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Themenrundgang ATKIS

Landinformationssystem (LIS)


Basisapplikation für Katasterdaten in einem LIS  (Quelle SICAD Geomatics)
Bedeutung:
Ein Landinformationssystem ist ein Instrument zur Entscheidungsfindung in Recht, Verwaltung und Wirtschaft sowie ein Hilfsmittel für Planung und Entwicklung. Es besteht einerseits aus einer Datensammlung, welche auf Grund und Boden bezogene Daten einer bestimmten Region enthält, andererseits aus Verfahren und Methoden für die systematische Erfassung, Aktualisierung, Verarbeitung und Umsetzung dieser Daten. Die Grundlage eines LIS bildet ein einheitliches, räumliches Bezugssystem für die gespeicherten Daten, welches auch eine Verknüpfung der im System gespeicherten Daten mit anderen raumbezogenen Daten erleichtert.
LIS stellen eine besondere Ausprägung von Geo-Informationssystemen dar. Sie werden i.d.R. von Vermessungsbehörden aufgebaut und geführt, wobei sie sich in erster Linie auf die vermessungstechnische Abbildung der Erdoberfläche in der Form von digitalen Karten und Eigentumsnachweisen beziehen. In der Bundesrepublik gehören die Vorhaben ALK, ALB (zukünftig in ALKIS kombiniert) sowie ATKIS in diesen Bereich. Diese Vorhaben stellen Geobasisdaten zu Liegenschaften und zur Topographie für andere Fachanwendungen bereit.
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Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem (ATKIS)

Bedeutung:
ATKIS, im Herbst 1989 von der AdV nach fünfjähriger Vorarbeit beschlossen und als Gesamtwerk publiziert, stellt die topographische Basisinformation der fachlichen Informationssysteme im großräumigen mittel- bis kleinmaßstäblichen Bereich dar. ATKIS (www.atkis.de) zielt auf einen bundeseinheitlichen digitalen topographischen Basisdatenbestand über die Objekte, die Erscheinungsformen und das Relief der Erdoberfläche. Dieser Datenbestand wird interessenneutral geführt und als staatliche Dienstleistung an öffentliche und private Bedarfsträger gegen ein Entgelt abgegeben. Der ATKIS-Datenbestand ist authentisch und soll aktuell gehalten werden. ATKIS gilt heute als das landschaftsbeschreibende Geo-Informationssystem (GIS) der deutschen Landesvermessung. Die Landschaftsbeschreibung erfolgt in unterschiedlichster Form und kann somit verschiedenste Anwenderanforderungen erfüllen. ATKIS liefert objektbasierte, signaturbasierte und bildbasierte Beschreibungen der Erdoberfläche in Form folgender digitaler Modelle:

- Digitale Landschaftsmodelle (DLM)
- Digitale Geländemodelle (DGM)
- Digitale Topographische Karten (DTK)
- Digitale Orthophotos (DOP)

ATKIS-Datenbestände liegen bundesweit vor; eine Übersicht ist über das Geodatenzentrum in Leipzig zu erhalten.
Das ATKIS-Datenmodell wird derzeit durch die AdV überarbeitet und auf das in Konzeption befindliche ALKIS-Modell abgestimmt.
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ATKIS-Digitales Landschaftsmodell (ATKIS-DLM)


Das logische Datenmodell des ATKIS-DLM
Bedeutung:
Digitale Landschaftsmodelle werden gemäß einem Objektartenkatalog (ATKIS-OK) strukturiert und erfasst, wobei die geometrisch topologische Beschreibung auf Vektordaten beruht, die attributiert sind. Man unterscheidet im Wesentlichen vier Landschaftsmodelle:

- Digitales Basis-Landschaftsmodell (Basis-DLM, im Rahmen der Modellierungsgenauigkeit vollständig und lagetreu)
- Digitales Landschaftsmodell 50 (DLM 50)
- Digitales Landschaftsmodell 250 (DLM 250)
- Digitales Landschaftsmodell 1000 (DLM 1000)

Diese orientieren sich einerseits an der topographischen Kartenserie der Bundesrepublik, andererseits an den Hauptnutzern, die von kommunalen über den Landes- bis hin zu bundesweiten Anwendern reichen. Der Aufbau des ATKIS-Datenbestandes erfolgt stufenweise. In einer 1. Realisierungsstufe des Basis-DLM wurden ca. 65 von 170 Objektarten erfasst, ab 1999 wird in einer 2. Realisierungsstufe eine Aktualisierung und gleichzeitig eine Erweiterung um ca. 55 Objektarten vorgenommen.
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ATKIS-Objektartenkatalog (ATKIS-OK)


Aufbau des ATKIS-Objektartenkatalogs
Bedeutung:
Der Objektartenkatalog (ATKIS-OK) des Amtlichen Topographisch-Kartographischen Informationssystems ATKIS hat die Aufgabe, die Landschaft nach vornehmlich topographischen Gesichtspunkten zu gliedern, die topographischen Erscheinungsformen und Sachverhalte der Landschaft (Landschaftsobjekte) zu klassifizieren und damit den Inhalt der Digitalen Landschaftsmodelle (DLM) festzulegen sowie die für den Aufbau der DLM erforderlichen Modellierungsvorschriften bereitzustellen.

Grundlage für die Beschreibung der Landschaft im ATKIS-OK ist die in den Vermessungsgesetzen der Länder festgelegte Aufgabe der topographischen Landesaufnahme. Darüber hinaus enthält der ATKIS-OK teilweise auch weitergehende Informationen, die im Verzahnungsbereich zu anderen - primär nicht topographischen - Fachdaten liegen. So berücksichtigt er in hohem Maße den Informationsbedarf der Informationssysteme TOPIS des Amtes für Militärisches Geowesen und STABIS des Statistischen Bundesamtes.

Der ATKIS-OK ist attributorientiert aufgebaut. Danach wird die Landschaft nach Objektarten grob und mit Hilfe von Attributen fein gegliedert. Dieser Aufbau erlaubt die freie Selektion topographischer und, soweit bereits hier integriert, auch anderer fachlicher Sachverhalte.

Der ATKIS-OK ist offen und ergänzungsfähig hinsichtlich weiterer Objektarten und Attribute aus topographischer wie auch ggf. aus anderer fachlicher Sicht. Der ATKIS-OK erhebt nicht den Anspruch, alleiniges Gliederungsschema aller möglichen fachlichen Informationssysteme zu sein. Mit Hilfe seiner Gliederung sollen vielmehr die für andere fachliche Informationssysteme benötigten topographischen Grundinformationen auffindbar und bei Bedarf auch in deren Begriffssystem überführbar sein.

Der ATKIS-OK ist inzwischen im Internet publiziert. Die vorliegende Fassung des ATKIS-OK (Stand 01.03.1999 bzw. 15.03.2001[DLM 50]) gilt für das Basis-DLM, DLM 50 , DLM 250 und DLM 1000.
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ATKIS-Digitales Kartographisches Modell (ATKIS-DKM)

Bedeutung:
Das Digitale Kartographische Modell in ATKIS beschreibt ein zweidimensionales Kartenmodell mit in kartographische Signaturen umgewandelten Informationen in digitaler Vektor- oder Rasterform als Sekundärmodell. Die kartographische Symbolisierung, Signaturierung und Ausgestaltung legt der ATKIS-Signaturenkatalog (ATKIS-SK) fest. Gegenwärtig wird vom Aufbau eines DKM Abstand genommen und stattdessen auf das Erstellen Digitaler Topographischer Karten (ATKIS-DTK) orientiert.
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ATKIS-Signaturenkatalog (ATKIS-SK)

Bedeutung:
Der Signaturenkatalog (ATKIS-SK) und das logische Datenmodell DKM definieren im Sinne eines Regelwerkes die kartographische Modellierung. Der ATKIS-SK stellt den Bezug zum ATKIS-OK her, definiert die Gestaltung der Objektarten sowie Kriterien zur Generalisierung wie z.B. Auswahl- oder Zusammenfassungsparameter oder Verdrängungsprioritäten.
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ATKIS-Digitale Topographische Karte (ATKIS-DTK)

Bedeutung:
Digitale Topographische Karten (neben analogen TK’s und gescannten TK’s) sind signaturenbasierte, nicht attributierte Kartendarstellungen im Vektor- oder Rasterformat. Diese sind in Abhängigkeit vom jeweiligen Maßstab kartographisch generalisiert. Bundesweit einheitlich sollen die folgenden aus den DLM-Daten abgeleiteten DTK’s angeboten werden:

- Digitale Topographische Karte 1:10.000/1:25.000 (DTK 10/25)
- Digitale Topographische Karte 1:50.000 (DTK 50)
- Digitale Topographische Karte 1:250.000 (DTK 250)
- Digitale Topographische Karte 1:1.000.000 (DTK 1.000)
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ATKIS-Digitale Orthophotos (ATKIS-DOP)

Bedeutung:
Neuer Bestandteil von ATKIS sind Digitale Orthophotos als Digitale Bildmodelle (DBM) der Landschaft. Digitale Orthophotos (DOP) sind photobasiert, rasterorientiert, lagetreu, nicht generalisiert, vollständig und in bezug auf ihre Anwendung betrachtungsorientiert. Sie treten in digitalen Speichermedien virtuell oder auf graphischen Bildschirmen visuell in Erscheinung.

Die Abgabe der Bilddaten erfolgt i.d.R. in 2km-Kacheln in TIFF mit den Geo-TIFF-Zusätzen, bezogen auf das ETRS’89 und das UTM-System bzw. auch noch im Gauß-Krüger-System. Eine Bodenauflösung von 40cm wird angestrebt. Der Grundbetrag für die Abgabe von Orthophotodaten liegt bei 15,-DM/km².
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ALKIS

Bedeutung:
Von der AdV verabschiedeter Standard zur Integration von ALB und ALK in ein einheitliches Datenmodell in Analogie zu ATKIS, derzeit in der Entwicklung. Damit wird ein bundeseinheitlicher Standard zur Führung der amtlichen Geobasisdaten geschaffen, der die internationalen Normen der ISO/TC 211 zur formalen Beschreibung von Sachverhalten im Bereich der Geoinformationen berücksichtigt. Die vollständige Integration von ALB und ALK fand bisher nicht statt. Teilweise kommen jedoch Verfahren zur integrierten Auskunft oder Fortführung zum Einsatz. Die Ablösung der Verfahren ALB und ALK durch das ALKIS® umfasst weitaus mehr als den Austausch von Datenmodellen. Es handelt sich vielmehr um einen anspruchsvollen und aufwändigen Prozess mit erheblicher Innen- und Außenwirkung.
Vereinfacht lässt sich die Migration von ALB/ALK nach ALKIS® in den vier Abschnitten Vorbereitung, Vormigration, Übernahme und Verifikation darstellen.
- In der Vorbereitungsphase sind zunächst organisatorische Aspekt und Zuständigkeiten zu klären (ggf. Projektgruppen einrichten, Partner und Dienstleister binden), die Datenmodelle ALB/ALK dem Datenmodel ALKIS® gegenüberzustellen, Testmigrationen durchzuführen, die Vorschriftenwerke auf die Migration auszurichten usw. Als Ergebnis der Vorbereitung sollte ein Migrationskonzept vorliegen, welches Aufgaben, Ziele und Zuständigkeiten benennt und nach Außen einen konkreten Zeitrahmen vermittelt, um den Nutzern der amtlichen Daten eine auf das Vorgehen der Kataster- und Vermessungsverwaltung abgestimmte Migration zu ermöglichen.
- In die zweite Phase (Vormigration) lassen sich all jene Maßnahmen einordnen, welche zu einer Änderung von Daten oder zur Erweiterung des Datenumfangs mit dem Ziel führen, eine Übernahme nach ALKIS® zu ermöglichen bzw. zu beschleunigen. Dazu gehören vor allen die Erhebung (insbesondere in den Bereichen, wo eine Befüllung des Grunddatenbestandes sonst nicht abgesichert wäre, Umschlüsselung, Überarbeitung, Sachdatenstrukturierung, Vereinheitlichung, Objektstrukturierung, der Abgleich zwischen ALK-Punkt- und ALK-Grundrissdatei sowie zwischen ALK und ALB usw. Die Aufgaben der Vormigration laufen zum größten Teil zunächst unabhängig voneinander ab und bedürfen in den Fällen von Datenveredlungen meist iterativer Test- und Korrekturmechanismen. Als nicht triviales Problem stellt sich bei der Änderung von Datenmodellen und Daten die damit ggf. verbundene Nachführung von Sekundärdatenbeständen dar.
- Es ist zu erwarten, dass für die eigentliche Übernahme der Daten ein sehr kurzer Zeitraum abgestrebt wird, um eine Doppelführung des Katasternachweises für eine längere Frist zu vermeiden.
- Mit der abschließenden Verifizierung wird die Eignung der nun im ALKIS® vorliegenden Liegenschaftsdokumentation geprüft und die Einführung als amtlicher Nachweis der Liegenschaften vollzogen.
Der Grunddatenbestand formuliert auf der Ebene der Objektarten, der Attribute und Relationen eine Teilmenge des gesamten Datenmodellumfangs, zu deren Führung sich alle Länder verpflichten. Er beinhaltet die aus Sicht der AdV wesentlichsten und am stärksten nachgefragten Informationen. ALKIS ist ein Teil des AAA-Referenzmodells.
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Automatisierte Liegenschaftskarte (ALK)


Die ALK-Systemkonzeption
Bedeutung:
Die Automatisierte Liegenschaftskarte (ALK) ist der vermessungs- und kartentechnische Teil des Liegenschaftskataster. Parallel dazu existieren das Automatisierte Liegenschaftsbuch (ALB) und das Zahlenwerk. Die Realisierung liegt in der föderalistisch organisierten Bundesrepublik Deutschland in der Verantwortung der Bundesländer. ALK und ALB dienen als Umsteigetabelle für viele andere Datensammlungen, die zum Beispiel auf einer durch Verwaltungsvorschriften geregelten Verbindung beruhen wie z.B. für die Themen Baulasten, Denkmalschutz, Altlasten, Landschafts- und Naturschutz. Zukünftig sollen ALK und ALB in dem Amtlichen Liegenschaftskataster-Informationssystem ALKIS verschmolzen werden.
Das ALK ist als Modell der AdV in den meisten Bundesländern der BRD eingeführt. In Bayern übernimmt die Digitale Flurkarte (DFK) die Aufgaben der ALK. Das ALK-Standardverfahren der AdV beinhaltet die Bausteine der Grundriss- und Punktdatei.
Das Vorhaben ALK selbst gliedert sich in die Teile:
- ALK-Datenbankteil mit der Punktdatei, der Grundrissdatei mit Bezug zu Fachdatenbanken (z.B. ALB), der Messungselementedatei, Systemdateien und dem Auftragsbuch in gemeinsamer Datenbank.
- ALK-Verarbeitungsteil zur graphischen Verarbeitung, für den ein eigener Arbeitsplatz ALK-GIAP als graphisch-interaktiver Arbeitsplatz mit einem Softwaresystem zur Erfassung, Fortführung und Präsentation erstellt wurde, sowie der Antragsbearbeitung zur automationsgestützten Abwicklung der Anträge an das Vermessungswesen und das Kataster.
Die Schnittstelle zwischen beiden Teilen stellt die EDBS (Einheitliche Datenbankschnittstelle) dar, ein sequentiell abarbeitbares Dateienformat. Zukünftig wird dies die Normbasierte Austauschschnittstelle (NAS) sein.

Objekte für das Liegenschaftskataster, die im Objektschlüsselkatalog (OSKA) definiert sind, sind z.B. Flurstücke, Gebäude und Vermessungspunkte.
Den digitalen Basisdaten liegt ein Datenmodell zugrunde, mit dem diese Objekte beschrieben werden. An jedem Objekt können attributive Daten hängen (z.B. Flurstücksnummer an einem Flurstück). Die graphische Präsentation (z.B. Gebäudeschraffur) ist ebenfalls Bestandteil eines Objektes und wird aus dem Objektschlüssel abgeleitet.
Alle Objekte werden in einem System mit 999 Folien verwaltet, welches sich auch auf weitere Anwenderbereiche wie z.B. Flurbereinigung und Forst erstreckt.

Die ALK verwendet als Bezugssystem das World Geodetic System von 1984 (WGS'84) und legt seine Koordinaten im Gauß-Krüger-Meridianstreifensystem fest.

Der Bearbeitungsstand der ALK ist sehr unterschiedlich zwischen den einzelnen Bundesländern. Der Anteil der Landesfläche, der als ALK vorliegt, schwankt zwischen 15 und 100 Prozent. In Bezug auf die Gesamtfläche der BRD liegt eine digitale Liegenschaftskarte für 72 Prozent des Staates vor. Ein mit den AdV-Standards vergleichbarer, objektstrukturierter Nachweis ist lediglich mit einem Umfang von 52 Prozent verfügbar. Die anteilige Verfügbarkeit von ALK-Daten wird in jährlich publizierten Mengenverzeichnissen der AdV mitgeteilt. Die Abgabe der Daten erfolgt gegen Gebühren. Als Vorstufe zu den Vektordaten bieten einzelne Bundesländer gescannte Liegenschaftskarten an.
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Automatisiertes Liegenschaftsbuch (ALB)

Bedeutung:
Das ALB bildet zusammen mit der ALK und dem Zahlenwerk den Kern des Liegenschaftskasters. Das ALB als Buch- oder beschreibender Teil des Liegenschaftskatasters besteht aus:
- der Flurstücksdatei mit Flurstückskennzeichen, Lage- und Flächenangabe, Nutzung und Bodenschätzung u.a.,
- der Bestandsdatei mit dem Grundbuchbestand der Flurstücke der Eigentümer,
- der Gebäudedatei mit Gebäudekennzeichnung, Lage, Nutzung, Geschoßflächenzahl usw. sowie
- weiteren Dateien wie der Gemarkungs- und Gemeindedatei, der Datei der Buchungsstelle sowie der Datei der Eigentümer resp. Erbbauberechtigen.
Neben den aufgeführten Daten verfügt das Liegenschaftsbuch zusätzlich noch für jedes Grundstück über den Nachweis der tatsächlichen Nutzungsarten, eine eingehende Bodenbeschreibung nach Bodenart, Entstehung und Zustand anhand von Bodenuntersuchungen amtlicher Sachverständiger sowie den Nachweis öffentlich-rechtlicher Festlegungen. Daher ist das ALB ein entscheidendes nichtgraphisches, aber dennoch raumbezogenes Basisdatum für Planungen, Bodenordnungen, Steuern, Statistik, Umwelt u.v.a. Als Raumbezug dient die Flurstücksbezeichnung, die ergänzt sein kann um eine Referenzkoordinate als Bezug zur ALK.
Das ALB ist heute vollständig flächendeckend (mit Ausnahme von Schleswig-Holstein nur 77 %, Stand 11/2002) digital vorhanden, da hierbei auf Vorstufen wie den Buchnachweis-EDV (BEDV) in den alten Bundesländern sowie COLIDO (Computergestützte Liegenschaftsdokumentation) in den neuen Bundesländern zurückgegriffen werden konnte.
Das ALB kommt in sechs unterschiedlichen technischen Ausprägungen zum Einsatz, welche sich vor allem hinsichtlich der verwendeten Hardwareplattformen, Betriebssysteme, Datenbanken, Datenmodelle (hierarchisch, relational, objektorientiert) sowie dem Standort der Datenhaltung (zentral bzw. dezentral) unterscheiden. Aus Anwendersicht wird man mit uneinheitlichen Benutzeroberflächen, Funktionsumfängen und Schnittstellen konfrontiert.
Von dem ALB-Standardverfahren der AdV hebt sich insbesondere das gemeinsam entwickelte Liegenschaftsbuchsystem der Freistaaten Bayern, Sachsen und Thüringen ab. Unter der Leitung Bayerns wurde das Projekt AGLB95 gestartet, welches als Nachfolger des bayerischen AGLB (Automatisiertes Grund- und Liegenschaftsbuch-Verfahren) bereits die Grundlagen der Sachdatenmodellierung des später folgenden ALKIS® legt. In Bayern wurde das Verfahren bereits nahezu flächendeckend unter dem Titel ALKIS®/1 eingeführt. Sachsen und Thüringen befinden sich in der Migrations- bzw. Pilotphase. Das Saarland wird sich ALKIS®/1 anschließen.
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