche (EU27 + Nachbarländer) und wird nicht in<br />

mehrere Lose aufgeteilt, einzelne Dienstleister oder Konsortien bewerben sich entsprechend<br />

für die Bearbeitung der Gesamtfläche.<br />

2.9 Das <strong>DeCOVER</strong> Fortführungskonzepts<br />

General-<br />

Direktionen<br />

Ministerien<br />

(BMU-BMI)<br />

Das in <strong>DeCOVER</strong> konzipierte Fortführungskonzept basiert auf Veränderungsindikatoren und<br />

verfolgt zwei primäre Ziele:<br />

1. Kosteneffiziente und fokussierte Aktualisierung einer <strong>DeCOVER</strong> AD Kartierung<br />

2. Möglichkeit zur Ableitung relevanter Veränderungsinformationen zur Unterstützung<br />

anderer Systeme<br />

EUA<br />

Technische<br />

Beratung<br />

(ETC-LUSI)<br />

Dienstleister<br />

Dienstleister<br />

Dienstleister<br />

Dienstleister


<strong>DeCOVER</strong><br />

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Um einer Vollinventur entgegenzuwirken ist die Erstellung von Änderungsflächen zum<br />

Zeitpunkt t1 im Vergleich zur Initialkartierung zum Zeitpunkt t0 notwendig. Die<br />

Umsetzungslogik sieht dabei eine subtraktive Veränderungsdetektion auf Basis zweier<br />

rasterbasierter SFE Bilddatenzeitpunkte vor. Hierbei wurden verschiedene Teilschritte<br />

(Module) zur Erzeugung der Veränderungsinformationen konzipiert (Abbildung 14).<br />

Abbildung 14: Schematische Übersicht des Change Layer Konzepts<br />

Fokussierung:<br />

Innerhalb dieses Moduls erfolgt die Markierung der veränderten Objekte auf der Basis von<br />

Rasterderivaten, die sich aus den georektifizierten, koregistrierten und normalisierten<br />

Bilddaten vom Zeitpunkt t0 und t1 und unter Verwendung der t0 <strong>DeCOVER</strong> Klassifikation<br />

ableiten lassen (Abbildung 15). Hierzu wird unter Einbeziehung des t0 Vektordatensatzes<br />

eine Subsegmentierung auf Basis der Rasterderivate durchgeführt.<br />

Abbildung 15: Bildbeispiele für Rasterderivate innerhalb der Fokussierung (von links nach rechts: die<br />

Kanaldifferenzen t0/t1, die normierten Kanaldifferenzen t0/t1, die spektrale Veränderungsintensität sowie<br />

die rasterbasierte Z-Statistik bezüglich dem Vektordatensatz t0)


<strong>DeCOVER</strong><br />

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Eine anschließende automatische Fokussierung ermittelt über alle Objekte hinweg<br />

diejenigen, welche einen globalen Signifikanzschwellwert für spektrale Änderungen<br />

überschreiten. In einem iterativen Prozess werden statistischer und spektraler Grenzwert auf<br />

Basis der nicht veränderten Objekte adaptiert. Das Ergebnis der automatischen<br />

Fokussierung ist ein Datensatz mit potentiellen Veränderungsobjekten, die in Verbindung mit<br />

der Grundbedeckung aus dem t0 Vektordatensatz in bis zu 48 komplexe Veränderungstypen<br />

strukturiert werden können.<br />

Diese Veränderungstypen müssen dann durch einen Operator bewertet werden, zur<br />

Trennung von relevanten Veränderungen von nicht relevanten Veränderungen (z.B.<br />

hervorgerufen durch phänologische Veränderungen). Wird die Hypothese, dass es sich um<br />

eine nicht relevante Veränderung handelt vom Operator bestätigt, werden alle gleichartigen<br />

Veränderungstypen aus der Fokussierung entfernt, wenn sie:<br />

• homogene Objekte und<br />

• bezüglich der Z-Statistik nicht signifikante Objekte betreffen<br />

Die Z-Statistik bildet dabei den Pixelkennwert eines Rasterlayers bezüglich der Statistik<br />

(Mittelwert, Standardabweichung) einer Menge von Umgebungspixeln des gleichen<br />

Rasterlayers ab. Die Bezugsmenge wird dabei über die Zugehörigkeit zum gleichen t0<br />

Vektor-Objekt definiert.<br />

Im Rahmen dieser Bewertung erfolgt somit keine individuelle, d.h. einzelobjektbezogene<br />

Bewertung, sondern eine Bewertung des Veränderungstyps. Auf Basis der Operator-<br />

Bewertung erfolgt anschließend eine Extrapolation der Veränderungen auf die<br />

Gesamtszene. Der Operator muss folglich maximal 48 Objektgruppen prüfen (Anhand von<br />

Samples). Damit ist der manuelle Aufwand unabhängig von der Größe der zu<br />

klassifizierenden Szene.<br />

Veränderungserkennung und Klassifikation<br />

In diesen Teilmodulen wird basierend auf einer Segmentierung und Klassifikation der<br />

Bilddaten zum Zeitpunkt t1 innerhalb der durch die Fokussierung als verändert markierten<br />

Objekte bestimmt, ob:<br />

• eine rein attributive Veränderung<br />

• eine Veränderung der Geometrie der betroffenen Objekte<br />

• eine attributive Veränderung und eine Veränderung der Geometrie stattgefunden hat.<br />

Ziel des Moduls ist somit eine automatisierte Bewertung der detektierten Veränderungen<br />

(mögliche, wahrscheinliche, plausible Veränderung) als Entscheidungshilfe für die<br />

Aktualisierung des <strong>DeCOVER</strong> AD. Die Klassifikation und Bewertung erfolgt auf Basis von<br />

• a priori Übergangswahrscheinlichkeiten<br />

• Indikationen aus den Bilddaten<br />

Bestimmte Veränderungen der Landbedeckung innerhalb der Landschaft sind<br />

wahrscheinlicher als andere (Bsp. Acker ->Versiegelung vs. Versiegelung ->Acker). Dieses<br />

Expertenwissen bezogen auf die spezifischen <strong>DeCOVER</strong> Objektarten wurde mit Hilfe einer<br />

Übergangswahrscheinlichkeits-Matrix (Pü-Matrix) über Pü-Vektoren formalisiert zur<br />

Abbildung globaler Veränderungswahrscheinlichkeiten. Die Pü-Matrix beinhaltet die<br />

angenommenen Wahrscheinlichkeiten einer Veränderung einer <strong>DeCOVER</strong>-Objektart in eine<br />

andere für den Zeitraum von zwei Jahren, ausgedrückt in einem Intervall von 0,0 (nicht<br />

wahrscheinlich) bis 1,0 (sehr wahrscheinlich).<br />

Zur Beschreibung der durch die Bilddaten indizierten Veränderung können verschiedene<br />

Veränderungsindikatoren (Merkmale basierend auf den Farb-, Form-, Textur- und


<strong>DeCOVER</strong><br />

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<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 37<br />

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Nachbarschaftseigenschaften der Segmente (fuzzy-) logisch miteinander verknüpft werden,<br />

so dass dadurch entsprechende Fuzzy-Sets als indizierte Arten von Veränderungen gebildet<br />

werden. Die Ergebnisse dieser Bildindikation werden mit der a-priori<br />

Veränderungswahrscheinlichkeit (Pü-Wert) arithmetisch verknüpft zur Abbildung einer<br />

Veränderungsplausibilität (Abbildung 16). Der Plausibilitätswert ist nicht normiert und liegt<br />

prinzipiell zwischen 0 und 1, so dass selbst kleine Werte die für den Zeitpunkt t1<br />

wahrscheinlichste Klasse angeben können.<br />

Abbildung 16: Ausschnitt Veränderungs-Layer Herne (schraffiert) überlagert mit der <strong>DeCOVER</strong>-t0-<br />

Kartierung und den Bilddaten. Je Veränderungs-Objekt werden die plausibelste Klasse (schwarz), der<br />

Plausibilitätswert (schwarz) und die Menge der indizierten Level-1-Klassen angezeigt.<br />

Erstellung Veränderungslayer:<br />

Durch die Erstellung des Veränderungslayers werden die automatisch detektierten<br />

Veränderungsflächen, bei Bedarf ergänzt um manuell detektierte Veränderungen,<br />

zusammen mit den oben beschriebenen Attributen (Bildindikation, Wahrscheinlichkeiten) als<br />

geometrisch konsistenter Datensatz (MKF,MKA und MKB) innerhalb der <strong>DeCOVER</strong>-<br />

Nomenklatur den TZP-Partnern zur Verfügung gestellt.<br />

Dieser Layer wird in die sequentielle Prozesskette eingespeist und dient den TZP Partnern<br />

somit zur Fokussierung der AD Aktualisierung. Durch die TZP Partner erfolgt gemäß den<br />

vereinbarten Prozesskettenspezifikationen (z.B. Mehrfachattributierung, Markierung<br />

Klassifikationssicherheit) anschließend die finale Klassifikation der Veränderungen auf Basis<br />

der <strong>DeCOVER</strong> Objektarten.<br />

Auf Grundlage des modularen Aufbaus des Fortführungskonzepts können<br />

Veränderungsinformationen mit unterschiedlichem Informationsgehalt abgerufen werden.<br />

Diese Informationen können so z.B. zur Unterstützung der Fortführung bestehender Systeme<br />

genutzt werden:<br />

- Binäre Veränderungsmaske (Veränderung ja/nein) als Ergebnis des<br />

Fokussierungsmoduls<br />

- Neusegmentierung und Klassifikation der Veränderung, inkl. Bewertung der<br />

Veränderungsrichtung


<strong>DeCOVER</strong><br />

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<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 38<br />

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Eine interne Validierung der Methoden des Fortführungskonzeptes zeigte, dass die<br />

automatisierte Methode nicht die thematische Genauigkeit einer manuell erzeugten<br />

Veränderungsklassifikation (durch visuellen Bildvergleich zweier Aufnahmezeitpunkte)<br />

erreichen kann (Bsp: Overall Accuracy TG Dresden: Manuelle Kartierung = 97,9%,<br />

<strong>DeCOVER</strong> Methode = 67,0 %). Das <strong>DeCOVER</strong> Verfahren weist derzeit zu viele nicht reale<br />

Veränderungen fehlerhaft aus. Größte Fehlerquelle im TG Dresden stellten hier Ackerflächen<br />

dar. Aufgrund ihrer unterschiedlichen phänologischen Ausprägungen in dem für die<br />

Validierung zur Verfügung stehenden Bilddatensätzen (Mai 2005, April 2007) wurden sie<br />

häufig fälschlicherweise als Veränderungen ausgewiesen, wodurch eine User Accuracy von<br />

nur 31,5% erreicht wurde. Mit einer Producer Accuracy von 81,2% wurde hingegen ein<br />

durchaus zufriedenstellendes Ergebnis erreicht, das darüber Auskunft gibt, wie viel Prozent<br />

der tatsächlichen Änderungen auch erfasst wurden (Abbildung 17).<br />

Abbildung 17 Beispielhafte Darstellung des Veränderungslayers im TG Dresden. Links: SPOT-<br />

Szene vom 22.09.2005; Mitte: SPOT-Szene vom 15.07.2007 mit überlagertem manuell erstellten<br />

Veränderungslayers ; Rechts: SPOT-Szene 2007 mit überlagertem automatisch detektierten<br />

Veränderungen<br />

Zusammenfassend läst sich feststellen, dass mit Ausnahme der Segmentierung, immer<br />

wieder manuelle Eingriffe in den Prozess notwendig waren. Insbesondere im<br />

landwirtschaftlichen Bereich kam es aufgrund der hohen spektralen Dynamik und bei<br />

Verwendung von nur zwei Beobachtungszeitpunkten zu häufigeren Fehleinschätzungen der<br />

Veränderung. Hier sind weitere Verbesserungen durch die Einbeziehung multitemporaler<br />

Indikatoren notwendig, um die Verlässlichkeit und Robustheit des Verfahrens zu erhöhen.<br />

2.10 Unterstützung bestehender Landbedeckungs- /-nutzungssysteme<br />

Zur Unterstützung bestehender Landbedeckungs- /-nutzungssysteme wurden zwei<br />

grundlegende Vorgehensweisen auf dem zweiten <strong>DeCOVER</strong> Nutzerworkshop in Bonn<br />

vorgeschlagen und diskutiert:<br />

- Szenario 1: Qualitätssicherung amtlicher Systeme<br />

- Szenario 2: Update amtlicher Systeme<br />

Ziel des Szenarios 1 „Qualitätssicherung amtlicher Systeme“ ist die automatisierte inhaltliche<br />

Überprüfung der Daten des amtlichen Systems unter Verwendung des <strong>DeCOVER</strong>-ADs als<br />

Referenzinformation. Für die Untersuchung wurde als amtliches System das ATKIS-Basis-<br />

DLM verwendet. Das Ergebnis der Qualitätsanalyse ist eine objektweise Bewertung der<br />

Objekte des zu überprüfenden amtlichen Systems. Der <strong>DeCOVER</strong>-Dienst dient dabei als<br />

korrekt anzunehmende Referenzinformation. Es wird ein semi-automatischer Arbeitsablauf


<strong>DeCOVER</strong><br />

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<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 39<br />

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verwendet, bestehend aus einer automatischen Komponente und einer manuellen<br />

Nachkontrolle verworfener Objekte der amtlichen Daten (Abbildung 18).<br />

Die Eingangsdaten werden einer automatischen Komponente zugeführt, in der mittels<br />

Bildanalyse die Fernerkundungsdaten, die in diesem Fall als Referenzinformation dienen,<br />

interpretiert werden. Das Ergebnis der automatischen Bildanalyse der Fernerkundungsdaten<br />

ist ein Klassifikationsergebnis, das aus für die Qualitätssicherung relevanten Bildklassen<br />

besteht. Da die Bildklassen nicht mit den Objektarten der zu überprüfenden Vektordaten<br />

übereinstimmen, folgt ein Schritt der Bewertung aller Objekte der Vektordaten unter<br />

Verwendung eines Bewertungskatalogs. Das Ergebnis der automatischen Komponente ist<br />

eine Bewertung für jedes berücksichtigte Objekt der Vektordaten als verifiziert bzw.<br />

verworfen, was einer sogenannten Ampelentscheidung entspricht. Alle automatisch<br />

verifizierten Objekte werden im Folgenden nicht weiter untersucht, sondern als korrekt<br />

angenommen. Die verworfenen und mit rot markierten Objekte werden einem Operateur<br />

visualisiert dargestellt und dahingehend bewertet, ob die automatische Rückweisung richtig<br />

war, oder ob das Objekt fälschlicherweise verworfen wurde.<br />

Der für das Szenario 1 umgesetzte Arbeitsablauf ist in Abbildung 19 dargestellt. Die<br />

Eingangsdaten bestehen aus dem zu überprüfendem Vektordatensatz (wiederum das ATKIS<br />

Basis-DLM), dem <strong>DeCOVER</strong>-AD als Referenzinformation und einem Bewertungskatalog.<br />

Abbildung 18: Schematische Darstellung des Szenario 1 zur Unterstützung bestehender Systeme<br />

Abbildung 19: Ablauf der Integration in amtliche Systeme am Beispiel der Qualitätssicherung des ATKIS<br />

Basis-DLMs im Szenario 1.


<strong>DeCOVER</strong><br />

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<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 40<br />

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gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

Nach der Verschneidung der Eingangsdaten (Abbildung 20) werden alle Objekte des ATKIS<br />

Basis-DLMs aufgrund der im <strong>DeCOVER</strong>-AD enthaltenen Objektart bewertet und<br />

entsprechend dem WiPKA-QS Ansatz verifiziert bzw. verworfen.<br />

Abbildung 20: Testgebiet Dresden: a) <strong>DeCOVER</strong> AD (grün), ATKIS (rot) b) Verschneidung<br />

Das zweite vorgestellte Szenario „Update amtlicher Systeme“ verfolgt den gleichen Ansatz<br />

wie das Szenario1, nur das hier nicht der <strong>DeCOVER</strong> AD eingesetzt wird, sondern eine<br />

Fokussierung über die Ergebnisse des <strong>DeCOVER</strong> Fortführungskonzepts erfolgt. Somit<br />

werden nur die Objekte des Zielkatalogs betrachtet, die von einer erkannten Veränderung im<br />

<strong>DeCOVER</strong> Veränderungslayer überlagert werden (Abbildung 21).<br />

Abbildung 21: Ablauf der Integration in amtliche Systeme am Beispiel der Qualitätssicherung des ATKIS<br />

Basis-DLMs im Szenario 2.<br />

Exemplarische Überführung von <strong>DeCOVER</strong> Daten in Zielkataloge<br />

Über eine technische Analyse wurden Veränderungen und Unterschiede flächenhafter<br />

Landschaftselemente zwischen ATKIS, <strong>DeCOVER</strong> und weiteren kompatiblen<br />

Landbedeckungs- / Landnutzungsdaten wie CORINE Land Cover sowie die gegenseitige<br />

Ergänzung und Erweiterung der genannten Daten auf Basis der<br />

Interoperabilitätsbeschreibung untersucht. Weitere Grundlage und zugleich Ziel im Laufe der<br />

Phase I war die Diskussion der Ergebnisse mit entsprechenden Nutzern<br />

(Landesvermessung, BKG sowie Umweltbehörden).


<strong>DeCOVER</strong><br />

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<strong>Seitenanzahl</strong>: <strong>47</strong>; <strong>Seitennummer</strong>: 41<br />

Status (Final/Entwurf): F<br />

Index: 0808_V06<br />

gültig ab: 28.08.2008<br />

Hauptphase Arbeitsdokument<br />

Dok.: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong> Dok-Bez: <strong>DeCOVER</strong>_<strong>Schlussbericht</strong>_Gesamt_0808_V06_Nutzer<br />

Weitere Untersuchungen liefen zur Verknüpfung bestehender ATKIS-Geometrien mit den in<br />

<strong>DeCOVER</strong> erstellten Daten zur Generierung eines hybriden Datensatzes, der die Vorteile<br />

der Vermessungsdaten (Auflösung, Aktualität in Siedlungs- und Verkehrsbereichen) mit<br />

denen von <strong>DeCOVER</strong> (Zeitschnitt, stärkere Differenzierung und größere Aktualität außerhalb<br />

der urbanen Bereiche) verbinden soll.<br />

Grundsätzlich wurden hier zwei Richtungen verfolgt. Zum einen wurde die Möglichkeit<br />

untersucht, das DLM durch die Einbindung der LN/LB-Daten in thematischer und<br />

geometrischer Form als Unterstützung der nationalen Umweltbehörden in Richtung<br />

umweltrelevanter Klassen zu erweitern. Neben der Erweiterung des DLM als zentralem<br />

Datensatz ist die Ableitung eines CORINE- oder LMCS-Layers aus den Daten der<br />

Vermessungsämter ein zweites Thema. Dieser Ansatz erfolgt lediglich in einer Richtung,<br />

verknüpfte Vermessungs- und Fernerkundungsdaten werden nicht in die DLM-Topologien<br />

zurückgeführt, was es erlaubt, die Geometrien skalenunabhängig zusammenzulegen und so<br />

unterschiedliche Zielgrößen zu bedienen (CLC mit 25 ha oder LMCS mit 1-5 ha). Die<br />

Kombination mit den Klassifizierungen aus der Fernerkundung erfolgt im Anschluss auf den<br />

zusammengelegten Flächen.<br />

• Erweiterung des DLM mit Fernerkundungsdaten<br />

Ergebnis soll ein zentral vorgehaltener Datensatz sein, der nachhaltig mit Aktualisierungen<br />

aus Vermessung und Fernerkundung aktuell gehalten werden kann. Hierbei werden<br />

zumindest für sämtliche umweltrelevanten Objektarten Zeitmarken mitgeführt, thematische<br />

und geometrische Ergänzungen finden in „grünen“ Objektklassen statt, die mit<br />

Fernerkundung detektiert werden können. Dies betrifft etwa die Unterteilung von Waldtypen<br />

nach Laub-/ Nadel- und Mischwald, die im DLM erst ab einer Objektgröße von 10 ha<br />

vorgenommen wird und darüber hinaus auf einer von Bestandsparametern wie<br />

Kronenabdeckung unabhängigen Walddefinition vom Bearbeiter abgegrenzt werden. Ein<br />

weiteres Beispiel ist die Unterteilung von Grasland als DLM-Objektart in die bis dato nicht<br />

vorhandene Differenzierung von Wirtschaftsgrünland und natürliches Grasland (Abbildung<br />

22). Auch im Siedlungsbereich ergeben sich Möglichkeiten für die Ergänzung und<br />

Differenzierung, etwa im bislang nicht konsequent erhobenen Bebauungsgrad der<br />

Wohnbauflächen oder in einer Erweiterung um die Objektart Baustelle.<br />

Wichtige Voraussetzung bei diesem Vorgehen ist die eindeutige Kennzeichnung von<br />

Objekten, die derartig ergänzt werden. Neben dem Erhebungsdatum muss die Art der<br />

Ergänzung (thematisch, geometrisch) sowie die Datenquelle im Datenmodell spezifiziert<br />

sein. Dies ermöglicht schlussendlich einen integrierten, zentral vorgehaltenen Datensatz.<br />

VEG Vegetationsmerkmal<br />

CLC Jahr Waldflächen – Übernahme der Belegung<br />

1000<br />

2000<br />

3000<br />

Laubholz<br />

Nadelholz<br />

Laub- und Nadelholz<br />

311<br />

312<br />

313<br />

2006<br />

2006<br />

2006<br />

(Thematik, Geometrie)<br />

Außengeometrie: DLM<br />

Innengeometrie: LN/LB<br />

Thematik: LN/LB<br />

Außengeometrie: DLM<br />

Innengeometrie: DLM<br />

Thematik: LN/LB<br />

Natürliches Grasland (CLC) –<br />

Übernahme der Belegung (Thematik)<br />

Objektart 4102 Grünland<br />

VEG<br />

1000<br />

2000<br />

3000<br />

4000<br />

5000<br />

8000<br />

9997<br />

9999<br />

Vegetationsmerkmal<br />

Laubholz<br />

Nadelholz<br />

Laub- und Nadelholz<br />

Röhricht, Schilf<br />

Büsche, Sträucher<br />

Streuobst<br />

Attribut trifft nicht zu<br />

Abbildung 22: Erweiterung von umweltrelevanten DLM-Objektarten (Beispiel Wald und Grünland)<br />

Objektgeometrien werden bei diesem Vorgehen nur dort verändert, wo sie sinnhafterweise<br />

durch neue Geometrien ersetzt werden können. Dies betrifft etwa die Abgrenzung der<br />

sonstiges<br />

CLC<br />

321<br />

Jahr<br />

2006


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Waldtypen wie im oben genannten Beispiel zueinander. In beiden Beispielen ist nun die<br />

Vergabe eines Zeitattributs anhand der genutzten Satellitendaten möglich.<br />

Neben der Erweiterung von Objektarten wurde auch die Beitragsfähigkeit von<br />

Fernerkundungsdaten zur Nachführung einzelner Attribute untersucht. Im genannten Beispiel<br />

gilt dies für Objektarten der baulich geprägten Flächen im Basis-DLM, die mittels der<br />

<strong>DeCOVER</strong>-Klassifizierung nach Überprägungsarten (Bebaute Bereiche starker bis geringer<br />

Überprägung) oder dem europäischen FTSP Soil Sealing Layer als pixelbasiertem Datensatz<br />

(Versiegelungswerte von 1-100 %) unterstützt werden können (Abbildung 23). Das umfasst<br />

insbesondere eine Erweiterung und Ergänzung des ATKIS Attributtyps ‚BEB‘ (Art der<br />

Bebauung) für die Objektarten<br />

• 2111 Wohnbaufläche,<br />

• 2113 Fläche gemischter Nutzung und<br />

• 2114 Fläche besonderer funktionaler Prägung.<br />

Abbildung 23: Verknüpfung der DLM-Geometrien mit den Versiegelungsinformationen zur Darstellung<br />

des Bebauungsattrituts durch den FTSP Sealing Layer am Beispiel der Stadt Potsdam. Die Darstellung<br />

zeigt auch, dass ein hoher Schwellenwert eher dem Verständnis des Attributtyps der ATKIS Definition<br />

entspricht.<br />

Die Wahl der genannten Schwellenwerte und ihre Ausprägung auf die Attributierung soll<br />

durch die Expertise der Landesvermessung hinsichtlich ihres Nutzens für die Ausweisung<br />

des Bebauungs-Attributs bewertet werden. Dies ist besonders unter dem Gesichtspunkt der<br />

landesweiten Verfügbarkeit des Versiegelungslayers als homogenen Datensatz zu<br />

betrachten, dessen Aktualisierung darüber hinaus im Rahmen von GMES


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Demonstrationsvorhaben für das Jahr 2009 anvisiert ist. Eine endgültige Entscheidung dazu<br />

soll noch bis Ende 2008 fallen.<br />

• Ableitung des DLM für umweltrelevante Fragestellungen<br />

Der erste Schritt ist hierbei die Generalisierung der Objekte in die Richtung der 44 CLC-<br />

Klassen. Dies geschieht durch die Zuordnung von Objektarten mittels der<br />

Interoperabilitätsanalyse und einer Auflösung der redundanten Flächen nach Prioritätsstufen.<br />

Für die große Mehrheit der Objekte ist eine eindeutige Zuordnung möglich. Der Anteil wird<br />

noch gesteigert, wenn Attribute mit einbezogen werden, die bislang nur teilweise in den<br />

DLM-Erhebungen mitgeführt worden sind (wie das erwähnte Bebauungs-Attribut).<br />

Sind alle Einzelobjekte einer CLC-Klasse zugeordnet, findet eine Generalisierung der<br />

Objekte mittels eines Regeldatensatzes statt. Wichtiger Input ist hier die Zuordnungstabelle<br />

der CORINE Kartieranleitung für Flächen unterhalb der Mindestkartierfläche. Als<br />

problematisch stellt sich hier bislang die Berücksichtigung von Generalisierungsregeln dar,<br />

die der manuellen Auswertung entliehen sind. Dies betrifft beispielsweise die Bildung von<br />

schlauchartigen Verbindungen zwischen Flächen ab der Unterschreitung eines gewissen<br />

Abstandes. Ebenso davon betroffen ist die Ausweisung von komplexen Klassen (CLC<br />

Klassen 24x), die als Konglomerat verschiedenster Landbedeckungen und Landnutzungen<br />

definiert sind.<br />

Abbildung 24 zeigt die verschiedenen Stufen der Generalisierung ausgehend von den<br />

ursprünglichen Geometrien über 5 ha Mindestfläche bis hin zu 25 ha. Die Auflösung erfolgt<br />

regelbasiert nach dem Nachbarobjekt mit der längsten Grenze und den Wertigkeiten der<br />

Klassen zueinander (entnommen aus den Kartierregeln zu CLC2000). Wie der vergrößerte<br />

Bildausschnitt veranschaulicht, fallen durch die Generalisierung zu 25 ha schlussendlich<br />

Flächen weg (Siedlungsbereich um hellgrüne Fläche), die nach einer vollständigen<br />

Beachtung der Kartierregeln durch eine künstliche Verbindung bestehen bleiben würden. Um<br />

diesem Problem zu begegnen, existieren konzeptionelle Ansätze mit Hilfe wachsender<br />

Pufferflächen, die diese manuell durchgeführten Verbindungen ersetzen.<br />

Nach der thematischen Ableitung und der geometrischen Generalisierung kann im Anschluss<br />

die Ergänzung der fehlenden bzw. unzureichend differenzierten Objektarten durch aktuelle<br />

Daten erfolgen. Dazu können LN/LB-Datensätze wie <strong>DeCOVER</strong> oder der EUA Fast Track<br />

Service Soil Sealing herangezogen werden. Das Vorgehen ist ähnlich wie bei der gezeigten<br />

Erweiterung des DLM. Vorteilhaft für die Integration stellen sich hier die vergrößerten<br />

Mindestflächen der Objekte dar. Im Falle von <strong>DeCOVER</strong> können die Objektarten mittels der<br />

Interoperabilitätsanalyse in direkten Bezug miteinander gebracht werden. Soll der<br />

pixelbasierte FTSP Soil Sealing Layer beispielsweise für die Unterteilung der<br />

Bebauungsdichte nach den CLC-Klassen genutzt werden, muss hier erst eine Umwandlung<br />

in Polygonflächen mit einer Mittelwertsbildung der Versieglungswerte stattfinden (Abbildung<br />

25).


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Abbildung 24: Geometrische Generalisierung des DLM zu einer MKF von 25 ha. Links unten CORINE Land<br />

Cover 2000.<br />

Abbildung 25: Vektorisierung des FTSP Soil Sealing Layers zur Bildung einer objektbasierten<br />

Versiegelungsmaske<br />

Fehlen thematische Information zur Ergänzung, bildet die Neuklassifizierung der<br />

Fernerkundungsdaten auf der geometrischen Grundlage der DLM-Grenzen eine weitere<br />

Möglichkeit. Wie z.B. auch bei dem Vorgehen zur Erstellung der UK Land Cover Map 2007 in<br />

England angewendet, können generalisierte Basisgeometrien als Vektorobjekte eine<br />

Vorsegmentierung für die Klassifizierung aufgrund spektraler Bildeigenschaften bilden.<br />

Innerhalb dieser Basisgeometrien werden Pufferbereiche gebildet, um die Klassifizierung<br />

heterogener Randbereiche zu vermeiden (Abbildung 26). Überschreiten die<br />

Durchschnittswerte der entstehenden Kernsegmente eine gewisse Homogenitätsgrenze, die


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klassenabhängig definiert werden kann, so werden Subsegmente gebildet. Diese werden<br />

dann aufgrund der spektralen Bildeigenschaften klassifiziert und mit den Objektarten aus<br />

dem generalisierten DLM-Datensatz abgeglichen. Auf einer höheren Objektartenebene<br />

(bspw. CLC Level 2: 3.1 Wald zu 3.2. Strauch- und Krautvegetation) können so Differenzen<br />

automatisiert herausgearbeitet werden.<br />

Abbildung 26: DLM-Grenzen nach Generalisierung und Erstellung von Kernbereichen als Grundlage zur<br />

weiteren Segmentierung und Klassifizierung<br />

Die wesentliche Herausforderung bei dem gezeigten Vorgehen ist bislang vor allem die<br />

geeignete Methodik zur Generalisierung des DLM hin zu CORINE. Hier müssen weitere<br />

Untersuchungen hinsichtlich der Umsetzung der CLC-Kartierregeln erfolgen. Als komplex<br />

erweist sich insbesondere die Umsetzung von Generalisierungsregeln, die ursprünglich für<br />

eine rein manuelle Digitalisierung erstellt worden sind. Als gutes Beispiel kann die<br />

Verbindung von Objekten durch Korridore dienen. Diese schmalen Verbindungen werden<br />

nicht durch die üblicherweise zugrundeliegenden Bildinformationen klassifiziert, sondern<br />

unabhängig von der Landbedeckung ausgewiesen, um für benachbarte Objekte die<br />

geforderte Mindestkartierfläche herzustellen. Um die Fortführung und Vergleichbarkeit mit<br />

älteren CLC-Daten zu gewährleisten, ist die Nachbildung dieses Vorgehens mittels<br />

automatisierter Prozesse notwendig. Dies betrifft sämtliche Generalisierungsprozesse, für<br />

die eine rein nach Fläche und Thematik durchgeführte Zusammenlegung nicht ausreichend<br />

ist, wie sie etwa in Abbildung 24 dargestellt wird. Sollte dies jedoch umsetzbar sein, ist eine<br />

Herstellung des CLC-Datensatzes oder CLC-Change Layers mit einer maximalen<br />

Automatisierung und entsprechend günstigen Produktionskosten möglich.<br />

Die thematische und geometrische Verknüpfung von amtlichen Vermessungsdaten und den<br />

aus Fernerkundung gewonnenen Landnutzung - / Landbedeckungsdatensätzen wie<br />

<strong>DeCOVER</strong> im nationalen Umfeld sowie CORINE Land Cover und FTSP auf europäischer<br />

Ebene wurde im Rahmen des <strong>DeCOVER</strong>-Nutzerworkshops intensiv diskutiert und in den<br />

laufenden Gesprächen um eine mögliche CLC-Aktualisierung mittels des DLM50-Bund<br />

angesprochen.<br />

• Daneben zeigen sich die Vermessungsämter der einzelnen Bundesländer nach<br />

ursprünglich reservierter Haltung zunehmend interessiert daran, fernerkundlich<br />

gewonnene Informationen zur Aktualisierung ihrer Basisdaten, insbesondere dem<br />

Basis-DLM (ATKIS), heranzuziehen. Dies ist neben dem zunehmenden<br />

Rationalisierungsdruck und dem damit verbundenen Einsparmaßnahmen bei der<br />

Basisdatenerhebung auch den intensiven Gesprächen zwischen <strong>DeCOVER</strong> und den<br />

entsprechenden Behörden geschuldet. Hierbei zeigt sich ein je nach Bundesland<br />

differenziertes Bild bei der Beurteilung des Nutzens der Datensätze. Dies ist zum


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einen durch unterschiedliche Verfahren zur Fortführung bedingt, beispielsweise der<br />

Erhebung des angesprochenen Bebauungsattributes nach einer länderspezifischen<br />

Verfahrensanweisung. Zum anderen sind regionale landschaftliche Gegebenheiten<br />

der Grund für eine Fokussierung auf unterschiedliche Themenbereiche, wie etwa der<br />

Verifizierung und Fortführung von Sonderkulturen wie Hopfen und Wein aus dem<br />

<strong>DeCOVER</strong>-Ausgangsdatensatz.<br />

• Im Zuge der Migration in das AAA-Modell bestehen weiterhin Überlegungen seitens<br />

der Vermessungsverwaltungen, die Unterscheidung von Basis-DLM-Objektarten im<br />

Offenland-Bereich in einer einfacheren Form als bisher vorgesehen ausfallen zu<br />

lassen und für die Unterteilungen die jeweiligen Fachbehörden heranzuziehen. Dies<br />

betrifft etwa die im Unterschied zur vorherigen Aktualisierungsstufe des Basis-DLMs<br />

reduzierte Unterscheidung nach verschiedenen Sonderkulturen, wie sie derzeit in<br />

Brandenburg bereits angewendet wird. Diese verminderte Objektarten-<br />

Differenzierung über Attribute ist zwar fakultativ, jedoch ist eine konsequente<br />

Weiterführung nicht in allen Bundesländern zu erwarten. Dies würde für eine<br />

Fragmentierung der potentiellen <strong>DeCOVER</strong>-Nutzer dieser Anwendungen sorgen,<br />

durch die Neuzuweisung der Verantwortlichkeiten zur Abbildung bestimmter Klassen<br />

allerdings auch neue Chancen für Unterstützungsmöglichkeiten schaffen. Ebenso<br />

Bestandteil der momentanen Diskussionen zur AAA-Migration ist die Schaffung und<br />

Fortführung eines Zeitattributes für die Basis-DLM-Objektarten. Auch hier wird ein<br />

deutlicher Nutzen für die Verwendung von <strong>DeCOVER</strong> und anderen Datensätzen für<br />

die Erzeugung erwartet.<br />

• Die Ableitung von CLC-Daten aus den Katalogen der Vermessungsverwaltungen<br />

nimmt im Zuge des CLC2006-Updates an Bedeutung zu. Die herkömmliche Methode<br />

der manuellen Change-Kartierung soll mittelfristig durch eine weitestgehend<br />

automatisierte Ableitung und Generalisierung eines CLC-ähnlichen Datensatzes<br />

ersetzt werden. Dies kann nicht ohne eine notwendige Ergänzung mit fernerkundlich<br />

erzeugten Informationen geschehen, die gerade im Bereich der umweltrelevanten<br />

Objektgruppen die ATKIS-Objektarten ergänzen. Dies gilt zum einen für Objektarten,<br />

die nicht über den Objektartenkatalog des Basis-DLMs abgedeckt werden, wie etwa<br />

die Klasse Natürliches Grünland (CLC 321). Diese wird in der momentanen Fassung<br />

zusammen mit Wirtschaftsgrünland (CLC 231) unter der Objektart 4102 Grünland<br />

geführt. Die Differenzierung der Agrarklassen (Bsp. Sonderkulturen) ist ein weiteres<br />

Beispiel für eine fernerkundliche Ergänzung. Neben der thematischen Erweiterung<br />

betrifft das Thema auch die generelle Aktualisierungsrate der Offenland-Klassen, die<br />

sich bislang, zwar von Bundesland zu Bundesland in unterschiedlichen zeitlichen<br />

Abständen, aber immer mit einer geringeren Priorisierung darstellten. Dies ist nicht<br />

zuletzt durch die nötige flächenhafte Durchsicht der Landesbefliegungen bei<br />

gleichzeitig großem Anteil an der Gesamtfläche eines Landes bedingt. Auch hier ist<br />

eine Unterstützung der Aktualisierung durch die Satellitenfernerkundung zu erwarten.<br />

3 Fazit und Ausblick<br />

Mit <strong>DeCOVER</strong> wurden die laufenden europäischen GMES Entwicklungen erfolgreich um<br />

eine nationale Komponente erweitert. Mit Hilfe innovativer Geoinformationsdienste auf Basis<br />

aktueller Satelliteninformationen konnte eine Unterstützung und Erweiterung der nationalen<br />

Geodatenlandschaft konzeptionell erarbeitet werden. Durch die praxisrelevante Ausrichtung<br />

am Nutzerbedarf und unter Verwendung aktueller Methoden der Interoperabilität wurden<br />

Verfahren entwickelt, die sich den kommenden Anforderungen wachsender Berichtspflichten<br />

und dem Aufbau nationaler und internationaler Geodateninfrastrukturen stellen können.<br />

Über die semantische Modellierung der Objektarten kann eine Unterstützung der integrierten<br />

Zielkataloge ATKIS, BNTK, CLC und GMES (GSE Land M2.1) ermöglicht werden. Hierzu


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wurden erste prototypische Überführungen durchgeführt zur a) Potentialanalyse einer DLM<br />

Erweiterung durch umweltrelevante <strong>DeCOVER</strong> Informationen sowie b) der Ableitung<br />

umweltrelevanter Datenlayer unter Nutzung von Basis-DLM und <strong>DeCOVER</strong>. Weiterer<br />

Entwicklungsbedarf ist hierbei in der Umsetzung der geometrischen Interoperabilität<br />

notwendig zur Umsetzung von Maßstababhängigkeiten und Generalisierungsvorschriften.<br />

Zur Erstellung des <strong>DeCOVER</strong> Ausgangsdatensatzes wurde eine modulare Prozesskette mit<br />

dezentraler Produktion und zentraler Steuerung entworfen. Die durchgeführten<br />

Nutzervalidierungen der ersten Testimplementierungen zeigten ein generell positives<br />

Feedback auf Bundesebene zur Verwendbarkeit der <strong>DeCOVER</strong> Daten. Auf regionaler und<br />

lokaler Ebene wurde der Ausgangsdatensatz als nur eingeschränkt nutzbar bewertet.<br />

Hauptkritikpunkte waren hier die geometrische Auflösung der Daten sowie die<br />

eingeschränkte thematische Auflösung einzelnen Zielklassen (Bsp. Ackerland). Als Reaktion<br />

konnte die Mindestkartierfläche in der zweiten Testumsetzung auf 0,5 ha reduziert werden.<br />

Die Forderungen nach höherer thematischer Auflösung konnten jedoch nicht in der<br />

gesamten Bandbreite bedient werden. Vor allem für Fragestellungen zu landwirtschaftlichen<br />

Anbaukulissen und naturnahen Lebensräumen ist eine multitemporale Bilddatenbasis (wie<br />

sie z.B. durch das geplante RE System zur Verfügung gestellt werden können) unabdingbar<br />

für weitere Entwicklungen.<br />

Viele geplante zentrale Methodenentwicklungen im Bereich der Radaranwendung und der<br />

gemeinsamen Nutzung von Optischen und Radarinformationen konnten aufgrund<br />

mangelnder Dateneignung und Verfügbarkeit nicht durchgeführt werden. Hier musste eine<br />

Fokussierung der Methodenarbeiten auf Basis des bestehenden optischen Datenmaterials<br />

durchgeführt werden. Somit beruhten zum Einen die Methodenentwicklungen innerhalb der<br />

Thematischen Zwischenprodukte rein auf Basis optischer Daten. Zum Anderen wurde der<br />

Schwerpunkt der zentralen Methodenentwicklung auf das <strong>DeCOVER</strong> Fortführungskonzept<br />

gelegt. Eine prototypische zentrale Umsetzung des Konzepts zur Erstellung des <strong>DeCOVER</strong><br />

Veränderungslayers wurde in einem Teilausschnitt des Testgebietes Herne durchgeführt.<br />

Eine vollständige Testimplementierung innerhalb der sequentiellen Prozesskettenlogik mit<br />

dem Ziel der Aktualisierung des <strong>DeCOVER</strong> Ausgangsdatensatzes wurde nicht innerhalb der<br />

abgeschlossenen Projektphase durchgeführt und Bedarf weiterer Entwicklung und<br />

Anpassung.<br />

Die Nutzergespräche und Diskussionen vor allem auch während des zweiten <strong>DeCOVER</strong><br />

Nutzerworkshops spiegelten das steigende Interesse an den <strong>DeCOVER</strong> Entwicklungen<br />

wider. Als eine wesentliche Forderung stellte sich hierbei die verstärkte Nutzung<br />

bestehender Geobasis- und Geofachdaten in der Erzeugung der <strong>DeCOVER</strong> Produkte dar.<br />

Zukünftige Entwicklungen sollten somit stärker als bisher die Integration von bestehenden<br />

Basisinformationen als Referenz nutzen. Diese Entwicklungen gewinnen auch unter dem<br />

Gesichtspunkt der laufenden Harmonisierungsbestrebungen durch INSPIRE sowie dem<br />

Aufbau nationaler und internationaler Geodateninfrastrukturen an Bedeutung, die eine<br />

Mehrfachnutzung und Durchgängigkeit existierenden Geodatensysteme anstreben.<br />

Zur Harmonisierung und Vergleichbarkeit von Geodaten gehören auch vereinbarte und<br />

akzeptierte Qualitätsstandards. Die geleisteten Arbeiten zur Objektartenspezifikation und<br />

Qualitätssicherung können für eine Weiterentwicklung hin zu <strong>DeCOVER</strong> Standards genutzt<br />

werden. Hierzu können Standardisierungen der Produktspezifikationen, Qualitätssicherung<br />

als auch die Erarbeitung von Methodenstandards angestrebt werden.

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