Auf der Maßstabsebene 1:500.000 und 1:1.000.000 wird vorrangig für kartographische Zwecke das ATKIS-basierte Landschaftsmodell DLM1000 verwendet. Ein Bestandteil ist u.a. die Informationsebene "Wasser" in Form des DLM1000W. Dabei handelt es sich um ein mehr oder weniger stark generalisiertes Abbild vergleichbarer Informationsebenen des ATKIS DLM25.
Die Basisgeometrien des DLM1000W (Fließ- und Stillgewässer, Einzugsgebiete) und seine Attributierung werden permanent gepflegt und aktualisiert. Sie decken das gesamte Gebiet der Bundesrepublik Deutschland ab. Für die Aktualisierung des bayerischen Anteils begleiten wir das Bayerische Landesamt für Umwelt seit mehreren Jahren.
Fließgewässernetz DLM1000W mit für Bayern relevanten Anteile
Einzugsgebiete DLM1000W mit für Bayern relevanten Anteilen
Analog zum WGN25 wird das Fließgewässersystem des DLM1000W in eine konsistente Netztopologie überführt, mit Gewässerkennzahlen versehen und im Routen-Datenmodell von ArcGIS abgespeichert. Bei den Einzugsgebieten erfolgt neben der geometrischen Aktualisierung die Überprüfung der Attribute, hier vor allem der Gebietskennzahl.
Neben der Pflege der Datengrundlage ist eine Kalibrierung der digitalen wasserwirtschaftlichen Gewässernetze WGN25 und DLM 1000W ein notwendiger Prozeß im Rahmen der Arbeiten zur EU-Wasserrahmenrichtlinie und erlaubt die in sich konsistente Verknüpfung der in beiden Datensätzen vorliegenden Routensysteme der Gewässer. Damit lassen sich vor allem die Aussagen zur Flußkilometrierung auf eine gemeinsame Basis stellen, so daß trotz der Unterschiede im gültigen Maßstabsbereich der beiden Datensätze (1:25.000 beim WGN25 und 1:1.000.000 beim DLM1000W) und der damit verbundenen Generalisierung gerade beim DLM1000W eine in beiden Gewässernetzen vergleichbare Kilometrierung der Fließgewässerachsen vorliegt.
Typische Generalisierungsabweichung zwischen WGN25 (rot) und DLM1000W (blau)
Für die Kalibrierung existieren entsprechende Vorgaben von Seiten der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG), die den gesamten Prozeß definieren. Dies beinhaltet vorrangig das Erzeugen der Kalibrierungspunkte im WGN25 und die anschließende (halb)automatische Zuordnung zum DLM1000W.
Nach abschließender Erstellung bzw. Aktualisierung des bayerischen Fließgewässernetzes wurden darauf aufbauend die Einzugsgebiete der einzelnen Gewässerabschnitte modelliert. Diese definieren sich ausschließlich aus dem durch die Geländemorphologie definierten oberirdischen Wasserabfluß. Die Abgrenzung der einzelnen Gebiete basiert auf der Grundlage folgender Geobasisdaten:
- das bayerische Fließgewässernetz des WGN25 mit ca. 400.000 Achsabschnitten
- das Höhen- und Geländemodell DGM50 mit einer Rasterweite von 50 Metern
- den Höhenlinieninformationen der Topographischen Karte 1:25.000
- den landesweit vorliegenden Orthophotos
Die Abgrenzung der Einzugsgebiete berücksichtigt eine Vielzahl fachlicher und formaler Kriterien, die in der jeweils aktuellen LAWA-Richtlinie zum Tragen kommen. Beispielhaft seien im Folgenden aufgeführt:
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Einfluß der Uferlinie flächenhafter Still- und Fließgewässer
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Berücksichtigung der Ein- und Ausleitungssegmente in flächenhafte Still- und Fließgewässer
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Gezielte Modellierung von Dükersituationen und Verrohrungen
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Modellierung der Einzugsgebietsgrenzen in Stillgewässern
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keine Überschneidungen zwischen Einzugsgebietsgrenzen und Fließgewässern
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Modellierung der Einzugsgebiete von Fließgewässern ohne oberirdischen Wasserzufluß (z.B. Kanäle)
Nach Vergabe der Gebietskennzahl lassen sich die Einzugsgebiete in ihren jeweiligen Kennzahlstufen darstellen:
| Kennzahlstufe 1 | Kennzahlstufe 3 | |
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| Kennzahlstufe 6 (Ausschnitt) | Kennzahlstufe 16 (Ausschnitt) | |
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In der Kennzahlstufe 16 resultieren schließlich ca. 278.000 Einzugsgebietsflächen in der kleinstmöglichen Auflösung.
Nach der Erstellung einer konsistenten Einzugsgebietsgeometrie erfolgte eine Attributierung der Flächen mit
- Flächengröße und Anteil innerhalb / außerhalb Bayerns
- Gebietskennzahl
- Gebietskennzahlstufe
- Zugrundeliegender Gewässerkennzahl und Gewässerkennzahlstufe
Das bayerische Fließgewässernetz besteht aus ca. 400.000 Achsabschnitten. Dieses wurde entsprechend den Vorgaben der LAWA-Richtlinie und auf der Basis der digitalen Geobasisdaten von ATKIS einer grundlegenden Bearbeitung unterzogen. Die Schwerpunkte lagen dabei in
- dem Schließen von Gewässerlücken zur Erstellung einer Netztopologie
- der Modellierung von Stationierungsachsen in flächenhaften Fließ- und Stillgewässern
- der Vergabe von Gewässerkennzahlen bis zur Kennzahlstufe 16
- der Kennzeichnung von Ein- und Ausleitungssegmenten
- der Herstellung konsistenter Fließrichtungen
- der Attributierung des Gewässernetzes
- der Erstellung eines ArcGIS-basierten Routenmodells
- der Stationierung und Kalibrierung der Gewässerachsen
Sämtliche Arbeiten wurden in enger Abstimmung mit dem bayerischen Landesvermessungsamt vorgenommen. ATKIS stellt die digitale Datengrundlage dar und wurde sukzessive im Geometriemodell verbessert und mit zusätzlichen Attributinformationen versehen. Das Ergebnis bildet einen wesentlichen Bestandteil des Digitalen Landschaftsmodells 1:25.000 (DLM25).
Basis für die Prüfung und Aktualisierung des bayerischen Fließgewässernetzes sind neben ATKIS die Digitale Ortskarte 1:25.000 (DOK) sowie die jeweils aktuellen Orthophotos. Letztere bilden eine wesentliche Hilfestellung beim Schließen noch vorhandener Gewässerlücken. Zusätzlich fließen Aussagen des Digitalen Höhen- und Geländemodells mit ein, um beispielsweise Fließrichtungen festzulegen.
Das Schließen noch vorhandener Gewässerlücken bildete einen der zentralen Schwerpunkte in der Anfangsphase des Projektes. Für eine konsistente Netztopologie sind Gewässerlücken auszuschließen, um den Aufbau eines aussagekräftigen Routenmodells zu ermöglichen. Dies beinhaltet
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die Modellierung durchgehender Stationierungsachsen in flächenhaften Still- und Fließgewässern
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das Schließen von Lücken bei Fließgewässern unter Berücksichtigung von Gelände und Bebauung
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die Definition von Ein- und Ausleitungssegmenten bei flächenhaften Still- und Fließgewässern
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die Prüfung und ggf. Korrektur von Fließrichtungen
Beispiele für Lückenschlüsse bei Still- und Fließgewässern
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Ein grundlegender Arbeitsprozeß war die erstmalige Vergabe eines konsistenten Gewässerkennzahlen-Schemas. Dieses Schema in Verbindung mit einem topologisch geschlossenen Gewässernetz und korrekten Fließrichtungen in sämtlichen Gewässerachsen bildet das Gerüst für eine Vielzahl weiterer Modellierungen und Analysemöglichkeiten. Erstmalig konnte ein landesweites Routenmodell unter ArcGIS im Genauigkeitsbereich 1:25.000 realisiert werden. Dieses besteht aus ca. 139.000 Routen und läßt eine durchgehende Stationierung zu.
Beispiele einer Stationierung von Gewässersystemen, basierend auf dem erzeugten Routenmodell
Nach der Erstellung einer konsistenten Netztopologie erfolgte eine Attributierung der Gewässerachsen mit
- Geometriequalität
- Gewässerkennzahl
- Gewässerkennzahlstufe
- Kennzeichnung der Ein- und Ausleitungssegmente
- ATKIS-Attributtypen (z.B. WDM, BRG, FKT, OFL, NAM, AGA, HYD u.a.)
Für wasserwirtschaftliche Planungs- und Dokumentationsaufgaben erstellt und pflegt die Bayerische Wasserwirtschaftsverwaltung ein vollständiges und mit Kennzahlen verschlüsseltes Gewässernetz in digitaler Form im Maßstab 1:25.000. Das Gewässernetz wird in der vorliegenden Form als Wasserwirtschaftliches Gewässernetz 25 (WGN25) bezeichnet und enthält die thematischen Ebenen FGN25 (Fließgewässernetz), EZG25 (Einzugsgebiete) und SGV25 (Stillgewässerverzeichnis / Seenverzeichnis). Das FGN25 beinhaltet u.a. die linienhaft dargestellten Gewässer in Bayern als Achsengeometrie (ca. 400.000 Achsabschnitte) und als Routensystem inkl. GIS-Stationierung (ca. 139.000 Routen) und basiert auf dem Gewässerdatenbestand der ATKIS-Basis-DLM-Daten (Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem) des Landesamtes für Vermessung und Geoinformation (LVG).
Die EZG25 beinhalten die flächenhaft dargestellte Abgrenzung der Einzugsgebiete für jeden einzelnen Gewässerabschnitt des FGN25 (ca. 278.000 Einzugsgebietsflächen).
Im Rahmen der Wasserrahmenrichtlinie der Europäischen Gemeinschaft begleiten wir nunmehr seit mehreren Jahren das Bayerische Landesamt für Umwelt in der digitalen Erstellung der zu diesem Themenkomplex zugehörigen Geobasisdaten. Dazu zählen im Einzelnen:
- das Gewässernetz Bayerns auf der Maßstabsebene 1:25.000 (WGN25)
- die Einzugsgebiete Bayerns auf der Maßstabsebene 1:25.000 (EZG25)
- das Gewässernetz Bayerns auf der Maßstabsebene 1:1.000.000 (DLM1000W)
- die Einzugsgebiete Bayerns auf der Maßstabsebene 1:1.000.000 (DLM1000W)
Fragen zum Projekt ? Wir stehen Ihnen hier gerne zur Verfügung.
Für die Bearbeitung von Gewässernetzen im Rahmen der EU-Wasserrahmenrichtlinie bieten wir ebenfalls ein ArcGIS-basiertes Softwaresystem an. Nähere Informationen zum System HYDROTOOLS finden Sie hier.
Geradezu prädestiniert ist der Einsatz eines Geographischen Informationssystems im klassischen, raumbezogenen Projektbereich. Sobald Planungen die Erfassung und Bewertung größerer Raumeinheiten beinhalten, ist die Verwendung eines GIS zwingend notwendig. Vor allem der Umweltbereich erwies sich als Initialzündung für den breiteren Einsatz eines GIS. Mittlerweile finden sich GIS-relevante Einsatzmöglichkeiten in einer Vielzahl an Planungsebenen:
- Ausweisung von Schutzgebieten (NSG, LSG, Biotopkartierung, Vogelschutz, Habitatmodelle, ...)
- Spezifische Projektplanungen (UVS, Landschaftsplan, Beweissicherung, Umlandkonzepte, ...)
- Erfassung und Pflege von Geobasisdaten (ALK, ATKIS, ALKIS, Geländemodelle, Orthophotos, ...)
- Risikoabschätzungen (Ausbreitungsmodelle, Kostenbilanzierungen, Unfallsimulationen, ...)
- EU-Planungen (FFH-Gebiete, Vogelschutzgebiete, Nachwachsende Rohstoffe, Agrar, ...)
- Energie und Umwelt (Windkraft-Standorte, Kraftwerksplanung, Pipeline, Rohstoffe, ...)
- Globale Fragestellungen (Klimaerwärmung, Satellitenauswertung, Meeresströmungen, ...)
- und vieles mehr ...
Als Ingenieurbüro unterstützen wir die Realisierung raumbezogener Projekte mit dem Einsatz unseres Informationssystems ArcGIS, häufig im Zusammenspiel mit weiteren Partnern vorwiegend im Umweltbereich. Einige typische Beispiele finden sich in den folgenden Bereichen:
- Raumplanung
- Umweltanalyse
- Luftbildinterpretation
- Umweltschutz
- Forstwirtschaft
Durch das Zusammenspiel mit unseren GISCON-Partnern in Dortmund, Braunschweig und Kamen und der damit einhergehenden ausgesprochen breiten GIS- und Fachkompetenz in verschiedenen Bereichen treten wir verstärkt auch bei internationalen Projekten in Erscheinung. Eine ausführliche Referenzliste zum Thema "Projekte" finden Sie hier.
