Zeitreihen - eine neue Herausforderung für swisstopo

armasuisseBundesamt für Landestopografie swisstopoTopografie

Martin Rickenbacher, swisstopo

Zeitreihen – eine neue Herausforderung für das Bundesamt für Landestopografie swisstopo

2 Bundesamt für Landestopografie swisstopoTopografie Martin Rickenbacher

Kartengeschichte fand nicht bloss gestern statt. Kartengeschichte ist ebenso eine Angelegenheit von heute und von morgen!

15. Kartographiehistorisches Colloquium München 2. September 2010Zeitreihen - eine neue Herausforderung für swisstopo

Agenda

• Was sind Zeitreihen?

• Worin besteht die Herausforderung?

• Vision 2015 und Geoinformationsgesetz

• Die Landeskartenwerke der Schweiz

• Landschaftsgedächtnis

• Zeitlandkarte

• Wo steht swisstopo?

Was sind Zeitreihen?

• Eine Zeitreihe ist eine zeitlich geordnete Abfolge von Geobasisdatenständen (Zeitstände), […]. Zeitreihen der Georeferenzdaten von swisstopo (2010), S.4

• Zeitreihen ergeben sich demnach automatisch aus der Tatsache, dass swisstopo seit mehr als 170 Jahren in zeitlich variierenden Abständen Geodaten über die gleichen Gebiete produziert.

Zeitreihen der Georeferenzdaten von swisstopo (2010), S.5

Worin besteht die Herausforderung ?

• Indem swisstopo der Öffentlichkeit Auskunft geben kann über alles, was sie bis jetzt produziert hat (Metadaten, Kataloge),

• indem sie das bisher produzierte der Öffentlichkeit in zeitgemässer Form zugänglich macht (Visualisierungs- und Download-Dienste),

• und indem sie die dabei auftauchenden Fragen auf wissenschaftlichem Niveau beantworten kann.

Worin besteht die Herausforderung ?

• Neue Optik: Die gesamte bisherige Produktion muss als aktuelles Produkt wahrgenommen, angeboten und entsprechend propagiert werden.

• In diesem Referat werden die Überlegungen und Massnahmen anhand der Landeskartenwerke beschrieben.

• Für andere Erzeugnisse von swisstopo (Bildsammlung, Landschaftsmodelle) gelten ähnliche Überlegungen/Massnahmen.

Vision swisstopo im Zeithorizont 2015

• Als Geoinformationszentrum des Bundes …- …- gewährleisten wir die Bereitstellung von Daten und Grundlagen für ein Monitoring über die räumliche Entwicklung in der Schweiz

• Die Bewirtschaftung der historischen Bestände wird damit zu einem Teil desKerngeschäftes

Bundesgesetz über die Geoinformation

• swisstopo verfügt über eine sehr aktuelle Rechtsgrundlage: Bundesgesetz über die Geoinformation (GeoIG) vom 5. Oktober 2007, in Kraft seit 1. Juli 2008

• Garantie der Verfügbarkeit

• Neuer Aspekt in der Bundesgesetzgebung zur Landesvermessung

Topographische Karte der Schweiz 1:100 000 (Dufourkarte)

Erstes nationales Kartenwerk

Trug zur Entwicklung der nationalen Identität bei

Beginn der Arbeiten 1832

Erstausgabe 1845–1865

Nachgeführt bis 1939

25 Blätter

Geländedarstellung mittels Schattenschraffen

Kupferstich, Gelände mit Schattenschraffen dargestellt

Blatt 2, 1846

Bundesgesetze von 1868

Publikation der Grundlagen der Dufourkarte

Jura, Mittelland und Südtessin 1:25 000

Höhenkurven 10 m

Messtischaufnahmen im Publikationsmassstab

Kupferstich, 3 Farben

462 Blätter

Topographischer Atlas der Schweiz 1:25 000 / 1:50 000 (Siegfriedkarte)

1877 - 1882

Höhenkurven 30 m

Messtischaufnahmen im Publikationsmassstab

Lithographie (ab 1910 auch Kupferstich)

142 Blätter

Topographischer Atlas der Schweiz 1:25 000 / 1:50 000 (Siegfriedkarte)

Landeskarte der Schweiz 1:25000

Bundesgesetze 1935/2007

1:25000 / 1:50000 / 1:100000 / 1:200000 1:500000 / 1:1000000

Jeder Massstab landesweit

Verschiedene Quellen: - Photogrammetrische Vermessung durch swisstopo - Reduktion des Übersichts- Plans 1:5000 / 1:10000

Nachführungszyklus 6 Jahre

seit 196815. Kartographiehistorisches Colloquium München 2. September 2010Zeitreihen - eine neue Herausforderung für swisstopo

Blatt 1047, 1955

• katalogisiert in www.alexandria.ch

• Alexandria ist der online-Katalog der Bibliotheken der Bundesverwaltung

• Die publizierten nationalen Kartenwerke sind zu 100 % gescannt

• 508 dpi Standardauflösung

• In Alexandria ist erst ein Schnellbild verlinkt

Historische Geodaten: Kartensammlung

http://libraries.admin.ch/cgi-bin/gwalex/chameleon?sessionid=%C2%A6%C2%A6&skin=portal&lng=de&inst=consortium&conf=.%2fchameleon.conf&host=biblio.admin.ch%2b3606%2bDEFAULT&search=KEYWORD&function=COPVOLSCR&sourcescreen=INITREQ&elementcount=3&t1=1541%20kartenmaterial&u1=1035&op1=0&pos=3&totalitems=1&itempos=1&rootsearch=KEYWORD

http://aleph.unibas.ch/F/?local_base=DSV01&con_lng=GER&func=find-b&find_code=SYS&request=004394629

Vorteile der Geodaten von swisstopo

• bekannte Geometrie

• gut definiertes landesweites Bezugssystem

• +/- einheitliche Erfassungsrichtlinien

• nachgeführt (Periodizität 6–10 Jahre)

• seit ~ 1840 für Karten und Kartengrundlagen

• swisstopo bildet den topografischen Teil eines nationalen «Landschaftsgedächtnisses»

Ausdehnung in den Himmelsrichtungen ± 2 km

«Landschaftsgedächtnis»

Zentrum: Mein Elternhaus

Nächstgelegenes Koordinatenkreuz

Somit Fläche der analysierten Zone 4 x 4 km2 =16 km2

1838–1843Friedrich BaaderAufnahme 1:25000Dufourkarteswisstopo Kartensammlung

1875 / 1877Alfred Cuttat Aufnahme 1:25000Siegfriedkarteswisstopo Kartensammlung

1877–1880Siegfriedkarte1:25000Erstausgabeswisstopo Kartensammlung

1894Siegfriedkarte 1:25000Nachführung 1swisstopo Kartensammlung

1915–1916 Siegfriedkarte 1:25000Nachführung 3swisstopo Kartensammlung

1955Landeskarte1:25000Erstausgabeswisstopo Kartensammlung

1965Landeskarte1:25000Nachführung 1swisstopo Kartensammlung

1680 G. F. MeyerGrosse Karte Kanton Basel

1:10000Staatsarchiv Basel-Stadt

• Idee: Zeitstände wie Film ablaufen lassen

• Entwicklung kann damit sichtbar gemacht werden

• Zeitmassstab: Eine lange Zeitspanne muss auf eine kurze abgebildet werden

• Zeit als vierte Dimension 4D-Landkarte

• Zeitlandkarte

Zeitdynamische Visualisierungen

aus Video «Landschaftsveränderungen», swisstopo, 199015. Kartographiehistorisches Colloquium München 2. September 2010Zeitreihen - eine neue Herausforderung für swisstopo

aus Video «Geodaten für alle», swisstopo, 2010siehe http://www.swisstopo.admin.ch/internet/swisstopo/de/home/topics/geodata.html

• älteste Karte von 1680, jüngste von 2006

• dazwischen liegen 326 Jahre

• verteilt auf 18 «echte» Zeitstände (Karten)

• ergänzt um 5 «konstruierte» Zeitstände (Text)

• 326 Jahre auf 30 Sekunden kondensiert

• Zeitmassstab: 1:342 Mio (0.092 sec/Jahr)

• Original-Kartendarstellung / normierte Karten

• Animation durch Tobias Reber (KOGIS)15. Kartographiehistorisches Colloquium München 2. September 2010Zeitreihen - eine neue Herausforderung für swisstopo

Zeitlandkarte Sissach

Genauigkeitsverhalten 1680 – 2006

• Die Genauigkeit der Karten hat sich in den untersuchten 326 Jahren um etwa den Faktor 50 (in natura) bzw. um den Faktor 100 (Karte) gesteigert

• Dieser Umstand muss bei Überlagerungen verschiedener Zeitstände bzw. Kartenwerke berücksichtigt werden

• Geometrie der LK25 von 2006 als Grundlage

• Daher Arbeit von heute nach rückwärts nötig

• «Retro-Kartografierung» der Landschaft

• Grundlage 1: Original-Kartenbilder

• Grundlage 2: «Differenzen»-Karten

• Modell-Darstellung im Zustand 2006

• Ableitung der früheren Stände durch Addition/Subtraktion

Normierte Karten

«Differenzen»-KarteAutomatisierte Ermittlung der Veränderungen zwischen zwei Kartenständen (1877/1894)Rot: neue Objekte Blau: gelöschte Objekte

Topographischer Atlas 1:25000 (Siegfriedkarte), Blatt 30 Liestal (1877/1894)

Normierte Karten

Rahel Muff, Ralph Huber, Manuela Dubach (alle swisstopo)

Zeitlandkarte Sissach

Grenzen der Zeitreihen

LK25, Blatt 1068, Erstausgabe 1955 LK25, Blatt 1068, aktuelle Ausgabe 2006

Frage: Wo sind die Eisenbahndämme geblieben?Antwort: veränderte kartografische Richtlinen

Grenzen der Zeitreihen

Frage: Wo ist der Bach-Unterlauf geblieben?Antwort: Subjektivität beim Kartenherstellungsprozess

Letztausgabe TA25 Blatt 30 Liestal, 1940

Erstausgabe LK25 Blatt 1068 Sissach, 1955

Gesamtnachführung LK25 Blatt 1068, 1988

Gesamtnachführung LK25 Blatt 1068, 1994

Zeitreihen – wo steht swisstopo?

• Gesetzliche Grundlage vorhanden

• Strategisches Ziel formuliert

• Landeskartenwerke (gedruckte Ausgaben) digital vorhanden

• Metadaten der Kartensammlung online abrufbar (noch ohne Schnellbilder)

• Web-Visualisierungsdienst für Erstausgaben Dufourkarte / Siegfriedkarte realisiert

Zeitreihen – wo steht swisstopo?

• Digitalisierung Bildsammlung steht bevor

• Finanzielle Mittel dafür sichergestellt (Projekt Massnahmenplan)

• Metadaten Bildsammlung ab 1979 in LUBIS online

• Prototyp für Webpräsentation der Zeitreihe Landeskartenwerke ist in Arbeit (Jahresziel)

• swisstopo ist auf Kurs hinsichtlich Zeitreihen!

Im Raume lesen wir die Zeit.

Karl Schlögel

In den Karten lesen wir die Zeit.

Referat / Zeitlandkarte online

www. swisstopo.chhttp://www.swisstopo.admin.ch/internet/swisstopo/de/home/docu/Kolloquien/100902.html

• Bereitstellung Kartenwerke Samuel Reusser, Kurt Lüthi, Thomas Wehrli

• Normierte Karten (Juni / Juli 2010) Manuela Dubach, Rahel Muff, Ralph Huber; Michael Pfanner, Stefan Arn

• Zeitdynamische Visualisierung (Zeitlandkarte) Tobias Reber

• Auskünfte Kartensammlung Tom Klöti

• Gedankenarbeit zum Thema Zeitreihen Urs Gerber

Zeitreihen - eine neue Herausforderung für swisstopo

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