zfv 2/2022

Editorial | Wissenschaft ist grenzenlos. Die großen globalen Herausforderungen – man denke etwa an die enormen Veränderungen aufgrund des Klimawandels – sind nur gemeinsam zu meistern. …

Geodäsie im FOKUS | In Digitalen Zwillingen steckt so viel mehr als Daten und Informationen. In ihnen steckt ein unendliches Potenzial, Abläufe zu verbessern, Entscheidungen zu erleichtern und Szenarien zu simulieren. Die Geodäsie liefert dabei die Grundlage. Ein Statusbericht.

Die neue Immobilienwertermittlungsverordnung als bundesweiter Standard der Verkehrswertermittlung von Grundstücken trat am 1. Januar 2022 in Kraft; sie wird jedoch derzeit weiterhin kontrovers diskutiert und die Konsequenzen werden ausgelotet. Dabei wird es mancherorts als Paradigmenwechsel empfunden, dass eine generelle Verpflichtung zur Anwendung der nunmehr durch die neue ImmoWertV festgelegten Modelle geschaffen worden sei. Diese neue Verpflichtung besteht aber zunächst nur für die Gutachterausschüsse bei der Ermittlung der für die Wertermittlung erforderlichen Daten. Die durch die Verordnung festgelegte Prüfung der Eignung der heranzuziehenden Daten (§ 9) betrifft dagegen alle Sachverständigen bei konkreten Wertermittlungen. Dabei bindet die Verpflichtung zur Einhaltung der »Modellkonformität« die Sachverständigen an das Modell der Institution, welche die Daten bereitgestellt hat. Für die Gutachterausschüsse besteht daher die Verpflichtung, ihre Modelle und Methoden zu beschreiben. Eine explizite Präferenz der Daten der Gutachterausschüsse besteht, wie bisher, nicht.
Der Beitrag thematisiert insbesondere die Modellkonformität, die Eignung der Daten und die damit verbundenen Auswirkungen auf die Ermittlung der erforderlichen Daten durch die Gutachterausschüsse. Dabei wird hervorgehoben, dass die konsequente Modell- und Methodentransparenz zwingend erforderlich ist.

Eine schlechte geometrische Qualität der Flurkarten kann durch Neuberechnung des Katasterzahlenwerks im amtlichen Raumbezug und anschließende Homogenisierung deutlich verbessert werden. Es wird ein Neuberechnungsverfahren vorgestellt, bei dem der Anschluss an den amtlichen Raumbezug über photogrammetrisch bestimmte Gebäudepunkte erfolgt. Auf die Durchführung örtlicher terrestrischer Vermessungen kann dabei verzichtet werden.

Die steigende Verfügbarkeit von Satellitendaten aus dem Copernicus-Programm bietet ein enormes Potenzial für unterschiedliche Fachaufgaben aus dem Bereich des Umweltmonitorings. Insbesondere die Angebote von Satellitendatenplattformen, wie etwa der nationalen Copernicus Data and Exploitation Platform – Deutschland (CODE-DE), hinsichtlich integrierter Cloud-Umgebungen ermöglichen die Entwicklung hoch performanter Analysedienste sowie die Erzeugung innovativer Fernerkundungsprodukte. Vielfach wird dieses Potenzial jedoch von Endanwendern aus den unterschiedlichen Fachgebieten des Umweltsektors nicht voll ausgeschöpft. Gründe hierfür liegen entweder in der nicht vorhandenen Verfügbarkeit ausreichend leistungsstarker Hardware zur Prozessierung großer Mengen von Satellitendaten oder im fehlenden Expertenwissen zu Methoden der Fernerkundung. Im Rahmen des Forschungsprojekts WaCoDiS wurden daher für die Aufgabenstellung eines verbesserten Gewässermonitorings Lösungsansätze entwickelt, die eine Nutzung von Satellitendaten in Fachanwendungen aus der Wasserwirtschaft vereinfachen. Dieser Beitrag stellt die wesentlichen Ergebnisse aus dem WaCoDiS-Projekt vor. So werden Potenziale von Fernerkundungsdaten für eine optimierte Gewässerüberwachung demonstriert sowie technische Lösungsansätze einer verteilten Systemarchitektur beschrieben, die auf Basis bekannter Geo-Standards eine interoperable Satellitendatenprozessierung in Cloud-Umgebungen ermöglichen.

Im Projekt »ThermoHead« wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem sich per Knopfdruck ganze Gebäude oder Industrieanlagen (energetisch) digitalisieren lassen. Hierfür werden zwei verschiedene Panoramaköpfe verwendet; der neu entwickelte ThermoHead für Thermografiepanoramen mit 25 Megapixeln in vollständiger Radiometrie sowie der piXplorer 500 für RGB-Panoramen mit 500 Megapixeln in siebenfachem HDR. Beide Instrumente nehmen innerhalb von fünf Minuten vollautomatisch geometrisch kalibrierte 360° × 180°-Panoramen auf, die auch mit maßhaltigen 3D-Punktwolken deckungsgleich kombinierbar sind. Dadurch entsteht ein Datensatz, der Energieverluste aufzeigt und zudem die Identifikation der vermessenen Objekte im sichtbaren Spektralbereich erlaubt. Objektabstände von 1 m bis 20 m sind möglich, wodurch Areale bis 40 m abgedeckt werden können.
Zusätzlich kann mit dem piXplorer 500 sowie geeignetem Stativ und Software eine Bildmessung stattfinden: Hierbei wird für eine zweite Messung das Stativ erhöht; die Software kann anschließend mittels Stereophotogrammetrie Maße aus den Panoramen extrahieren. Mit dem Verfahren können z. B. Planungsunterlagen angefertigt oder Baumaßnahmen digital kontrolliert werden.
Die Datenauswertung findet ebenfalls vollautomatisch statt, weshalb das ganze Verfahren sehr bedienerfreundlich ist. Die Ergebnisse sind mit wenig Aufwand in ein Format überführbar, indem sie online per Browser betrachtet werden können. Sie sind somit ohne Softwareinstallation auf nahezu jedem Smartphone, Tablet oder PC durch Anklicken eines Hyperlinks nutzbar.

Bei Fragen der kommunalen Raumplanung stehen Planungsämter regelmäßig vor der Herausforderung, raumbezogene Informationen querschnittsorientiert auszuwerten, um sie für Planungs- und Entwicklungsprozesse mit größeren Zeithorizonten nutzbar zu machen. Der vorliegende Beitrag stellt mit KomMonitor ein für diesen Zweck entwickeltes, web-gestütztes Werkzeug für die Verwaltung, Präsentation und Auswertung kommunaler Geodaten und raum-zeit-varianter Statistiken vor. Als modulare Geodateninfrastruktur vereinfacht das Werkzeug Arbeitsprozesse der Datenerfassung und -aufbereitung, unterstützt Entscheidungsprozesse und lässt sich dank eindeutiger Schnittstellen bedarfsweise in bestehende kommunale Systemumgebungen einbetten. Sämtliche Teilkomponenten der entwickelten Software sind Open Source und auf GitHub für den freien Nutzen bereitgestellt.

In diesem Beitrag wird ein Verfahren aufgezeigt, mit dem die Ausgleichung im Gauß-Markov-Modell bei der Transformation der Beobachtungen zu einem alternativen Beobachtungsraum zutreffend ermöglicht wird. Dazu wird eine Lösung mittels Gauß-Newton-Iteration verwendet, die mit der Nutzung von Jacobi-Matrizen auskommt. Das stochastische Modell wird in jedem Iterationsschritt angepasst, sodass auch im alternativen Beobachtungsraum nicht-normalverteilte Beobachtungen korrekt ausgewertet werden können. Der Beitrag zeigt an zwei numerischen Beispielen das praktische Vorgehen und analysiert die jeweiligen Ergebnisse.

Digitalnivelliere mit einem Autofokus bieten die Möglichkeit zum automatisierten Feststellen von Höhenveränderungen in der Umgebung eines Standpunktes, wenn eine Drehvorrichtung für die Ausrichtung des Nivelliers auf die Barcodelatten integriert wird. Für die Drehung um die Stehachse kann man zum einen ein motorisiertes Tachymeter verwenden, wenn zusätzlich zu den Polarmessungen auf ein Prisma die Höhe eines Zielpunktes auch nivellitisch bestimmt werden soll. Zum anderen kann ein eigenständiges Drehmodul zur Anwendung kommen. Ein kosteneffizientes Messverfahren ergibt sich insbesondere für den Fall, dass die Barcodelatten in der erforderlichen Länge und Anzahl durch Druck auf Papier oder eine Folie selbst hergestellt werden können. Um ein durchgehendes Monitoring auch im Dunkeln zu ermöglichen, lassen sich LED-Streifen nutzen, die funkbasiert für den Zeitraum der Messung einer Latte eingeschaltet werden und diese ausleuchten. Gezeigt werden Entwicklungen und erste Ergebnisse, die im Geodätischen Labor der UniBw München entstanden sind.