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Ziehen Sie zu den folgenden Ausführungen Ihr eigenes Kartenblatt der Topgraphischen Karte 1:25.000 heran.

Definition

Topographische Karten sind Karten, die eine Landschaft dem jeweiligen Maßstab entsprechend vollständig und geometrisch korrekt wiedergeben.

Der Begriff leitet sich aus dem Altgriechischen ab (topos = kleinräumige Lage, graphein = Beschreibung).

Amtliche Topographische Karten

Zwar existiert eine Vielzahl von Topographischen Karten (Stadtpläne, Wanderkarten, etc.), im wissenschaftlichen Kontext sind aber vor allem die amtlichen Topographischen Karten relevant. Eine amtliche Topographische Karte deckt meist ein relativ großes Gebiet ab, z.B. die Topographische Karte 1:25.000 von Bayern. Der Begriff „TK 25“ bezeichnet also nicht das einzelne Blatt, sondern die gesamte Karte. Für Druck und Veröffentlichung muss diese Karte natürlich auf einzelne TK-Blätter aufgeteilt werden.

In den Industrieländern liegen Karten in 1:25.000 oder noch größeren Maßstäben flächendeckend vor, Schwellen- und Entwicklungsländer sind vielfach nur in 1:50.000 oder 1:100.000 erfasst. Die gesamten Landmassen der Erde sind flächendeckend nur im Maßstab 1:1 Mio. topographisch kartiert.

TK als Datenspeicher

TK sind vor allem äußerst effiziente Speichermedien: Angenommen, ein TK-25-Blatt enthält 30 Siedlungen. Die Luftlinienentfernungen zwischen jeweils zwei Siedlungen sind problemlos aus der Karte ablesbar. Eine entsprechende Matrix der Entfernungen zwischen jeweils zwei Siedlungen benötigt 30 × 30 = 900 Zellen. Wollten wir angeben, welche Routen zum Besuch aller Siedlungen möglich sind, müssten wir 30!, also ca. 2,6 × 10³² mögliche Reisewege auflisten.

Inhalte der TK

Der Inhalt der amtlichen TK umfasst

• die Höhendarstellung (i.d.R. als Höhenlinien, z.T. als Schummerung) und

• die lagerichtigen Eintragungen von Gewässern, Vegetation, Siedlungen, Verkehrswegen und sonstigen Geländemerkmalen.

Daneben existieren von den amtlichen TK auch verschiedene Sonderausgaben, z.B.

• Ausgaben, die nur bestimmte Informationsebenen darstellen, z.B. Verwaltungsgrenzenkarten, orohydrographische Ausgaben (Gewässer und Geländeform), etc. sowie

• Wanderkarten mit Aufdruck von Wander- und/oder Radwanderwegen und

• Sonderblattschnitte für touristisch interessante Gebiete (z.B. Nationalparke).

Die Datenbasis: ATKIS und DLM

In Deutschland liegt die Erfassung und Bereitstellung topographischer Basisinformationen in der Zuständigkeit der Bundesländer und wird von diesen gesetzlich geregelt (z.B. in Bayern durch das „Gesetz über die Landesvermessung und das Liegenschaftskataster“). Zur Durchführung der Vermessung hat jedes Bundesland eine entsprechende Behörde (Landesvermessungsamt, LVA) eingerichtet, in den Flächenstaaten existieren zusätzlich nachgeordnete regionale Vermessungsämter. Die Landesvermessungsämter arbeiten voneinander unabhängig, koordinieren sich aber untereinander in der AdV (Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland).

Eine wesentliche Aufgabe der Vermessungsbehörden ist die Erfassung der Topographie des jeweiligen Landesgebietes (so genannte topographische Landesaufnahme) anhand von Luftbildern, Orthophotos und terrestrischer Vermessung. Die dabei erfassten Daten werden heute weitgehend in digitaler Form weiterverarbeitet. Hierbei verwenden die deutschen LVA einen gemeinsamen Standard, das ATKIS (Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem).

ATKIS-Bestandteile

Das ATKIS umfasst zwei Teile: zum einen die Vorschrift, welche Informationen überhaupt erfasst werden müssen (ATKIS-Objektartenkatalog), zum anderen die nach dieser Vorschrift erfassten Daten (DLM).

ATKIS-OK

Abbildung 3-1 stellt einen Auszug aus dem ATKIS-Objektartenkatalog (ATKIS-OK) dar.

Die meisten Objektbereiche des ATKIS-OK beziehen sich auf physisch präsente Objekte der Realität (Gewässer, Verkehrswege, etc.). Ausnahmen sind der Objektbereich „Gebiete“, der vor allem Verwaltungsgrenzen beinhaltet, und „Präsentation“ mit der Festlegung der zu verwendenden Signaturen. Das ATKIS-Schema dient den Vermessungsbehörden als Definition, welche Daten erfasst werden müssen.

DLM

Im Zuge der Landesaufnahme werden Realobjekte (Entitäten) laut dem ATKIS-OK klassifiziert und in einer entsprechend strukturierten Datenbank gespeichert. Dieses digitale und generalisierte Abbild der realen Situation heißt Digitales Landschaftsmodell (DLM).

Generalisierung

Analog zu den topographischen Karten werden die ATKIS-Daten in mehreren Generalisierungsstufen erfasst (ATKIS-25, -50, -250, -1000). Zu jeder Generalisierungsstufe existiert ein ATKIS-OK und ein DLM. Die geringste Generalisierung weist das ATKIS-25 auf (entspricht der Generalisierung der TK 1:25.000), das DLM des ATKIS-25 wird daher auch als Basis-DLM bezeichnet.

Abbildung 3-1: ATKIS-Objektartenkatalog (Auszug)

Auf europäischer Ebene ist die Einführung eines dem ATKIS vergleichbaren Standards unter dem Namen ESDI (European Spatial Data Infrastructure) ab ca. 2006 geplant.

Amtliche TK-Serien

Die Landesvermessungsämter erstellen aus dem DLM verschiedene gedruckte TK-Serien, diese unterscheiden sich vor allem im Maßstab:

• Topographische Karte 1:25.000 (TK25, grüne Serie)

• Topographische Karte 1:50.000 (TK 50, blaue Serie, Blattnummern L….)

• Topographische Karte 1:100.000 (TK 100, rote Serie, Blattnummern C….)

Darüber hinaus gibt das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie amtliche Karten in kleineren Maßstäben heraus:

• Topographische Übersichtskarte 1:200.000 (TÜK 200, orange Serie)

• Übersichtskarte 1:500.000 (ÜK 500, violette Serie)

• Karte der Bundesrepublik Deutschland 1:1 Mio.

Diese amtlichen TK sind als „Allround-Karten“ für eine Vielzahl von Einsatzgebieten nutzbar.

Deutsche Grundkarte

Daneben gibt es zwei Karten, die eigenen Standards folgen und daher eigentlich nicht zu den amtlichen Topographischen Karten zählen. Dies sind die Deutsche Grundkarte 1:5000 und die Katasterkarte.

Die Deutsche Grundkarte 1:5000 (DGK5) ist in digitaler Fassung auf Basis von ALKIS-Daten (Amtliches Liegenschaftskataster Informationssystem) verfügbar. In den verschiedenen Bundesländern findet man unterschiedliche Bezeichnungen, z.B. DGK5 (Bremen), DPK5 (Bayern) oder DK5 (Hamburg). Sie beinhaltet dieselben Elemente wie die TK sowie zusätzlich Eigentumsgrenzen (Abb. 3-2). Die DGK5 dient den Kommunen als Grundlage für amtliche Planungen (z.B. Flächennutzungsplan).

Abbildung 3-2: Deutsche Grundkarte 1:5000

Liegenschaftskarte

Die geometrisch genaueste Karte ist die Liegenschafts- oder Katasterkarte. In dicht besiedelten Gebieten liegt sie in Maßstäben bis 1:100 vor. Sie dient vor allem zum Eigentumsnachweis und zu anderen Verwaltungszwecken. Daher beinhaltet sie kaum topographische Elemente, sondern nur Grenzen von Flurstücken, Gebäuden und Nutzungsarten sowie Flurstücksnummern. Die Liegenschaftskarte wird ergänzt durch das Liegenschaftsbuch, in dem zu jeder Fläche die jeweiligen Eigentümer und Nutzungsrechte verzeichnet sind. Liegenschaftskarte und -buch bilden zusammen das Liegenschaftskataster. Das Kataster wird vor allem in der kommunalen Verwaltung benötigt und daher von den Kommunen geführt (Vermessungs- und Grundbuchämter). Heute liegt das Kataster i.d. R. digital vor. Dabei wird die digitale Karte als ALK bezeichnet (Automatisierte Liegenschaftskarte; in Bayern DFK, Digitale Flurkarte), das digitale Liegenschaftsbuch als ALB (Automatisiertes Liegenschaftsbuch).

Eigenschaften von amtlichen TK

Alle amtlichen TK weisen eine Reihe von Gemeinsamkeiten auf. Hierzu gehören:

• Sie sind von amtlichen Stellen (Vermessungsämtern) herausgegeben.

• Sie sind aus der Vermessung (topographische Landesaufnahme, i.d.R. mittels Luftbildern) abgeleitet.

• Sie werden regelmäßig aktualisiert.

• Sie verwenden einheitliche Zeichenschlüssel und Legenden.

• Sie verwenden weitgehend einheitliche Referenzsysteme (Projektion und Koordinatensystem).

• Sie liegen in einem weitgehend einheitlichen Blattschnitt vor (= Aufteilung des Gesamtgebietes auf gleich große Einzelblätter).

• Die Kartenblätter haben ein weitgehend einheitliches Format.

• Die Kartenblätter sind durchgehend nummeriert (s. Rückseite der TK).

• Sie sind in den meisten Staaten der Erde durch die jeweiligen Ämter verfügbar.

Einsatzbereiche von TK

In den Geowissenschaften stellt sich oftmals die Frage, welche Situation in einem vorgegebenen Gebiet vorliegt: Wie ist die Geländeoberfläche, das Verkehrsnetz, die Siedlungsstruktur, etc. im Raum XY beschaffen? Dies ist aus TK problemlos ablesbar.

Abbildung 3-3: TK als Grundlage für thematische Karte

Umgekehrt beantwortet eine TK auch die Frage, wo ein bestimmter Sachverhalt zu finden ist: Wo liegen in Berlin innerstädtische Grünflächen, Verkehrsinfrastrukturen, etc.?

In beiden Fällen dient die Karte als Informationsspeicher und Nachschlagewerk für räumliche Sachverhalte. Darüber hinaus werden TK häufig als Grundlage für thematische Karten eingesetzt (Abb. 3-3), so lassen sich die thematischen Inhalte mit geringem Aufwand räumlich einordnen.

Beschaffung digitaler TK-Inhalte

Die Inhalte der TK sind bei den Landesvermessungsämtern in digitaler Form zu beziehen (ATKIS-Daten/DLM). Allerdings ist die Beschaffung des DLM in Deutschland mit einem erheblichen finanziellen Aufwand verbunden, so berechnet das LVA Bayern 7,50 e pro km² (Vektordaten, ohne Höhen, Stand 01/2014). Hinzu kommen restriktive Lizenzbestimmungen (Nutzung der Daten nur für genau definierte Prozesse, etc.). Im internationalen Vergleich variieren die Modalitäten stark, so sind z.B. die dem ATKIS entsprechenden Daten der USA (TIGER dataset) gratis verfügbar.

Für die Weitergabe der Daten haben die LVA das Austauschformat EDBS entwickelt, sie geben die Daten aber auch in ArcGIS-üblichen Formaten ab. Allerdings kommt es beim Umwandeln zwischen Datenformaten häufig zu Informationsverlusten.