Stadt Lindau: Geoplana erstellt Luftbilddaten für Grünflächenkataster mit hohem Wert
Die Stadt Lindau baut ein Grünflächenkataster mit hochgenauen Luftbilddaten auf und nutzt dieses für weitere kommunale Aufgaben. Basis dafür ist die stereoskopische Auswertung durch die Firma Geoplana.
Bei der Erstellung von Orthofotos aus Luftbilddaten gilt heute eine Auflösung von ungefähr drei Zentimetern als die Spitze des derzeit Machbaren. Die Erstellung solcher Daten ist kostenintensiv, aber sie haben auch dementsprechend hohen Wert. Vor allem äußert sich dies in der multifunktionellen Verwendung dieser Daten. Sie profitiert auch von den modernen stereoskopischen Auswerteverfahren, mit denen man neben den 2D-Orthophotos auch Höhendaten gewinnen kann. Genau auf diesen Ansatz hat die Stadt Lindau (Bodensee) gesetzt. Heute nutzt sogar das Bauamt die Daten für die 3D-Bestandsdokumentation bei größeren Bauvorhaben.
Auslöser kleine Gartenschau
Die Vorgeschichte dazu begann im Jahr 2012. Damals hatte die Stadt Lindau eine Befliegung beauftragt und Luftbilddaten ihres Verwaltungsgebiets mit einer Bodenauflösung von fünf Zentimetern erhalten. Auftragnehmer war die Befliegungsfirma Geoplana GmbH aus Marbach am Neckar. Das hatte in vielen Ämtern für große Aufmerksamkeit gesorgt. „Alle waren begeistert, was man mit solch genauen Bilddaten alles anfangen kann”, beschrieb Bilal Altiparmak, Sachgebietsleiter bei der Stadt Lindau, die Reaktionen von damals. Bis dato gab es nur die von der Landesvermessungsverwaltung bereitgestellten Orthofotos mit einer Auflösung von 20 Zentimetern. Man war also auf den Geschmack gekommen.
Manchmal benötigt es einen externen Auslöser, um weiterzukommen, und dies geschah in Lindau im Jahre 2016. Die Stadt hatte sich damals für die sogenannte kleine Gartenschau „Natur in der Stadt – Lindau 2021“ beworben. Für die städtebauliche Entwicklung insbesondere des Teilbereichs der sogenannten Hinteren Insel, die ein Hauptort der Gartenschau 2021 werden soll, benötigte die Stadt eine gute Planungsgrundlage. Beispielsweise sollen Bahnflächen und ein großer Parkplatz renaturiert und für die Gartenschau genutzt werden. Doch dazu musste die Stadt erst einmal ein Grünflächenkataster aufbauen, was bis dato noch nicht vorhanden war. In Sachen GIS setzt die Stadt auf den Cloud-Service der Firma Riwa GIS, die alle Anwendungen und Daten zentral in einem Rechenzentrum speichert und der Stadt Lindau als Service zur Verfügung stellt. Die Nutzung der GIS-Applikation Grünflächenkataster war damit ein Einfaches. Nur, wie sollte die Stadt das Grünflächenkataster so schnell mit den entsprechenden Daten befüllen?
Höhendaten aus den Luftbildern
Da die Stadt für die Planungen aktuelle Daten benötigte, lag wieder die Wahl von Luftbildern nahe. Eine händische Vermessung, bisher die übliche Methode für solche Aufgaben, kam alleine deswegen nicht in Frage, weil die personellen Kapazitäten nicht dazu ausreichten. „An dieser Stelle haben die positiven Erfahrungen mit den hochaufgelösten Luftbildern entscheidend geholfen, denn es haben sich schnell sieben Ämter gefunden, die eine neuerliche Befliegung auch finanziell unterstützt haben“, berichtet Altiparmak. So beflog Geoplana 2016 wieder das Stadtgebiet, diesmal allerdings mit einer höheren Auflösung von drei Zentimetern. „Diese Auflösung ist ein großer Schritt nach vorne, weil es die multiple Verwendung der Daten nochmals steigert“, beschreibt der Sachgebietsleiter Vermessung.
Eine solch hohe Auflösung lässt sich vor allem durch die stereoskopische Auswertung der Daten gewinnen. „Das steigert die Qualität der Daten alleine deswegen, weil die bei reiner Generierung von 2D-Orthofotos immer vorhandenen Kippungen und toten Sichträume vermieden werden und die Genauigkeit der Datenauswertung dadurch gesteigert werden kann“, erläutert Bernard Köcher von Geoplana. Des Weiteren können durch die 3D-Auswertung auch Höhendaten gewonnen werden – und zwar mit einer sehr hohen Genauigkeit unterhalb von fünf Zentimetern bei absoluten Werten. Das bedeutet, die Stadt Lindau erhält eine Art digitales Modell, bei dem Höhenwerte zu Mauern, Bordsteinkanten, Bäumen, Vegetation oder anderen baulichen Details gewonnen werden können. Bei einer reinen Erstellung von 2D-Orthofotos, wie es bisher in der Photogrammetrie meist üblich war, ist dies nicht möglich. „Bisher haben Auftraggeber diese Möglichkeit noch gar nicht in Betracht gezogen, erfahren Nutzer aber in der Praxis die konkreten Vorteile der stereoskopischen Auswertung, herrscht sehr schnell Begeisterung“, weiß Köcher.
So auch in Lindau. Plötzlich ließen sich ganz konkrete Aufgaben bereits im GIS lösen. Zum Beispiel spielen die detaillierten Geländeformen für die Planung der Wege und Pfade innerhalb der Grünflächen eine entscheidende Rolle, etwa wenn sich rings um einen freistehenden Baum kleine Hügel gebildet haben. „Solche Geländestrukturen lassen sich innerhalb der Luftbildauswertung problemlos erkennen“, beschreibt Altiparmak. Von diesen Daten profitiert das gesamte Vermessungswesen der Stadt, etwa im Bereich der Bauplanung. „Es lassen sich ohne großen Aufwand Bestandsdokumentationen von Straßenkörpern oder Bauwerken erstellen, deren Genauigkeit für Planungszwecke völlig ausreichend ist“, so Altiparmak. Dabei hat der Vermessungsingenieur unzählige Stichproben gemacht und die Werte klassisch eingemessen: „Wir lagen maximal bei fünf Zentimetern Abweichung, das ist ein herausragender Wert.“
In Teilschritten zum Grünflächenkataster
Die Datenauswertungen werden von Geoplana durchgeführt. Zunächst hatte Herr Leiniger, ein Mitarbeiter der Stadtgärtnerei in Lindau, die betreffenden Flächen im Luftbild grob markiert. Diese Teilflächen wurden dann in Form von Shape-Dateien nach und nach an Geoplana übergeben, die dann die detaillierte Auswertung durchführten und die Daten für das Riwa GIS bereitstellten.
Die Digitalisierung der Grünflächen, die in diesem Jahr abgeschlossen werden soll, startete mit den Flächen auf der Insel. Im ersten Projekt erkannte man bereits, dass neben den Grünflächen auch das Baumkataster fortgeschrieben werden konnte. Viele Bäume waren in dem vorliegenden Baumkataster nicht richtig lokalisiert, andere waren gar nicht vorhanden. Für die Neuplanungen der Insel benötigte man aber einen umfassenden Bestand und entschied sich so, auch die Bäume zu digitalisieren, wobei die Höhendaten zu jedem einzelnen auch gleich vorhanden waren. „Es gab nur ganz wenige Einzelbäume, die nicht oder falsch identifiziert wurden“, beschreibt Altiparmak Sonderfälle, bei denen etwa eine dichte Kronenstruktur zu falschen Schlüssen über die Baumstämme führten.
Auch Stadtwerke profitieren
Im Stadtteil Reutin wird beispielsweise beim Kreisverkehr eine Fußgängerunterführung (Fly under) geplant, für die eine großflächige und umfangreiche Bestandsvermessung notwendig wurde. „Dafür haben wir einfach Geoplana die entsprechende Fläche mitgeteilt und wenige Tage später die Auswertung in 3D bekommen“, so Altiparmak. Auch die Stadtwerke Lindau nutzen die Daten, etwa für die Netzdokumentation im GIS oder Aufgrabungen bei Leitungsarbeiten. Für Aufnahmen kleinerer Gebiete mit gravierenden baulichen Änderungen nutzt die Stadt Lindau auch eine Drohne und erstellt damit Luftbilder.
Kostenvergleich
Für die Stadt Lindau hat es sich gelohnt, in die Erfassung der hochwertigen Luftbilder zu investieren. „Je besser die Daten, desto vielseitiger die Verwendung und desto lohnender die Gesamtinvestition“, kann Altiparmak resümieren. Zwar ist auch die Auswertung geringfügig teurer als eine vergleichsweise Erstellung von 2D-Orthofotos, aber die Mehrwerte überwiegen deutlich. „Wenn wir die gleichen Leistungen mit unserer Vermessungsabteilung bewältigen müssten, wäre dies bei Weitem teurer“, so Altiparmak.