Fotogrammetrie in der AV

Mit der Einführung des Zivilgesetzbuches im Jahre 1912 wurde der Startschuss für die Neuordnung und Normierung der schweizerischen amtlichen Vermessung gegeben.

Vorhandene kantonale Vermessungswerke, vor allem im den Kantonen Bern, Tessin und in der Romandie, deckten ca. 10% der anvisierten Fläche ab Priorität hatte das Mittelland, insbesondere die bebauten Flächen.

Zu erstellen war der Grundbuchplan in den Massstäben 1:500 bis 1:2'000 und der Übersichtsplan in den Massstäben 1:5'000 oder 1:10'000. In den Voralpen und im Berggebiet diente der Übersichtsplan mit eingetragenen Grundstücksgrenzen auch als Grundbuchplan.

Zur Aufnahme der Pläne standen den Geometern die Messtischmethode und die Polygonierungsmethode mit orthogonal Aufnahme zu Verfügung. Die Fotogrammetrie wurde bis zum Ende des ersten Weltkriegs 1919 nur sehr zögerlich und versuchsweise eingesetzt.

Der erste Weltkrieg brachte einen enormen technischen Entwicklungsschub und eine Änderung in den Prioritäten. Auf der technischen Seite wurden grosse Fortschritte im Flugwesen und in der Kameratechnik (Luftaufklärung) erzielt.

In der Schweizer Armee war schon seit längerer Zeit war bekannt, dass die vorhandenen Siegfriedkarten vor allem für die Bedürfnisse der Artillerie nicht mehr genügten.

Im Krieg hatte der Geologe und Major Dr. Robert Helbling imGotthard Gebiet ein Vermessungsdetachement organisiert, um mit terrestrischer Fotogrammetrie die benötigten Schiesskarten im Massstab 1:10’000 für die Gotthardfestung herzustellen. Er stellte dazu sein eigenes Instrumentarium zu Verfügung. Helbling hatte Erfolg und eröffnete nach dem Weltkrieg ein Vermessungsbüro in Flums (SG), in dem er den ersten Übersichtsplan mittels terrestrischer photogrammetrischer Vermessung erstellte. Dies brachte den Durchbruch der Fotograrnmetrie im Bereich des Übersichtsplanes der Grundbuchvermessung.

Es folgten weitere terrestrische Operate in Rossiniere (VD) und im Berner Oberland. Die Fortschritte in der Fliegerei führten jedoch dazu, dass 1926 das Operat Bilten - Niederurnen durch Geometer Bosshard in St. Gallen mit Luftaufnahmen photogrammetrisch ausgewertet und kartiert wurde. Der Erfolg führte dazu, dass die Eidgenössische Vermessungsdirektion 1929 in Zusammenarbeit mit dem Militärdepartement ein Vermessungsflugzeug beschaffte und in Dübendorf einen eigenen Flugdienst aufbaute.

Zudem erhielt die Landestopographie den Auftrag, die von privaten Geometerbüros erstellten Übersichtsplane technisch zu begleiten und zu verifizieren, mit dem Ziel, sie als Grundlage für eine neue Landeskarte einzusetzen.

In der Folge wurden alle Übereichtspläne im Voralpen und Alpenraum mit Luftaufnahmen der Vermessungsdirektion durch spezialisierte Fotogrammeterbüros erstellt und durch die Landestopographie verifiziert. Der letzte Übersichtsplan wurde in den 1990er-Jahren fertig gestellt. Die Pläne bildeten die Grundlage der neuen Landeskarte 1:25'000 Sie wurden anschliessend den Vermessungsämtern der Kantone zur Verwaltung abgegeben.

Stereoskopisches Sehen

Stereobild des Schlössli-Turms in Aarau

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Zur Stereoskopie gibt es eine Reihe von Abhandlungen. Beispielhaft sei hier auf zwei davon hingewiesen:

Fotogrammetrische Aufnahme und Auswertung

Flugzeugmesskammer Zeiss HMK C/2

  • Für Senkrecht- und Schrägmessbilder aus freier Hand.
  • Plattenformat 13x18 cm
  • Brennweite 21 cm

Die Kammer wurde 1926 von der Landestopographie gekauft und für erste Versuche bis in die dreissiger Jahre verwendet. Eine militärische Version wurde in der Schweiz auch von den FIiegertruppen eingesetzt.

Leihgabe swisstopo, Bern

 

Phototheodolit Wild P30

  • Kombination eines Theodoliten und einer Messkammer für terrestrische Aufnahmen.
  • Plattenformat 10x15 cm
  • Brennweiten 16.5 und 24cm

Von 1925-1945 verwendete die Landestopographie mehrere dieser Instrumente für die Gebirgsaufnahmen der neuen Landeskarte 1:50‘000.

Leihgabe Christian Eidenbenz

 

Terrestrische Universalkamera Wild P31 (1971)

  • Präzisionsmesskammer, für terrestrische Photogrammetrieaufnahmen
  • Format 4x5 inch (10x125 cm)
  • Brennweite 10 cm

Die Kamera kann mit eine Theodoliten verwendet werden (Zwangszentrierung). Sie wurde vorwiegend in der Denkmalpflege sowie im Ingenieur- und Maschinenbau eingesetzt

Leihgabe Christian Eidenbenz

 

Spiegelstereoskop Wild ST4 (ca. 1970)

  • für die räumliche Betrachtung von sich überlappenden Luftbildern

Der Strahelngang wir mittels zweier oberflächenversilberter Spiegel so gespreizt, dass ein Luftbildpaar in seiner ganzen überlappenden Fläche betrachtet werden kann.

Zubehör: Vergrösserungsokulare und Parallaxessstab

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Bild: Nikon Spiegelstereoskop

 

Stereomikroskop RK820 (1990)

  • Stereomikroskop für stereoskopische Fotointerpretation und monoskopischer Bildanalyse
  • Motorisierte Zoomobjektive 8:1
  • Totaler Vergrösserungsbereich mit verschiedenen Okularen und Frontobjektiven 3.38x bis 285x
  • Ausgänge für TV-Kamera und Polaroidkamera

Opional: Messmarke

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Bild: Kern, Stereomikroskop, Inv.-Nr. 2433, Sammlung Stadtmuseum Aarau

 

Orthophoto

Ein Orthophoto ist eine verzerrungsfreie und massstabsgetreue Abbildung der Erdoberfläche, die durch fotogrammetrische Verfahren aus Luft- oder Satellitenbildern abgeleitet wird. Bei Luftbildern entstehen die Verzerrungen durch eine fotographische Zentralprojektion und Höhenunterschiede des Geländes. Digitale Luftbilder werden mit digitalen Geländemodellen neu berechnet und anhand von Punkten mit bekannten Koordinaten verortet.

Der Aufwand für die Herstellung eines Orthophotos ist weit geringer als bei einer herkömmlichen topographischen Karte.

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Bild: Orthophoto (www.geoproregio.ch)

 

Analoges Auswertegerät Kern PG2

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Mobile Mapping

Bericht (PDF) der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) über ihr Forschungsgebiet "Mobile Mapping".

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Geographische Informations-Systeme

Grund und Grenzen, 8.9.2012

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Vom Messtischblatt zu Google Earth

 

GIS — Geografisches Informationssystem

Als GIS werden allgemein digitale Geografische Informationssysteme bezeichnet. Der grosse Vorteil an digitalen Geodaten ist die Möglichkeit, Daten aus verschiedenen Quellen in einem System zusammenzuführen. Das vermeidet einerseits Doppelspurigkeiten bei der Erfassung und Bewirtschaftung der Daten. Andererseits kann die Abfrage nach Bedarf angepasst werden und einzelne Ebenen können in der Karte ein- oder ausgeblendet werden.

Im Folgenden werden vier GIS vorgestellt, von denen drei über webbasierte, öffentlich zugängliche Bereiche verfügen.

 

GIS Aarau

Die Stadtverwaltung Aarau verfügt seit 2006 über ein GIS. Es vereinigt heute in 37 Themenbereichen umfassende Informationen zu Hoch- und Tiefbau, Stadtplanung, Umweltschutz, Kommunikationsnetze, Entsorgung, Versorgung usw. Das GIS dient den verschiedensten Dienststellen, von der Stadtpolizei bis zum Werkhof, als wichtiges Arbeitsinstrument. Mit Ausnahme der Geodaten zu den Meyerstollen ist das GIS Aarau nicht öffentlich abrufbar. (GIS Meyerstollen siehe unter www.aarau.ch/sehenswertes)

 

Google Earth

Google Earth benutzt als einheitliche Grundlage für Positionsangaben auf der Erde das World Geodetic System 1984 (WGS 84). Dieses Globale Geodätische Referenz-System bezieht sich auf ein der Erdoberfläche bestmöglich angepasstes Referenz-Ellipsoid.

Das Koordinatensystem, in dem das Referenz-Ellipsoid und das Geoid (natürliche Form der Erde) definiert sind, ist ein kartesisches Rechtssystem, das im Schwerpunkt der Erde zentriert ist. (Z weist zum Nordpol, X in Richtung Schnittpunkt Äquator-Meridian 0° und Y rechtwinklig dazu).

Laut Google kann die ganze Schweiz in Google Earth mit einer Auflösung von 50 cm betrachtet werden. Für die Darstellung der Erdoberfläche arbeitet Google mit verschiedenen Firmen zusammen, die sehr genaue Satelliten-Aufnahmen liefern (z.B. Landsat, Spotlmage) oder bezieht sich auf Flugaufnahmen (Photogrammetrie) und 3- dimensionale GIS-Daten.

Für die Höheninformation benützt Google das Digitale Höhenmodell der Shuttle Radar Topographic Mission von NASA. Damit lässt sich die gesamte Erde in 3 Dimensionen betrachten. Digitale Höhenmodelle können ausserdem mittels Photogrammetrie, Entfernungsmessung mit Laser (LIDAR: Light Detection and Ranging), Radartechniken oder der Landvermessung erhalten werden. In der Schweiz wie auch in anderen europäischen Ländern ist die  Höhengenauigkeit 1m oder besser.

Siehe auch: www.maps.google.ch und www.google.com

 

geo.admin.ch, das Geoportal des Bundes

geo.admin.ch ist die Geoinformationsplattform der Schweizerischen Eidgenossenschaft innerhalb der Bundesverwaltung. Sie ermöglicht, direkt auf Geoinformationen, -daten und -dienste des Bundes zuzugreifen.

Geoinformationen sind orts- und raumbezogene Daten. Sie beschreiben die Gegebenheiten eines Landes z.B. in Form von Koordinaten, Ortsnamen, Postadressen.

Die Informationen werden von öffentlichen Einrichtungen zur Verfügung gestellt und via Internet zugänglich gemacht.

Das Bundesamt für Landestopographie hat den Auftrag, die Koordination, Erstellung und den Betrieb der Bundes-Geodaten-Infrastruktur BGDI sicherzustellen.

Eine Geodaten-lnfrastruktur ermöglicht den Anwendern den direkten Zugriff auf Geoinformationen und Geodienste wie z.B. Umwelt, Bevölkerung, Gesundheit, Wirtschaft oder weitere Themen.

Daten von Luftbildern, Karten, Plänen sowie weitere raumbezogene Daten bilden die Grundlage for eine effiziente Nutzung geografischer Informationen. Mittels Kartenviewer können die digitalen Geodaten betrachtet, ausgedruckt oder bestellt werden.

geo.admin.ch bietet ausserdem Geodienstleistungen des Bundes an. Dazu zählen die geeignete Darstellung, Download-Möglichkeiten und Suchdienste für die Daten.

Siehe auch: www.geo.admin.ch


AGIS

Das Geoportal des Aargauischen Geografischen Informationssystems (AGIS) ist eine Plattform for Geoinformationsinteressierte und Anwender.

Es bietet eine Einsicht in aktuelle und historische Pléne und Karten zu unterschiedlichen Themen. Mittels der online Karten kdnnen je nach Bedarf verschiedene Datenebenen ein- oder ausgeschaltet werden, um so die Kartenansicht nach speziellen Vorstellungen zu gestalten.

Die Daten in den Ebenen informieren u.a. über Naturschutz, Umwelt oder Raumplanung, Energie, Versorgung, Kommunikation, Strasse, Bahn, Verkehr und Tourismus, Freizeit und Erholung, sowie historische Karten oder Vermessung.

Die umfangreichen Informationen zu den dargestellten Themen können abgefragt und Karten oder Ausschnitte davon gedruckt oder als PDF exportiert werden.

Einzelne Geodatensätze der kantonalen Verwaltung und der amtlichen Vermessung können auch online bestellt werden.

Siehe auch: www.geoportal.ag.ch

 

 

 

Karten und Pläne

Die Karte als ebenes Abbild der Erdoberfläche

Die Erde ist ein räumlicher Körper mit einer gekrümmten Oberflache. Sie wird physikalisch als Geoid bezeichnet.

Um Ortsangaben nach geographischer Länge und Breite machen zu können, wird der Erde rechnerisch ein EIIipsoid bestmöglich angepasst. Dabei muss aber u. a. die davon abweichende, unregelmässige Form der Erdoberfläche zusätzlich noch berücksichtigt werden.

Je nach Lage und Ausdehnung eines Landes können auch mathematische Körper wie Kegel oder Zylinder als am besten anschmiegsame Flächen verwendet werden. Man projiziert dann mathematisch die Geländepunkte auf die Mantelfläche der Körper und wickelt sie zu einer ebene Fläche ab.

 

Karten und Pläne — Das Abbild der Wirklichkeit

Die Landeskarten der Schweiz, hergestellt vom Bundesamt für Landestopographie dienen heute nicht nur der Armee sondern auch Wissenschaftlern, Planern, Firmen, Reisenden und Wanderern. Vor 174 Jahren legte General Guillaume-Henri Dufour mit der Eröffnung des «Eidgenössischen Topographischen Bureaus» den Grundstein zur amtlichen Kartographie.

Vor 100 Jahren wurden mit der Einführung des Zivilgesetzbuches die Grundlagen für die Erstellung der amtlichen Vermessung geschaffen.

Sie umfasst:

  • Die Triangulation IV. Ordnung (Dreiecksmessung mit Entfernungen von 800 bis 1500 m). Das Netzt umfasste ursprünglich 67’000 vermarkte Punkte.
  • Die Parzellarvermessung mit der Beschreibung von Form, Lage und Inhalt jedes Grundstücks. Die graphische Darstellung erfolgt in einem Grundbuchplan nach exakten Mustervorgaben. Das Grundbuch dient zur rechtlichen Sicherung des Grundeigentums. Sie ist das wichtigste Werk der amtlichen Vermessung (Massstab 1:200 bis 1:10’000).
  • Der Übersichtsplan dient als Übersicht über die in einer Gemeinde vorhandenen Grundbuchpläne und auch als kleinmassstäbliche Grundlage (1:5’000/1:10‘000) samt Höheninformation in Form von Höhenkurven und -koten für Planungszwecke von Gemeinden, Firmen oder Private.