Anforderungen an die Kilometrierung des Gewässernetzes im swissTLM3D

Bundesamt für Umwelt BAFU
2016

Das digitale Gewässernetz der Schweiz ist ein zentraler Datensatz, welcher für das neue Topografische Landschaftsmodell der swisstopo bis 2020 vollständig neu überarbeitet und in 3D abgebildet wird. Neben der kartografischen Darstellung werden eine grosse Anzahl von Sachinformationen mit diesem Datensatz verknüpft – Restwasserstrecken, Fischereizonen, Ökomorphologie, potentielle Wasserenergie, etc. – die als Punkt- und Linien-Ereignisse auf dem kilometrierten Gewässernetz dargestellt werden.

Für dieses Projekt analysierte GeoIdee die Anforderungen des BAFU an das Gewässernetz und dessen Kilometrierung und stellte sie zusammen.

Beschreibung

Aktuell wird für die Arbeiten des BAFU und die Darstellung der Punkt- und Linien-Ereignisse das Gewässernetz des Datensatzes VECTOR25 von 2007 verwendet, der inzwischen durch das swissTLM3D abgelöst wurde. Dieser Release des Gewässernetzes ist der letzte, der vollständig in ArcGIS geroutet und kilometriert wurde.

Der Vorgang des Routings und der Kilometrierung erlaubt, dass jeder Punkt entlang eines Gewässers über die Kennung des Gewässers und der Distanz des Gewässers ab Mündung lokalisiert werden kann. Durch diese Vorgehensweise liegen Punkt- und Linien-Ereignisse (z.B. Bauten, Abschnitte der Ökomorphologie oder Restwasserstrecken) immer garantiert auf einem Gewässer. Jedoch ist die Datenhaltung einer Vielzahl von Attributen des Gewässernetzes mit einem sehr hohen Aufwand verbunden.

Das Projekt umfasste eine ausführliche Bedürfnisabklärung aller Stellen des BAFU, welche (Geo-)Daten im Zusammenhang mit dem Gewässernetz der Schweiz führen. Die Anforderungen wurden in Interviews mit den einzelnen Abteilungen und Verantwortlichen des BAFU sowie der swisstopo eruiert, als Anforderungskatalog des BAFU gegenüber der swisstopo zusammengefasst und in drei Hauptgruppen aufgeteilt:

  • Anforderung an die einzelnen Gewässerabschnitte der Topic TLM_GEWAESSER
  • Anforderungen an die Kalibration der Kilometrierung der Topic TLM_GEWAESSER
  • Anforderungen an die aus der Topic TLM_GEWAESSER abgeleiteten Gewässerläufe

Publikation: Das Schweizerische Gletscherinventar als Produkt des swissTLM3D

Das während den letzten Jahren aufgebaute neue Topografische Landschaftsmodell (swissTLM3D) der swisstopo löste das alte Modell VECTOR25 als Basis der topografischen Grundlagendaten der Schweiz ab. Neben der konsequenten Verwendung der dritten Dimension für alle Geometrien und die deutlich höhere Erfassungsgenauigkeit des swissTLM3D verglichen mit dem VECTOR25 ist der Wechsel zum Topografischen Landschaftsmodell zentral.

Im Gegensatz zum VECTOR25 welches sich historisch bedingt an der kartografischen Repräsentation orientierte, beschreibt das neue swissTLM3D die effektive Lage der Objekte im Raum. Aspekte der Generalisierung und Verdrängung für die kartografische Darstellung werden separat der Grundlagendaten beschrieben. Die strengen topologischen Regeln des swissTLM3D garantieren zudem eine zusätzliche Qualität der Daten.

Dieser Wechsel von einem kartografisch basierten Modell zum Landschaftsmodell ermöglicht es, einzelne Geometrietypen des TLM als Basis für weitere analytische Arbeiten zu verwenden. Im Rahmen des Aufbaus der neuen Datenbank für das Gletschermonitorings Schweiz (GLAMOS) wurde in Kollaboration zwischen swisstopo und der Glaziologie der ETH Zürich die Objekte «Firn und Eis» der Topic Bodenbedeckung des swissTLM3D als Basis für das laufend aktualisierte Schweizerische Gletscherinventar (SGI) spezifiziert und implementiert.

Ab dem Release 2019 des swissTLM3D könne die Objekte «Firn und Eis» als Gletscherinventar verwendet werden. Und mit dem geplanten Release 2020 und dem damit verbundenen Abschluss der Aufbauarbeiten des swissTLM3D wird ein weltweit einmaliges Gletscherinventar vollständig erfasst zu Verfügung stehen.

Die Publikation Das Schweizerische Gletscherinventar als Produkt des swissTLM3D von Yvo Weidmann, Hans Bärtschi, Stefan Zingg und Emanuel Schmassmann beschreibt ausführlich das Vorgehen welche für die Implementation des SGI in das swissTLM3D nötig war und gibt einen Ausblick über die Möglichkeiten und Zukunftsaussichten dieses Datensatzes.

Mehr Informationen zu diesem Thema, dem Gletschermonitoring und den Möglichkeiten findet man auch im Beitrag Gletscher in Echtzeit beobachten der ETH-News von 2018.

Datenmodelle & -analyse, GIS

GeoIdee implementiert geografische und nicht-geografischen Datenbanken und bindet sie an Geografische Informationssysteme an. Wir warten und entwickeln bestehende Datenbanksysteme weiter.

Für die Datenkontrolle erstellen wir Prüfmechanismen und -routinen, und homogenisieren und prüfen bestehende Datenbestände. Bei geografischen Daten erarbeiten wir zusätzlich geometrische Kontrollen und räumliche Analysen.

Fallbeispiele und Referenzprojekte

Anforderungen an die Kilometrierung des Gewässernetzes im swissTLM3D
Publikation: Das Schweizerische Gletscherinventar als Produkt des swissTLM3D
MovingSensors Lösung: Roboter-Tachymetrie
Feasibility study Potential Map of the Economical Opportunities of Gorno-Badakshan
Auswertung und Darstellung von Fahrgastzahlen
Leitung und Betreuung von Datenintegration in Geoportal des Bundes
Beleuchtungsmessung Standflächen Flughafen Zürich
Release der GLAMOS-Webplattform
Vortrag: Geoinformatik in Tadschikistan
Publikation: Temporale Metadaten swissALTI3D
Vortrag: QGIS als Lingua franca zwischen Produktion und Nutzung in der Glaziologie
Lichtmessungen bei 8 km/h in Delta Süd, Flughafen Zürich
Vortrag: QGIS als Front-End von grossflächigen in-situ Beleuchtungsmessungen
Lichtmessung auf zwei Rädern für den Heli-Pad REGA Kloten

Beiträge

Anforderungen an die Kilometrierung des Gewässernetzes im swissTLM3D
Publikation: Das Schweizerische Gletscherinventar als Produkt des swissTLM3D
MovingSensors Lösung: Roboter-Tachymetrie
Feasibility study Potential Map of the Economical Opportunities of Gorno-Badakshan
Auswertung und Darstellung von Fahrgastzahlen
Leitung und Betreuung von Datenintegration in Geoportal des Bundes
Beleuchtungsmessung Standflächen Flughafen Zürich
Release der GLAMOS-Webplattform
Vortrag: Geoinformatik in Tadschikistan
Publikation: Temporale Metadaten swissALTI3D

Alle Projekte Datenmodelle & -analyse, GIS

AuftraggeberProjektnameKategorieJahr
VBG - Verkehrsbetriebe GlattalKursgenau Auswertung und Visualisierung von PassagierdatenDatenmodelle & -analyse, GIS2019 - 2020
VAW ETH ZürichGLAMOS Support 2019Datenmodelle & -analyse, GIS2019
VBG - Verkehrsbetriebe GlattalImport und Publikation Daten 2018Datenmodelle & -analyse, GIS2019
Universität ZürichSupport Aufbau GLAMOS WebportalDatenmodelle & -analyse, GIS2019
KSL Ingenieurbüro AGMessungen TANGO W41 und W42 und REGA-HelipadDatenmodelle & -analyse, GIS2018
VBG - Verkehrsbetriebe GlattalImport und Publikation Daten 2017Datenmodelle & -analyse, GIS2018
MESSmatikLichtmessungen Zurich Airport, Delta-Süd, September 2018Datenmodelle & -analyse, GIS2018
KSL Ingenieurbüro AGBeleuchtungsmessung Standflächen Flughafen ZürichDatenmodelle & -analyse, GIS2017
KSL Ingenieurbüro AGBeleuchtungsmessung TANGO W41 und W42Datenmodelle & -analyse, GIS2017
Bundesamt für Umwelt BAFUBegleitung und Beratung Hydrogeologische Raumdatenhaltung 2016Datenmodelle & -analyse, GIS2016
Verkehrsbetriebe Glattal und Stadtbus WinterthurNachfrage Analyse OeVDatenmodelle & -analyse, GIS2016
Geowatt AGGeothermische WeichenheizungenDatenmodelle & -analyse, GIS2016
Bundesamt für Umwelt BAFUAnforderungskatalog TLM Gewässernetz 2020 KilometrierungDatenmodelle & -analyse, GIS2016
Bundesamt für Umwelt BAFUBegleitung und Beratung Hydrogeologische Raumdatenhaltung 2015Datenmodelle & -analyse, GIS2015
DFS Deutsche Forstservice GmbHWildlife Monitoring TajikistanDatenmodelle & -analyse, GIS2012 - 2013
CDE / NCCRSCOPES Workshop Bishkek October 2012Datenmodelle & -analyse, GIS2012
welthungerhilfeVorstudie GIS-Einsatz TJK 1071 und TJK 1073Datenmodelle & -analyse, GIS2011
USAidSafe Drinking Water ProjectDatenmodelle & -analyse, GIS2010 - 2012
Intern GeoIdeeTJ GIS NetworkDatenmodelle & -analyse, GIS2009 - 2012
Ernst Basler + Partner AGCoordination SSHP TajikistanDatenmodelle & -analyse, GIS2009 - 2011
CDE / NCCRNCCR Infrastruktur in CAMP OfficeDatenmodelle & -analyse, GIS2009

MovingSensors Lösung: Roboter-Tachymetrie

Grundsätzlich arbeitet das Messsystem von MovingSensors mit der
Lokalisierung der Sensoren über GPS-Daten. In verschiedenen Situationen kann
aber keine zuverlässige Positionierung über das GPS-Signal garantiert werden.
Zum Beispiel bei grossen Gebäudefronten, wie die der Werfthallen des Flughafen
Zürich, liefert es zu wenig genaue und zuverlässige GPS-Daten.

Es musste eine alternative, respektive ergänzende, Methode zur
bisherigen Positionierung mit GPS entwickelt werden – ohne aber die
Erfassungsgeschwindigkeit von rund 2m/s des Messfahrzeuges zu beeinflussen.

Für die grossen und offenen Flächen des Flughafen Zürichs wurde ein
kombiniertes Verfahren GPS-Tachymetrie entwickelt. Zusätzlich zum GPS-Empfänger
wird direkt unterhalb der GPS-Antenne ein 360-Grad Reflektor montiert. Mit
dieser Konstellation kann die Referenzposition des Systems entweder mit GPS
oder mit Tachymetrie oder mit beidem erfasst werden.

Um die Messungen weiterhin mit 2m/s durchführen zu können, wurde die
Möglichkeit der Roboter-Tachymetrie, respektive der automatischen
Zielverfolgung von Leica-Tachymetern getestet. Dabei durchfuhr das Messfahrzeug
einen Kurs auf einer Schleuderkurs-Anlage des TCS in Frick. Die Distanz
zwischen Tachymeter und Messfahrzeug betrug dabei zwischen 5 und 100m. Trotz
der verhältnismässig hohen Winkelgeschwindigkeit des Messfahrzeuges zum
Tachymeter konnte dieser den 360-Grad Reflektor zuverlässig verfolgen. Auch
kurze Abschattungen des Reflektors konnte der Tachymeter überbrücken.

Mit
diesem Test konnte das Messkonzept von MovingSensors soweit ergänzt werden,
dass auch in GPS-technisch schwierigen oder unmöglichen Situation Messungen
erfolgreich durchgeführt werden können.

Feasibility study Potential Map of the Economical Opportunities of Gorno-Badakshan

Deutsche Gesellschaft für internationale Zusammenarbeit (GIZ)
2010

Die autonome Provinz Gorno-Badakshan, auch unter dem Namen Pamir bekannt, befindet sich im Osten von Tadschikistan und zeichnet sich durch eine hochalpine Landschaft mit grossen Tälern und Hochebenen aus. Seit der Unabhängigkeit Tadschikistans von der Sowjetunion befindet sich die autonome Provinz in einer sehr schwierigen wirtschaftlichen Lage.

Lange Handelswege mit teils prekären Strassenverhältnissen erschweren den Handel mit dem Rest Tadschikistans oder den Nachbarländern China, Kirgisistan und Afghanistan.

Für die wirtschaftliche Entwicklung werden Ideen und Investoren gesucht. Um Investoren die Suche nach möglichen Geschäftsfeldern zu erleichtern, wurde die Machbarkeit eines Online-Karten- und -Informationsdiensts evaluiert. Die Karte sollte mögliche Ressourcen, Produktionsstätten und Handelswege aufzeigen.

Beschreibung

Für die Machbarkeitsstudie wurden im Rahmen verschiedener Workshops in Khorog (Gorno-Badakshan) mögliche Tätigkeitsfelder für Investoren erarbeitet, sowie interessante Regionen in Gorno-Badakshan und potentielle Projektpartner identifiziert. Neben den Workshops wurden auch Interviews mit lokalen Investoren und Gewerbetreibenden geführt. Die so recherchierten Informationen wurden zusammengetragen und in einem ersten Entwurf einer möglichen Datenbank und Webanwendung skizziert.

Neben ökonomischen Informationen wurden auch die zur Verfügung stehenden Daten zu Bevölkerung und Bildungstand erfasst. Um die Evaluation von lohnenden Standorten zu ermöglichen, wurden Informationen zu den Verkehrswegen und der Energieversorgung integriert. Ein einfaches Modell für die Gewichtung der einzelnen Faktoren gestattete die Abbildung möglicher Szenarien.

Dieses Modell diente dann als Grundlage für die Berechnung von Investitionsrisiken und -chancen für den Handel mit verschiedenen Gütern an verschiedenen Standorten. So wurden beispielsweise für den Investitionsbereich ‚Wasserkraft’ unter anderem die Faktoren Naturgefahren, Anbindung an bestehendes Netz, Umweltverträglichkeit und soziale Faktoren berücksichtigt.

Auswertung und Darstellung von Fahrgastzahlen

Verkehrsbetriebe Glatttal (VBG)
2015 – 2017
In Zusammenarbeit mit Digikarto

Die Verkehrsbetriebe Glattal möchten ihr Mobilitätsangebot optimal auf die Nachfrage anpassen und benötigen hierfür genaue, gut interpretierbare Daten zur Auslastung der einzelnen Linien zu verschiedenen Tageszeiten. Dafür haben sie bei Bus- und Tramlinien die Zahl aller ein- und aussteigenden Fahrgäste erfasst.

Damit diese tabellarischen Daten effizient und intuitiv analysiert werden können, hat GeoIdee eine Darstellungsart entwickelt und als Webseite umgesetzt. Neben den ein- und aussteigenden Fahrgästen pro Haltestelle werden auch die mitfahrenden Fahrgäste zwischen zwei Stationen dargestellt. Ausserdem können die Fahrgastzahlen von unterschiedlichen Fahrplanjahren miteinander verglichen werden. Um Fehler oder Unklarheiten in den Daten anzuzeigen, wurde ein Analysewerkzeug programmiert.

Beschreibung

Für dieses Projekt werden die Eingangsdaten vom Zürcher Verkehrsverbund (ZVV) und den Verkehrsbetrieben Glatttal (VBG) erhoben. Die VBG verarbeitet dann die Daten und stellt sie für die weitere Aufbereitung zu Verfügung.

Im nächsten Schritt prüft GeoIdee diese Daten mittels einer Python-Applikation auf Vollständigkeit und strukturelle Korrektheit. Um die Messwerte der Fahrgäste den entsprechenden Stationen korrekt zuweisen zu können, muss auch die Haltestellenabfolge der Linien (Linientopologie) analysiert werden.

Die Python-Applikation fasst die zentralen Daten zusammen und legt diese in einer definierten und optimierten Dateistruktur ab. Diese Dateistruktur dient dann als Basis für die Darstellung und Analyse der Daten innerhalb einer Webseite. Mittels Scalable-Vector-Graphics (SVG) werden diese Analysen mit ansprechenden, dynamischen und interaktiven Grafiken dargestellt und dem Benutzer zur Verfügung gestellt.

Jährlich werden die Fahrgastzahlen des vergangenen Fahrplanjahres eingelesen. Damit stehen die Daten auch als Zeitreihe zur Verfügung. Diese Informationen dienen der Planung von Linien und Haltestellen und sind die Basis für die Ausgestaltung der Fahrpläne.

Aktuell werden für die VBG so jedes Jahr rund 55 Tram- und Buslinien aufbereitet.

Das Konzept und der Aufbau der Fahrgasterfassung sind generisch konzipiert und können für beliebige andere Verkehrsbetriebe angewendet werden.

Leitung und Betreuung von Datenintegration in Geoportal des Bundes

Sektion Hydrogeologische Grundlagen, Bundesamt für Umwelt (BAFU)
2016 -2018
In Zusammenarbeit mit Digikarto

Die Bundes-Geodaten-Infrastruktur (BGDI) dient als Drehscheibe für alle Geodaten, welche durch das Bundesgesetz über Geoinformation (Geoinformationsgesetz, GeoIG) beschrieben werden, wie auch für alle weiteren Daten, welche von bundesweitem Interesse sind. Darunter fallen auch Daten aus dem Bereich der Hydrogeologie.

Um diese Daten der breiten Öffentlichkeit und interessierten Kreisen zur Verfügung zu stellen, bietet sich das Geodatenportal des Bundes an.

GeoIdee hat die Integration dieser Daten in die BGDI koordiniert und betreut. Dafür mussten die Daten die hohen Anforderungen der Koordination, Geo-Information und Services (KOGIS) erfüllen.

Beschreibung

Der erste Schritt in diesem Projekt war die Überarbeitung der Qualität der Daten der Sektion Hydrogeologische Grundlagen des Bundesamtes für Umwelt (BAFU), damit sie für die Publikation in der der BGDI zu übernommen werden konnten.

Neben der Datenqualität galt es aber auch, ein entsprechendes kartografisches Darstellungsmodell für die Daten zu erarbeiten. Im Falle der Grundwasserkörper musste im kartografischen Modell beispielswese eine Generalisierung der Daten bei unterschiedlichen Massstäben berücksichtigt werden.

Die gesamte Integration der Daten wurde über die entsprechenden Einträge im geografische Datenkatalog der Schweiz (geocat) abgewickelt. GeoIdee übernahm für diesen anspruchsvollen Schritt die Projektleitung und Koordination der verschiedenen beteiligten Stellen (Datenherr, Datenlieferant und KOGIS).

Neben der Leitung und Koordination der Arbeiten mussten die Daten auch auf die inhaltliche und geometrische Qualität geprüft werden. Bei den komplexen Daten mit unterschiedlichen Abhängigkeiten der Karstgewässer wurde zusammen mit dem Datenproduzenten, dem Schweizerischen Institut für Speläologie und Karstforschung (SISKA), und dem KOGIS eine Methode entwickelt, um die mehrdeutigen Abhängigkeiten zwischen Karstquellen und Einzugsgebieten auch im Geodatenportal anzeigen zu können.

Neben der reinen Darstellung im Geoportal wurden für die Datensätze auch die Web-Map-Services (WMS) integriert. So können die Daten von beliebigen WMS-Clients genutzt werden. Zusätzlich können sie auch über das Geodatenportal heruntergeladen und für eigene Arbeiten verwendet werden.

Weiterführende Informationen

In die BGDI integrierte Daten zu Karst und Karstgewässer

Link zu geocat.ch und Karst

In die BGDI integrierte Daten zu Grundwasserkörper

Link zu geocat.ch und Grundwasserkörper

Beleuchtungsmessung Standflächen Flughafen Zürich

Flughafen Zürich AG
2016 – 2018
Ein Projekt der Arbeitsgemeinschaft MovingSensors
(GeoIdee, KSL Ingenieure AG, MESSmatik AG)

Flughäfen müssen bei der Ausleuchtung von Flugzeugstandflächen die Richtlinien des Bundesamts für Zivilluftfahrt (BAZL) einhalten. Für die Nutzung dieser Standflächen muss regelmässig beim BAZL eine neue Bewilligung eingeholt werden. Am Flughafen Zürich wurde die dafür nötige Messung bislang manuell durchgeführt.

GeoIdee entwickelte im Verbund mit MovingSensors massgeschneiderte Messelektronik und -software zur gleichzeitigen Messung von Beleuchtungs- und Blendwerten. Mit einem ferngesteuerten Fahrzeug wurden die Ausleuchtungswerte in fünf Richtungen auf grossen Flächen innerhalb kurzer Zeit erfasst (1 ha/15 min). Die Rohdaten werden im Anschluss an die Messfahrt automatisch über eine Datenbank ausgewertet und grafisch sowie tabellarisch für die weiteren Arbeitsschritte aufbereitet.

Beschreibung

Der eigens für diese Anwendung entwickelte Messkopf misst in Kombination mit einem real-time-kinematischem GPS (RTK-GPS) und einer Frequenz von 10 Hz simultan das einfallende Licht von fünf Seiten (vorne, hinten, rechts, links und nach oben in Fahrrichtung des Fahrzeuges).

Die Daten des nach oben blickenden Sensors werden für die Ausleuchtung der Gesamtfläche verwendet. Die seitlich blickenden Sensoren werden für die Bewertung der möglichen Blendung der Piloten verwendet.

Zudem wird mit zwei Kameras, welche nach vorne und nach oben blicken, die Situation erfasst. So können nachträglich detaillierte Beurteilungen von Hindernissen oder Artefakten durchgeführt werden.

Fahrt entlang einer Messlinie und kontinuirliche Messung des einfallenden Lichts an allen fünf Sensoren.

Mit dem Fahrzeug und dem auf 2 m Höhe montierten Messkopf wird der vorgegebene Messraster von 5 x 5 m mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 2 m/s abgefahren. Dies entspricht einer Messung alle 20 cm in den fünf Richtungen sowie zwei Kontrollbildern in zwei Richtungen. Mit der gegebenen Geschwindigkeit und Rasterweite kann in rund 15 Minuten eine Fläche von einem Hektar erfasst werden.

Die Daten werden im Messkopf und in einer Datenbank auf einem Laptop gespeichert, wo sie im geografischen Raum dargestellt werden und der Navigation des Fahrers dienen. Die Darstellung der Messwerte erlaubt zusätzlich auch eine direkte Kontrolle der Daten während der Messfahrt.

Darstellung der Rohdaten des nach oben blickenden Sensors während der Fahrt (grün = dunkel, rot = hell).

Die erfassten Rohdaten werden im Anschluss an die Messfahrt automatisch über die Datenbank ausgewertet und grafisch sowie tabellarisch für die weiteren Arbeitsschritte zu Verfügung gestellt.

Weiterführende Informationen

Projektseite von MovingSensors

Release der GLAMOS-Webplattform

Das Gletschermonitoring Schweiz (GLAMOS) besitzt mit www.glamos.ch
ein neues Webportal, das Gletscherdaten aus mehr als 100 Jahren online zur
Verfügung stellt. Erstmals sind so diese wichtigen Daten in einfacher und
ansprechender Form zugänglich.

Das Portal, unter der Leitung des Geograpischen Institut der Universität Zürich (Gruppe Glaciology and Geomorphodynamics) durch die Firma Meteotest in Bern realisiert, stellt die folgenden Parameter des Gletschermonitorings zur Verfügung: Längenänderung, Massenbilanz, Volumenänderung und das Gletscherinventar. Weitere Parameter wie Fliessgeschwindigkeiten und Firntemperaturen sind in der Planung, bzw. im Aufbau.

Im Hintergrund des Webportals steht eine umfassende PostgreSQL– und PostGIS-Datenbank, welche Yvo Weidmann im Rahmen
seiner Arbeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Glaziologie an der VAW der ETH
Zürich
zwischen 2012
und 2018 konzipiert und aufgebaut hat.

Neben der Möglichkeit, Daten des Gletschermonitorings
direkt als Download zu beziehen
, stellt eine QGIS-Server-Instanz die verschiedensten räumlichen Daten
als Web-Map-Service (WMS) und als Web-Feature-Service (WFS) zu Verfügung. So können sie direkt in jedes
GIS-Programm eingebunden werden.

Zusammen
mit dem Geoportal des Bundes
können die gesamten räumlichen Geodaten des Gletschermonitorings auch direkt im
Webbrowser dargestellt und geteilt werden. Mit dem Import der Adresse https://ogc.glamos.ch/sgi können die Daten individuell in den Kartenviewer
eingebunden

werden.

Vortrag: Geoinformatik in Tadschikistan

Ist die Arbeit als Geoinformatik im zentralasiatischen Staat
Tadschikistan ein abenteuerlicher Traum – oder eher ein nerviger Alptraum?

Zwischen 2009 und 2012 wohnte ich mit meiner Partnerin in Duschanbe, der
Hauptstadt Tadschikistans, und arbeitete als selbständiger Geoinformatiker in
zahlreichen lokalen und internationalen Projekten.

Drei erlebnisreiche Jahre – geprägt von herzlichen Begegnungen mit
Projektmitarbeitern und der spannenden Aufgabe, die Geoinformatik in den
verschiedenen Disziplinen und Projekten der internationalen Zusammenarbeit zu
etablieren. Doch es gab es auch immer wieder Rückschläge oder Enttäuschungen.
Und Konfrontationen mit der noch immer anzutreffenden Sowjet-Mentalität.

Ein Bürgerkrieg, welcher einer ganzen Generation von jungen Ingenieuren
und Wissenschaftlern um ihr Studium betrogen hatte, und die allgegenwärtige
Korruption erschwerten eine erfolgreiche Durchführung von Projekten im Bereich
der Geoinformatik. Doch die Erfahrung zeigte: Gerade kleinere Projekte in der
Zusammenarbeit mit lokalen Organisationen konnten durchaus sehr erfolgreich
implementiert werden.

Der
Fachvortrag „Geoinformatik in
Tadschikistan – Traum oder Alptraum
?“
beim Geomatik-Alumni-Verein der ETH Zürich fasste drei Jahre Geoinformatik-Erfahrungen in
Zentralasien zusammen.

Publikation: Temporale Metadaten swissALTI3D

Mit der immer besseren räumlichen Auflösung der Höhenmodelle der
swisstopo werden auch die Begehrlichkeiten immer grösser. Das swissALTI3D mit einer Rasterweite von 2m hat eine solch
eindrückliche räumliche Auflösung und Präzision, dass es immer interessanter
wird, auch verschiedene Zeitstände dieses Höhenmodelles zu vergleichen. Wo hat
sich die Oberfläche wie verändert? Gerade die Glaziologie ist sehr interessiert
an möglichst genauen Veränderungen der Gletscheroberflächen.

Aber sind solche Vergleiche und Berechnungen mit dem swissALTI3D
überhaupt zulässig? Wie weiss der Benutzer, aus welchem Jahr die zu
analysierenden Gitterzellen stammen? Was sagt uns das Release-Jahr der
Höhenmodelle?

Ohne sehr detaillierte Kenntnisse über die eigentliche Struktur des
swissALTI3D, die Art der Herstellung und der Überarbeitung sowie die möglichen
Fallstricke sind solche Analysen nicht durchzuführen. Oder sie führen schnell
zu falschen Interpretationen und Schlüssen.

Zusammen
mit den Verantwortlichen der swisstopo wurde eine Methodik entwickelt, wie der
Faktor Zeit als zusätzliche Dimension bei der Arbeit mit dem swissALTI3D
verwendet werden kann und sollte – nachzulesen in der Publikation Temporale Metadaten swissALTI3D von
Y. Weidmann, F. Gandor, und R. Artuso im Geomatik Schweiz 10/2018
.

Vortrag: QGIS als Lingua franca zwischen Produktion und Nutzung in der Glaziologie

Die
Geodaten der Glaziologie an der VAW der ETH-Zürich stammen aus den unterschiedlichsten Quellen.
Zum einen werden historische Quellen wie Karten und Beobachtungen ausgewertet,
zum anderen werden Luftbilder der swisstopo und Privaten stereoskopisch
ausgewertet. Dazu sind sehr spezialisierte Software-Pakete notwendig, welche
oft auf ESRI ArcGIS aufbauen.

In einem heterogenen Umfeld wie der Forschung wird aber eine gemeinsame
Plattform benötigt, welche die Nutzung der Daten für möglichst alle Forscher
erlaubt. Gerade in diesem Umfeld sind Linux und Mac verbreitete Betriebssysteme
und werden für aufwendige Modellberechnungen verwendet. Das auf allen drei
Plattformen erhältliche QGIS kann dabei
die Aufgabe als ideale Lingua franca übernehmen.

Im Rahmen des Workshops «ArcGIS im Zusammenspiel mit Drittprodukten» des ESRI User Forum Schweiz präsentierte ich die Verwendung von QGIS als Lingua franca in der Glaziologie.

Lichtmessungen bei 8 km/h in Delta Süd, Flughafen Zürich

Im Bereich Delta Süd (westlich der Werft-3) des Flughafens Zürich wurden rund 12 neue
Flugzeug-Standplätze erstellt und mit neuen LED-Leuchtsystemen ausgestattet.

Bevor die Standplätze in den regulären Betrieb übergeben werden, muss jedoch
geprüft werden, ob die international vorgeschriebenen Lichtmengen innerhalb der
Standplätze eingehalten werden. Erst nach einer erfolgreichen Messung und
Auswertung kann das Bundesamt für Zivilluftfahrt (BAZL) die Betriebsbewilligung erteilen.

Der geforderte Messraster mit einem Punktabstand von 5m umfasste für
dieses Gebiet rund 3’600 Messpunkte. An jedem dieser Messpunkt musste die
einfallende Lichtmenge von 5 verschiedenen Richtungen gemessen werden.

Um die 3’600 Messpunkte anzufahren, waren rund 10km Fahrstrecke nötig.
Bei einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 8km/h benötigten wir für die
gesamte Messfahrt knapp eine Stunde, während der an rund 50’000 Positionen die
einfallende Lichtmenge aus allen 5 Richtungen gemessen und gespeichert wurden.

Das
anschliessende Post-Processing analysierte die Messdaten und aggregierte die
50’000 Positionen auf die 3’600 Messpunkte. Schlussendlich wurden die Datensätze
zusammengestellt, welche für die Betriebsbewilligung des BAZL nötig sind.

Vortrag: QGIS als Front-End von grossflächigen in-situ Beleuchtungsmessungen

Bei den Lichtmessungen von grossen Flächen
(z.B. Flugzeug-Standplätzen)
durch das Team von MovingSensors gilt es, die geforderten Messpunkte
genau anzusteuern. Um die Messpunkte zusammen mit der Situation des Geländes,
der aktuellen Position sowie der Positionsqualität und den aktuellen Messdaten anzuzeigen,
hat sich QGIS als optimales Werkzeug herausgestellt.

Im Rahmen des Anwendertreffens 2018 der QGIS-Anwendergruppe-Schweiz konnten wir unser Konzept und die Verwendung von QGIS als Navigationssoftware präsentieren.

Lichtmessung auf zwei Rädern für den Heli-Pad REGA Kloten

Mitte Februar 2018 nutzte das Team von MovingSensors das stabile und
trockene Wetter, um die Lichtmenge und -verteilung weitere Flugzeug-Standplätze
am Flughafen Zürich-Kloten zu messen.

Diesmal musste neben der üblichen Messkonfiguration – Messsensor auf dem
Autodach und kontinuierliche Befahrung der grossflächigen Flugzeug-Standflächen
– auch die Lichtmenge des REGA-Helipads ausgemessen werden. Statt der üblichen
Rasterweite der einzelnen Messpunkte von 5m war hier ein Raster von 2.5m gefragt.

Die kleine Rasterweite und die engen Platzverhältnisse forderten eine
kreative, wendige Lösung für die Montage des Messsensors. Der Schritt von vier
zu zwei Rädern lag nahe… Also konstruierten wir eigens eine Vorrichtung, um
den Sensor auf einem Veloanhänger in 2m Höhe zu montieren. Um die Messungen
möglichst effizient durchzuführen, wurden die einzelnen Messpunkte dann direkt mit
dem Velo angefahren.

Zur
Navigation nutzten wir wie üblich die Messkonfiguration QGIS als
Navigationssoftware. Das verwendete Tablet wurde mit einer Halterung am
Velolenker montiert – so konnte der Operateur die geforderten Messpunkte genau
anfahren.