LISA-Broschüre Langversion - Development of the Austrian Land ...

landinformationsystem.at

LISA-Broschüre Langversion - Development of the Austrian Land ...

www.landinformationsystem.at

LAND information

system austria

Standardisiertes Monitoring der Landbedeckung und Landnutzung in Österreich

Bregenz

Gefördert mit den Mitteln des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie (bmvit) durch das

Austrian Space Applications Programme (ASAP) der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG).


Das Projekt LISA | 3

entwicklung

eines landinformationssystems für österreich

Das Projekt LISALand Information System Austria – zielt darauf ab, einen digitalen,

homogenen, qualitätskontrollierten und aktualisierbaren Landbedeckungsund

Landnutzungsdatensatz für Österreich zu erstellen.

DAS

projekt lisa

Diese Broschüre enthält umfassende Informationen zum Projekt LISA, insbesondere

≥ zum Projekthintergrund, den Projektzielen und dem Projektablauf,

≥ zum allgemeinen Konzept,

≥ zu den Ergebnissen aus den zwei Entwicklungsphasen, zu weiterführenden

Anwendungen und zur Vision eines zukünftigen operationellen LISA,

≥ sowie zu den Projektpartnern und Nutzern von LISA.

inhaltsverzeichnis

Entwicklung eines Landinformationssystems für Österreich 2

Impressum 2

Das Projekt LISA 2

Hintergrund 3

Projektziele 3

Projektablauf 4

Das LISA-System 6

LISA-Basiskartierungen 6

LISA-Folgeanwendungen 6

LISA Datenmodell 7

Allgemein 7

Datenmodellkomponenten 8

Landbedeckungsklassen 10

Landnutzungsklassen 11

LISA-Veränderungskartierung 12

LISA-Datenbank und Datenhaltung 13

Metadaten 13

LISA-GeoPortal 14

LISA-Testgebiete 14

LISA-Anwendungen für Österreich 15

LISA und die europäische Dimension 21

LISA-Ergebnisse und Perspektiven 22

LISA-Innovationen und Leistungsspektrum 23

LISA-Technologien 24

LISA-Perspektiven 25

LISA-Nutzer und Partner 26

Hintergrund

Das Land Information System Austria (LISA) hat das

Ziel, aktuelle und detaillierte Geoinformationen zu

Status und Entwicklung der Landbedeckung und

Landnutzung in Österreich für die öffentliche Verwaltung

und die Privatwirtschaft bereitzustellen.

LISA reagiert damit auf den bestehenden Informationsbedarf

unterschiedlicher Fachbereiche, wie zum

Beispiel der Raumplanung, der Forst-, Land- und Wasserwirtschaft,

dem Naturgefahrenmanagement und

dem Umwelt- und Naturschutz.

Projektziele

Auf europäischer Ebene wird in der „Global Monitoring

for Environment and Security“ (GMES) Initiative

seit mehreren Jahren an der Entwicklung eines

satellitenbasierten Landmonitoringsystems (Land

Monitoring Core Service, LMCS) gearbeitet. LISA

ist der zentrale Beitrag Österreichs zum LMCS und

somit ein wichtiges Element für dieses europäische

Landmonitoringsystem.

Die Projektziele von LISA sind:

≥ Intensive Beteiligung von öffentlichen Nutzern und

Etablierung eines fachübergreifenden Konsenses

für ein bedarfsgerechtes Landinformationssystem

Defizite bisher vorliegender Daten, wie ein zu grober

Maßstab, ein unzureichender Informationsgehalt bestimmter

Objektklassen, die fehlende internationale

Standardisierung oder mangelnde Aktualität, werden

mit den LISA-Datensätzen ausgeräumt.

Das Projekt LISA ist aus Mitteln des Bundesministeriums

für Verkehr, Innovation und Technologie (bmvit)

durch das Austrian Space Applications Programme

(ASAP) der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft

mbH (FFG) gefördert.

≥ Demonstration des LISA-Datenmodells in allen

Bundesländern durch den Einsatz innovativer Technologie

sowie durch eine sinnvolle Kombination

von satelliten- und flugzeuggestützt aufgenommenen

Erdbeobachtungsdaten mit Geofachdaten.

≥ Berücksichtigung der INSPIRE-Datenspezifikationen

bei der Objektdatenmodellierung in LISA

≥ Kosteneffizienz durch Einsatz modernster Technologien

und Nutzung vorhandener Geodateninfrastruktur

≥ Bereitstellung einer operationellen österreichischen

Landbeobachtungslösung

≥ Inwertsetzung des österreichischen Investitionsbeitrages

zum neuen Pléiades Satellitensystem

IMPRESSUM

Projektkoordination: GeoVille GmbH

Sparkassenplatz 2, 3. Stock | A - 6020 Innsbruck | Austria | Tel: +43 (0) 512 56 20 21

Fax: +43 (0) 512 56 20 21 22 | E-Mail: info@geoville.com | Internet: www.geoville.com

Printversion 2, Juni 2012 | © GeoVille 2012


Das Projekt LISA | 5

Projektablauf

Die Entwicklung von LISA ist als

dreistufiger Prozess konzipiert:

LISA-Entwicklungsphase

(Mai 2009 – Oktober 2010, gefördert in ASAP-6)

LISA-Fertigstellungsphase

(November 2010 – Juni 2012, gefördert in ASAP-7)

LISA-Roll-Out Phase (ab 2012)

Im Zuge der ersten Entwicklungsphase von LISA

haben unter Führung des Umweltbundesamtes ausgewählte

FachexpertInnen aller Bundesländer, des

Bundes (BMLFUW, LFRZ, UBA) und des Europäischen

Themenzentrums für Rauminformation und -analyse

(European Topic Centre on Spatial Information and

Analysis - ETC-SIA) der Europäischen Umweltagentur

die Anforderungen an ein zukünftiges österreichisches

Landinformationssystem festgelegt und das

LISA-Datenmodell spezifiziert.

Die Anforderungen wurden vom Umweltbundesamt

und der Fachhochschule Wiener Neustadt in ein konzeptionelles

Datenmodell überführt und von der Technischen

Universität Graz in eine physische Datenbank

implementiert.

GeoVille und Joanneum Research haben das LISA-

Datenmodell in 48 österreichischen Testgebieten auf

einer Fläche von mehr als 3.000 km 2 umgesetzt.

Das Datenmodell sowie die Kartierungsergebnisse

der Produzenten wurden von einem unabhängigen

wissenschaftlich-technischen Beirat (Austrian Institute

of Technology, Universität für Bodenkultur Wien,

Technische Universität Wien) geprüft und der Nutzergruppe

zur Prüfung vorgelegt.

Als Ergebnis der LISA-Entwicklungsphase stand somit

ein vollständig definiertes und von den Nutzern getragenes

Datenmodell für die standardisierte Erfassung

der Landbedeckung und Landnutzung zur Verfügung.

In der Fertigstellungsphase (November 2010 – Juni

2012) wurde LISA als operationelle, österreichische

Landbeobachtungslösung vervollständigt. Als herausragender

Bestandteil dieser Lösung ist die Entwicklung

einer Methodik zur automatisierten Erzeugung einer

Veränderungskartierung für die LISA-Landbedeckung

zu nennen. Damit können Veränderungen an der Erdoberfläche

nicht nur kartographisch sichtbar gemacht,

sondern darüber hinaus auch bisher nicht verfügbare

quantitative Aussagen abgeleitet werden.

In dieser Projektphase wurde auch die Entwicklung

eines Generalisierungsverfahrens zur automatischen

Ableitung von CORINE-ähnlichen Datensätzen aus LISA-

Landbedeckungs- und Landnutzungsdaten für europäische

Berichtspflichten konzipiert und realisiert.

Weiters wurden in dieser Projektphase ausgehend

von den Landbedeckungs- und Landnutzungsdatensätzen

Konzepte für unterschiedliche Anwendungsgebiete

entwickelt und demonstriert. Die LISA-Landbedeckung

ermöglicht in Kombination mit anderen

Geodaten (Liegenschaftsgrenzen, Flächenwidmung)

Datenmodell

Spezifikation &

Verifikation

Nutzer

(Anforderungen)

sowohl die Klassifizierung von Bauweisen im Siedlungsbereich

als auch die vollautomatische Ermittlung

von Bauland- und Verdichtungsreserven, gemäß

gesetzlichen Berichtspflichten, und stellt somit für die

Raumordnung eine bedeutende Datengrundlage dar.

Für die Bewertung von Naturgefahren kann LISA ebenfalls

einen wertvollen Beitrag leisten. Beispielsweise

kann damit das Schadenspotenzial bei Hochwasserereignissen

oder Massenbewegungen besser abgeschätzt

werden. Für diese Bereiche wurden bereits

entsprechende Dienste entwickelt, wobei noch eine

große Anzahl anderer Anwendungen denkbar ist.

Bundesländer AT

BMLFUW, UBA, LFRZ, FHWN

GeoVille, Joanneum Research

AIT, TU Wien, TU Graz, BOKU

Kommunikation

Iterative Lieferung

Entwicklung

KONZEPTPHASE


DEMONSTRATIONS-

PHASE

LISA Nutzeranforderungen

Finales LISA Datenmodell

LISA Methodenentwicklung

und Verifikation

LISA

ASAP 6

Technische

Umsetzung

produzenten

wissenschaft/

technischer beirat

Verifikation

FERTIGSTELLUNG


Fertigstellung

lisa-kartierungsdienst

Demonstration

LISA-folgeanwendungen

LISA II

ASAP 7

Finales LISA Datenmodell

UMSETZUNG

ROLL-OUT PHASE

Initiiert durch das Land Tirol

LISA Flächendeckende

Implementierung

Nach

ASAP

LISA Entwicklungsteam


lisa system | Lisa datenmodell | 7

das

lisa system

In Anlehnung an das europäische GMES Landmonitoringsystem

(Land Monitoring Core Service, LMCS) wird

auch LISA durch ein zweistufiges System definiert:

DAS LISA-Datenmodell

LISA-Kartierungen

Orthofotos & ALS

Geofachdaten

Allgemein

Die LISA-Kartierungen werden auf Basis des LISA-

Datenmodells mittels komplexer Prozessketten zur

automatisierten Auswertung von Orthofotos und Satellitenbilddaten

erstellt.

Die LISA-Kartierungen umfassen folgende Leistungen:

≥ harmonisierte Erfassung der Landbedeckung

aus Satellitendaten, Orthofotos und Höhendaten,

die aus Laserscanningdaten und / oder aus Luftbildern

abgeleitet wurden

≥ Kartierung der Landnutzung mittels Kombination

von Satellitendaten und Orthofotos mit Geofachdaten

der öffentlichen Verwaltung

≥ Automatisierte Erfassung von Veränderungen der

Landbedeckung

≥ Methoden zur Aggregation von LISA-Landbedekkung

und LISA-Landnutzung für Anwendungen

auf europäischer Ebene (z.B. Unterstützung

der CORINE-Aktualisierung)

Satellitendaten

LISA DATENMODELL

LISA-Kartierungsdienste

Landbedeckung Landnutzung Landveränderung LISA EU

Das LISA-Datenmodell ist die Basis für eine einheitliche,

präzise und aktuelle Erfassung der Landbedeckung

und Landnutzung in Österreich. LISA beschreibt

den aktuellen Zustand der Umwelt und unterscheidet

sich daher von Daten, die eine Planungssituation (z.B.

Flächenwidmungsplan) oder rechtliche Sachlagen

(z.B. Kataster) repräsentieren.

Das LISA-Datenmodell ist charakterisiert durch:

≥ einen zweistufigen Kartierungsansatz (Landbedeckung

und Landnutzung),

≥ eine hohe Anzahl von thematischen Klassen (13

Klassen für die Landbedeckung und 23 Klassen

für die Landnutzung),

≥ eine breite Palette von Objektattributen (12 Attribute

Landbedeckung und 72 Attribute Landnutzung)

und

≥ eine hohe thematische Genauigkeit der Ergebnisse,

wobei die hohe geometrische Auflösung der

Orthofotos mit der hohen zeitlichen und multispektralen

Auflösung der Satellitendaten kombiniert

werden.

Die Landbedeckungs- und Landnutzungsklassen des

LISA-Datenmodells sind nicht in der herkömmlichen

hierarchischen Form organisiert, sondern folgen

dem objektorientierten Ansatz. Dabei werden die

Objekte nicht mehr einer einzigen Klasse in einer hierarchischen

Nomenklatur zugewiesen, sondern mit

einer Vielzahl von Attributen beschrieben. Dadurch ist

LISA mit den wichtigen regionalen und europäischen

Standards kompatibel, z.B. CORINE Land Cover, Land

Cover Classification System der FAO.

LISA-Folgeanwendungen

Die LISA-Folgeanwendungen integrieren die LISA-

Basiskartierungen, um spezifische Anwendungen zu

erstellen. Folgende Anwendungen wurden in der zweiten

Projektphase entwickelt:

LISA für die Raumordnung, insbesondere die

Baulandbilanzierung

LISA für die Infrastrukturplanung, insbesondere

die Erhebung von Infrastruktur- und Gebäudefunktionalität

LISA für den Schutz vor Naturgefahren, insbesondere

die Ausweisung von Infrastrukturen in

Gefahrenbereichen (z.B. Hochwasser und Massenbewegungen

in Form von Hangrutschungen)

LISA-Folgeanwendungen

Baubilanzierung, Infrastruktur- und Gebäudefunktionalität, Naturgefahrenzonierung, etc.

LISA für den Naturschutz, wie z.B. die Erfassung

von prägenden Landschaftselementen

LISA für die Forstwirtschaft, insbesondere die

Ableitung von forstlichen Kennzahlen für die

Waldinventur

Orthofoto –

hohe geometrische Auflösung

Satellitenbild –

hohe zeitliche und spektrale Aufösung


lisa-datenmodell | 9

Bestandteile des LISA-Datenmodells

Das LISA-Datenmodell besteht aus



Landbedeckungsklassen und -attributen, die hochautomatisiert direkt aus Orthofotos,

satellitengestützten Erdbeobachtungsdaten und Höhendaten (Laserscanningdaten und/

oder aus Luftbildern erstellte Oberflächenmodelle) abgeleitet werden, sowie aus

Landnutzungsklassen und -attributen, die auf Basis der Landbedeckung unter Zuhilfenahme

von Geofachdaten produziert werden.

Die Erfassung von klassenspezifischen Attributen erlaubt zahlreiche anwendungsorientierte

Darstellungen, wie z.B. die variable Ansicht der Siedlung nach Nutzungstypen, Bauweisen

oder Versiegelungsgrad, oder auch die Darstellung von Wald in Form der realen Landbedeckung

oder gemäß den Bestimmungen des Forstgesetzes als spezielle Form der Landnutzung.

Das Diagramm zeigt die Landbedeckungs- und Landnutzungsklassen bzw. deren Attribute in

der aktuellen Version (v.3.1) des LISA-Datenmodells. Eine ausführliche Beschreibung mit den

MMU 25 m²

MVU 50 m²

dazugehörigen Attributen für die einzelnen Klassen des LISA-Datenmodells steht als aktuelle,

MMU 25 m²

MVU 100m²

digitale Version unter http://www.landinformationsystem.at zur Verfügung.

>3m durchschn.

LISA Landnutzung

mind. Breite

nicht vegetationsbedeckt

befestigte Fläche nicht befestigte Fläche Wasser

Gebäude

-mittlere Höhe : double

-Glashaus (opt.) : bool

sonstige befest. Fläche

-Gleiskörper* (opt.) : bool

-versiegelte Fläche (opt.) : bool

offener Boden

Schutt/Sand

Fels/Gestein

MMU 50 m²

MVU 500 m²

MMU 50 m²

MVU 1.000 m²

Wasserfläche

Schnee

Eis

MMU 50 m²

MMU 25 m²: Gebäude + Einzelbaum

Mindestbreite: 3m (Evaluierung)

Metadaten * *

-ON2270A- profil.at

MMU 50m²

MVU 200m²

durchschnittliche

mindest Breite 3m

MMU 50 m²

MVU 500 m²

Landbedeckung

-Geometrie

bestockte Fläche

-mittlere Höhe : double

Landnutzung

LISA landbedeckung

*

1

*

*

*

1

1

*

1 1

1

Baumgruppen mit 1.000m²

inkl. innenerschließenden

Landnutzung

Verkehr

Landwirtschaft

durchschn. mind. Breite 10m (Stammabstand)

Verkehrsflächen (Teile von

Wald

natürliche, naturnahe und alpine Fläche

örtlichen Strassennetz ...GIP, FRC>4 ?)

-MetadatenID

-MetradatenID

-MetadatenID

-MetadatenID

-Geometrie

-Geometrie

mögl. Views:

DKM (Geometrie) für

-Geometrie

-Geometrie

10-30% Überschirmung

*

Außenabgrenzung Siedlung,

Siedlung und Anlagen

1

*

>30% Überschirmung

*

*

nur Feldgehölz >=500m²

*

1

-MetadatenID

Löcher:

1

*

nicht LN >= 1.000m²

1

Forststrassen sind Teil

-Geometrie

>1.000m² Wasser

1

alle anderen > 5.000m²

1

1

1 1

1

Baumgruppen mit 1.000m²

inkl. innenerschließenden

des Verkehrsmodells und werden über

Verkehr

>1.000m² naturschutzfachlich wertvolle Flächen

Landwirtschaft

durchschn. mind. Breite 10m (Stammabstand)

Verkehrsflächen (Teile von

Wald

natürliche, naturnahe und alpine Fläche

Forst-View dem Wald zugeteilt

Gewässer

Geometrie

>5.000m² LW, andere naturnahe Flächen

1..*

1..*

aus WRRL-Berichtsgewässernetz (BGN)

örtlichen Strassennetz ...GIP, FRC>4 ?)

-MetadatenID

Forststraßen wirken nicht fragmentierend (1.000 m2)

(außer bei Parkanlagen --> Siedlung)

-MetradatenID

1..*

-MetadatenID

-MetadatenID

-MetadatenID

1..*

-Geometrie

1

-Geometrie

mögl. Views:

5.000m² allgemein

* Linien ...Gewässerachsen

DKM (Geometrie) für

-Geometrie

-Geometrie

-Geometrie

10-30% Überschirmung

1.000m² für:

* Polygone...Seen

Außenabgrenzung Siedlung,

Anmerkung:

Landwirtschaftsblock

Waldblock

«enumeration»

Naturnaher Block

Siedlung und Anlagen

1..*

Verkehrsblock

>30% Überschirmung

andere natürliche Flächen

nur Feldgehölz >=500m²

>1.000m² bestockte Fläche innerhalb der

Sonstige

1.000m²

-MetadatenID

-MetadatenID

enuWaldtypen *

-MetadatenID

-MetadatenID

Löcher:

Siedlung wird NICHT zu Wald gerechnet

-MetadatenID nicht LN >= 1.000m²

>3m 1

-Geometrie Forststrassen sind Teil

-Geometrie

+Nadelwald (>= 75% NW)

-Geometrie

-Geometrie

>1.000m² Wasser

1

* Feldgehölze innerhalb des Siedlungsraumes werden

-Geometrie alle anderen > 5.000m²

1

1

Siedlungsblock

Sonstige

Sonstige

1

inkl. Zwickl

-Orientierung der LW-Elemente* : decimal

-Auwald (nach Aueninventar) : bool

+Mischwald (25 %< NW < 75%)

nicht als eigene Klasse ausgewiesen

+% Landbedeckungsklassen()

1 0..*

des Verkehrsmodells und werden über

+% Landbedeckungsklassen()

1

>1.000m² naturschutzfachlich wertvolle Flächen

1.000m²

-Anzahl d. LW-Elemente

+% Landbedeckungsklassen()

+Laubwald (5.000m² LW, andere naturnahe Flächen

>= 5m durchschn. mind Breite

1..*

1..*

-Typ (Invekos)

+%-Nadelw.() : int

+Latsche

-Geometrie

Sonstige

Forststraßen wirken nicht fragmentierend (1.000 m2)

1..*

(außer bei Parkanlagen --> Siedlung)

1..*

1 0..*

1 0..*

«enumeration»

-Biomasseindex : double

+%-Laubw.() : int

+Grünerle

1

-Versiegelung IMAGE 2006 : int

1..*

Gletscher

Anmerkung:

-Versiegelung IMAGE 2009 : int

DKM (Geometrie) Landwirtschaftsblock für

enuStrassenordnung*

Waldblock +% Landbedeckunsgklassen()

«enumeration»

Naturnaher Block

+% Mischw.() : int

1..*

Verkehrsblock

>1.000m² bestockte Fläche innerhalb der

-oberhalb Baumgrenze : bool Sonstige 1 0..*

Außenabgrenzung Vekehr,

+durchschn. LW Element-Größe()

+Anteil Wuchsklassen() : int

+übergeordnet (international)

-MetadatenID

enuWaldtypen *

Sonstige

1.000m²

-MetadatenID

-MetadatenID

Siedlung wird NICHT zu Wald gerechnet

-MetadatenID

«enumeration»

>3m

+% Landbedeckungsklassen()

-Geometrie

Strassenanlage

+regional (Bundes/Landstr.)

-Geometrie

+Nadelwald (>= 75% NW)

Gewässerblock

-Geometrie

* Feldgehölze innerhalb des Siedlungsraumes werden

-Geometrie

Siedlungsblock

Sonstige

Sonstige

enuWuchsklasse (opt)

inkl. Zwickl

+Versiegelungsgrad()

-Orientierung der LW-Elemente* : decimal

+örtliches Strassenetz (Teile davon)

-Auwald (nach Aueninventar) : bool

+Mischwald (25 %< NW < 75%)

-Typ Strassenordnung : enuStrassenordnung*

+% Landbedeckungsklassen()

1 -MetadatenID

nicht als eigene Klasse ausgewiesen

+% Landbedeckungsklassen()

1 0..*

0..*

Sonstige

-Anzahl d. LW-Elemente

+landwirtschaftlicher Güterweg

+% Landbedeckungsklassen()

+Laubwald (1ha

+Mais

Acker

75-100 %

+Baumassenzahl() : float

+Punkthochhaus

1..*

-Typ * : enuWaldtypen *

enuSiedlungstyp *

Schienenanlage

-Nutzung : enuFlussraumNutzung*

«enumeration»

+Körnerleguminosen

-Kategorie (o) : enuAckertyp*

-Typ : enuFlugverkehr*

+sonstiger Acker

+offen

-Überschirmung* : int

-ROUTEID : string

+mittlere Gebäudehöhe() : int

+ohne Info aus INVEKOS

500m²

Felsfläche

Siedlung

+Wohnnutzung

-Schienennetztyp : enuSchienennetztyp*

enuSchienennetztyp*

+Hackfrüchte

-mittlere Bestandeshöhe : float

bestockte Fläche

+geschlossen

1 1..*

-GRKAT500 : enuGrKat500

+Mischnutzung

+HL-Trasse

+Ölfrüchte

1

«enumeration»

-Nadelholzanteil : int

-Überschirmung [in %] 1

-Typ * : enuSiedlungstyp *

+Industrie + Gewerbe

+Reihenhaus

1

Sonstige

Schotter/Sand

+Feldfutter

offener enuFlugverkehr*

Boden

bestocktes Waldelement

0..*

1

Mind. 4 Hauptgebäude

+Überregional

-Bauweise * : enuBauweise *

«enumeration»

-Wuchsklasse (optional) : enuWuchsklasse (opt)

-mittlere Höhe : double

+Sonstige Nutzung

+gekuppelt

+Feldgemüse

(max. 50m Abstand)

+Regionales

-sonstige Nutzung : enuSonstige Nutzung

+Scheiben/Zeilenform

1-3 Gebäude

enuSonstige Nutzung

-gewässerbegleitend : int

0..*

Anwesen

+Linienflugverkehr

-MetadatenID

+Energieholz

ODER Gebäudefläche 2.500m²

+Nebenbahn

und Gesamtfläche >500m²

Parkplatz

+Sportflugverkehr

-verkehrsbegleitend : int

+Grundflächenzahl() : int

+Blockrandbebauung

-Geometrie

+Kultur-, Freizeit, Bildung, Gesundheit

«enumeration»

0..*

0..*

stehendes Gewässer

1

Flugsverkehrsanlage

-Typ : enuSiedlungstyp *

+Brachfläche

ODER Gesamtfläche >1ha

+Baumassenzahl() : float

+Punkthochhaus

+Kleinflugverkehr

-Typ * : enuWaldtypen *

+Religiöse Einrichtung

enuGrünland*

-sonstige Nutzung : enuSonstige Nutzung

+sonstiger Acker

-Überschirmung* : int

-Nutzung : enustehendWasserNutzung*

-Typ : enuFlugverkehr*

Grünland

Grünlandelement

+mittlere Gebäudehöhe() : int

+Verkehrs- und Nachrichtenwesen

Grünbewuchs

+extensiv (1 mähdig +Hutweide)

+Baumassenzahl() : float

1

+ohne Info aus INVEKOS

500m² 1

-mittlere Bestandeshöhe : float

bestockte Fläche

Felsfläche

Fels/Gestein

-HYDROID : int

+Verwaltungs- und Bürogebäude

+intensiv (2 und mehrmähdig) (opt.)

-Kategorie : enuGrünlandnutzung

Schuttflu

1

«enumeration»

-Nadelholzanteil : int

-GRKATSEE : enuGrKatSee

-Überschirmung [in %]

-lineare parallele Struktur : bool

+Andere Nutzung

1..*

+Weide

0..*

0..*

1

< 500m²

enuFlugverkehr*

+Verbuschungsprozent() : int

1

-Biomasseinde

1 1..*

-Biomasseindex * : double

«enumeration»

-Wuchsklasse (optional) : enuWuchsklasse (opt)

-mittlere Höhe : double

+Almanger/Bergmahd (opt.)

1 1..*

MMU: 1.000 m2

enuSonstige Nutzung

-gewässerbegleitend : int

Gewässerelement

1-3 Gebäude

0..*

Anwesen

Anlage

+Linienflugverkehr

und Gesamtfläche >500m²

Parkplatz

+Sportflugverkehr

+Voralm (opt.)

-verkehrsbegleitend : int

+Kultur-, Freizeit, Bildung, Gesundheit

«enumeration»

Grünbewuchs

-Typ : enuSiedlungstyp *

-Typ : enuAnlage* +Kleinflugverkehr

«enumeration»

Verkehrselement

+ohne Info aus INVEKOS

+Religiöse Einrichtung

enuGrünland*

-sonstige Nutzung : enuSonstige Nutzung

-lineare parallele Struktur : bool

Gebüsch 1..*

1

enuAnlage*

Grünland

Grünlandelement

+Verkehrs- und Nachrichtenwesen

Grünbewuchs

+extensiv (1 mähdig +Hutweide)

+Baumassenzahl() : float

1

1

-Biomasseindex * : double

+Verwaltungs- und Bürogebäude

MMU: 1.000 m2

+Friedhof +intensiv (2 und mehrmähdig) (opt.)

-Kategorie : enuGrünlandnutzung

Schuttfluren

-lineare parallele Struktur : bool

Blöße

-mittlere Höhe : double

+Andere Nutzung

1..*

+öffentlicher +Weide Platz

0..*

< 500m²

+Verbuschungsprozent() : int 1 1..*

-Biomasseindex * : double

-Biomasseindex : double

-MetadatenID

0..*

+Parkanlage +Almanger/Bergmahd (opt.)

MMU: 1.000 m2

Anlage

1

+Skianlage

bestockte Fläche

-Geometrie

+Voralm (opt.)

Wasserflächen

Grünbewuchs

-Typ : enuAnlage*

+Golfplatz

-Ursache : enuUrsachetyp (opt)

«enumeration»

Verkehrselement

+ohne Info aus INVEKOS

Almweide

alpines Weideelement

-Überschirmung [in %]

Schotter/Sand 0..*

offener Boden

+Campingplatz

sonstige befest. Fläche

+Verbuschungsprozent() : int

1

enuAnlage*

-lineare parallele Struktur : bool

Gebüsch

-Futterfläche % (opt.) : int

-mittlere Höhe : double

< 500m²

+Sportanlage

(sub)alpiner R

-Gleiskörper : bool -Biomasseindex * : double

MMU: 1.000 m2

+Friedhof

+Ver-/Entsorgungsflächen

-versiegelte Fläche (opt.) : bool

+Verbuschungsprozent() Blöße

-mittlere Höhe : double

+öffentlicher Platz

: int 1 1..*

1..*

0..*

-Magerrasen : b

+Abbauflächen/Deponien

-MetadatenID

0..*

+Parkanlage

+Sonstige

-Geometrie

Schotter/Sand

+Skianlage

bestockte Fläche

-Ursache : enuUrsachetyp (opt)

Gebüsch

MMU: 1.000 m2

+Golfplatz

Almweide

alpines Weideelement

-Überschirmung [in %]

0..*

offener Boden Zwergstrauch

+Campingplatz

sonstige befest. Fläche

+Verbuschungsprozent() : int

-mittlere Höhe : double

-Futterfläche % (opt.) : int

-mittlere Höhe : double

< 500m²

+Sportanlage

(sub)alpiner Rasen

-Gleiskörper : bool

+Ver-/Entsorgungsflächen

-versiegelte Fläche (opt.) : bool

+Verbuschungsprozent() : int 1 1..*

bestockte Fläche

0..*

-Magerrasen : bool

«enumeration»

«enumeration»

«enumeration»

+Abbauflächen/Deponien

enuUrsachetyp (opt)

Zwergstrauch

Siedlungselement

-Überschirmung [in %]

1

Grünbewuchs

enuFlussraumNutzung* enustehendWasserNutzung*

+Sonstige

-mittlere Höhe : double

«enumeration»

+Windwurf

Gebüsch

MMU: 1.000 m2

-lineare parallele Struktur : bool

+Stausee

+Park

Zwergstrauch

enuSpezialkultur*

+Waldbrand

+Wasserverkehrsanlage (aus GIP) +Fischteich

-mittlere Höhe : double

-Biomasseindex * : double

+Wein

Spezialkultur

Spezialkulturelement

+Käferbefall (Totholzgruppe)

1..*

+Sport + Erholung

+Obst

+Nadel/Blattverlust

+Beschneiungsreservoir

bestockte Fläche

befestigte Fläche

-Nutzung : enuSpezialnutzung

+Streuobstwiese

«enumeration»

+keine spezifische erkennbar

+Klärbecken

Grünbewuchs

Siedlungselement

+sonstige Spezialkultur

enuUrsachetyp (opt)

Zwergstrauchfläche

-Überschirmung [in %]

1 1..*

«enumeration»

-lineare parallele Struktur : bool

+Windwurf

Einzugsgebietsgrößenklasse

in km2

-mittlere Höhe : double

enuSpezialkultur*

-Biomasseindex * : double

+Waldbrand

offener Boden

1

+Wein

Gebäude

Spezialkultur

Spezialkulturelement

+Käferbefall (Totholzgruppe)

Größenklasse

+Obst

+Nadel/Blattverlust

Zwergstrauch

befestigte Fläche

-mittlere Höhe : double -Nutzung : enuSpezialnutzung

des Sees in km2

+Streuobstwiese

+keine spezifische erkennbar

Grünbewuchs

-Glashaus (opt.) : bool

500m²

Waldwiese/ Waldweide/Waldacker

Andere natü

+sonstige Spezialkultur

1 1..*

«enumeration»

-lineare parallele Struktur : bool

1..*

-Typ_Waldfreifläche : enuWaldwieseAcker 500 - 5.000m² enuGrKat500

-Typ : enuTyp

-Biomasseindex * : double

offener Boden

«enumeration»

+Verbuschung

sonstige befest. Fläche

0..*

+1 km2

«enumeration»

enuWaldwieseAcker

+1.000 km2 EZG

-Typ_Waldfreifläche : enuWaldwieseAcker 500 - 5.000m²

-Höhe : double

Feldgehölzelement

-Typ : enuTypnatürliche*

+>10 km2

enuTypnatürliche*

+Waldwiese/-weide

+4.000 km2 EZG

+Verbuschungsprozent() : int

+>100 km2

sonstige befest. Fläche

0..*

-gewässerbegleitend : int

1

+Trockenrasen

+Waldacker

Grünbewuchs+10.000 km2 EZG

nicht befestigte Flächen

-verkehrsbegleitend : int

+Feuchtgebiet

-Gleiskörper : bool

1 1..*

-lineare parallele Struktur : bool

+Schilfgürtel

-versiegelte Fläche (opt.) : bool

«enumeration»

1

-Biomasseindex * : double

+verbuschte Fläche

Feldgehölz

«enumeration»

enuWaldwieseAcker

bestockte Fläche

-Höhe : double

Feldgehölzelement

enuTypnatürliche*

+Waldwiese/-weide

-gewässerbegleitend : int

+Trockenrasen

-Überschirmung [in %]

+Waldacker

Grünbewuchs

nicht befestigte Flächen

bestockte Fläche

-verkehrsbegleitend : int

500-1.000m²

+Feuchtgebiet

-mittlere Höhe : double

offener Boden

1 1..*

-lineare wenn parallele größerStruktur -->Wald: bool

+Schilfgürtel

0..*

-Überschirmung [in %]

-Biomasseindex * : double

+verbuschte Fläche

-mittlere Höhe : double

Wiederholungszyklus: 3 Jahre

Gebüsch

-mittlere Höhe : double

bestockte Fläche

500-1.000m²

offener Boden

Grünbewuchs

wenn größer -->Wald

0..*

-Überschirmung [in %]

-mittlere Höhe : double

-lineare parallele Struktur : bool

Wiederholungszyklus: 3 Jahre

-Biomasseindex * : double

Wasserfläche

MMU 25 m²

MVU 50 m²

MMU 25 m²

MVU 100m²

>3m durchschn.

mind. Breite

nicht vegetationsbedeckt

befestigte Fläche nicht befestigte Fläche Wasser

verholzt

Gebüsch

-mittlere Höhe : double

MMU 25 m²

MVU 25 m²-50 m² Objektvalidierung, Größenstratum 1

MVU 50 m²-1.000 m² Validierungsstratum, Größenstratum 2

MVU >1.000 m² Validierungsstratum, Größenstratum 3

Gebäude

-mittlere Höhe : double

-Glashaus (opt.) : bool

sonstige befest. Fläche

-Gleiskörper* (opt.) : bool

-versiegelte Fläche (opt.) : bool

Postprocessing

vegetationsbedeckt

Zwergstrauch

-mittlere Höhe : double

MMU 50 m²

MVU 1.000 m²

MMU 50 m²

MVU 500 m²

offener Boden

MMU 50 m²

MVU 500 m²

nicht verholzt

Schutt/Sand

Fels/Gestein

MMU 50 m²

Grünbewuchs MVU 1.000 m² Schilf

-Vegetationsindex * : double

-lineare parallele Struktur* : bool

Wasserfläche MMU 50m²

MVU 200m²

durchschnittliche

Schatten mindest Breite 3m Wolken

Schnee

Eis

MMU 50 m²

MMU 25 m²: Gebäude + Einzelbaum

Mindestbreite: 3m (Evaluierung)

Metadaten * *

-ON2270A- profil.at

Sonderfälle

MMU 50 m²

MVU 500 m²

MMU 500 m²

MVU 500 m²

Landbedeckung

-Geometrie

bestockte Fläche

-mittlere Höhe : double

verholzt

Gebüsch

-mittlere Höhe : double

MMU 25 m²

MVU 25 m²-50 m² Objektvalidierung, Größenstratum 1

MVU 50 m²-1.000 m² Validierungsstratum, Größenstratum 2

MVU >1.000 m² Validierungsstratum, Größenstratum 3

Postprocessing

vegetationsbedeckt

Zwergstrauch

-mittlere Höhe : double

MMU 50 m²

MVU 1.000 m²

MMU 50 m²

MVU 500 m²

nicht verholzt

Grünbewuchs

-Vegetationsindex * : double

-lineare parallele Struktur* : bool

Schilf

Schatten

Sonderfälle

MMU 500 m²

MVU 500 m²

Wolken

Grünbewuchs

-lineare parallele Struktur : bool

-Biomasseindex * : double

Wasserfläche

0..*

Schilf

Wasserfläche

0..*


landbedeckungsklassen | landnutzungsklassen | 11

Landbedeckungsklassen

Die Landbedeckungsinformation wird aus Fernerkundungsdaten

ohne Nutzung von Geofachdaten automatisiert

abgeleitet. Diese Landbedeckungsinformation

wird lückenlos erfasst („einfache Basisklassen“).

Bei der Auswertung wird die hohe räumliche Auflösung

der Orthofotos und Höhendaten mit der thematischen

Informationstiefe von multispektralen, wiederkehrenden

Satellitendaten kombiniert.

Erstellung der Landbedeckung aus Erdbeobachtungsdaten

Landnutzungsklassen

Die Landnutzungsklassen stellen prozentuelle Mischungen

verschiedener Landbedeckungsklassen dar

(„zusammengesetzte Klassen“). Neben der direkt aus

Satellitenbildern und Orthofotos abgeleiteten Information

werden verschiedene Geofachdaten aus der

öffentlichen Verwaltung für die Differenzierung von

Nutzungen verwendet.

Die Landnutzungsklassen werden in folgende 6 Hauptkategorien

mit einer Gesamtzahl von 23 Klassen und

72 Attributen unterteilt:

≥ Siedlung

≥ Verkehr

Landwirtschaft

≥ Wald

≥ Natürliche, naturnahe und alpine Flächen

≥ Gewässer

Erstellung der Landnutzung aus Erdbeobachtungs- und Geofachdaten

Orthofotos

(Geometrie)

Laserscanning-Daten

(Geometrie & Thematik)

Satellitendaten

(Thematik)

LISA

Landbedeckung

LISA Landbedeckung (Stadt Salzburg)

Das Datenmodell für die Landbedeckung zeichnet

sich durch hohe Anforderungen an die geometrische

und thematische Genauigkeit der Klassen aus.

Die Mindestkartiereinheit liegt zwischen 25m 2 und

50m 2 und die geforderten Genauigkeiten zwischen

85% und 98% je Einzelklasse. GebäudeInsgesamt werden in

Sonstige befestigte Flächen

LISA 13 Landbedeckungsklassen mit 12 Attributen abgebildet.

Offener Boden

Schutt / Sand

Orthophotos

Generalisierte

Flächenwidmung

LISA Landnutzung (Stadt Salzburg)

Versiegelungsgrad

Landnutzung

Fels / Gestein

Wasserfläche

Schnee

Eis

Gebäude

Bestockte Fläche

Sonstige befestigte Flächen

Gebüsch

Offener Boden

Zwergstrauch

Schutt / Sand

Grünbewuchs

Fels / Gestein

Schilf

Wasserfläche

Schatten

Schnee

Wolken

Eis

Bestockte Fläche

Gebüsch

Zwergstrauch

Grünbewuchs

Schilf

Schatten

Wolken

Siedlung wird in dieser Abbildung mit einer höheren Differenzierung dargestellt


lisa datenbank | Metadaten | geoportal | 13

LISA-Veränderungskartierung

LISA-Datenbank und Datenhaltung

Die fortschreitende Urbanisierung, der ständige Ausbau

von Verkehrsnetzen und die Erweiterung der touristischen

Infrastruktur sind nur einige Beispiele für

die ständig steigende Flächeninanspruchnahme in

Österreich. Diese Entwicklung führt nicht nur zur Fragmentierung

des Raums, sondern auch zum Verlust von

Naturräumen. Um diese Vorgänge besser zu verstehen,

müssen sie entsprechend dokumentiert und beobachtet

werden. Die Methode zur Veränderungskartierung

basiert auf einem automatischen Vergleich der

Landbedeckung und den zugrundeliegenden Bilddaten

zum ersten Zeitpunkt mit den aktuellen Bilddaten.

Die Ergebnisse umfassen:

≥ die Erfassung von klassenspezifischen und räumlich

quantifizierbaren Veränderungen der Landbedeckung

≥ die nutzerspezifische Ausweisung unterschiedlicher

Arten von Veränderungspfaden (z. B.: Auf

Kosten welcher Landbedeckungsklassen wurden

Gebäude errichtet?)

≥ zusätzliche Aussagen über spezifische Objekte

und deren Veränderungen über die Zeit

≥ umfangreiche statistische Auswertungen der

Veränderungen

Das Ergebnis von LISA ist eine flexible, objektorientierte

Datenbank der Landbedeckung und Landnutzung.

In der LISA-Entwicklungsphase wurde die physische

LISA-Datenbank inklusive der Dokumentation von

Soft- und Hardware für Speicherung und Betrieb

konzipiert. Die UML-basierte Datenmodellierung entspricht

dem ISO 19109 Standard und dem daraus abgeleiteten

INSPIRE „Generic Conceptual Datamodel“.

Damit berücksichtigt LISA die Anforderungen des zukünftigen

europäischen „Shared Environmental Information

System“ (SEIS). Die Flexibilität des objektorientierten

Ansatzes ist von besonderer Bedeutung für

die LISA-Anwendungen.

Die LISA-Datenbankarchitektur gewährleistet eine

≥ Konsistente Datensatzproduktion

≥ Automatische Veränderungsanalysen

≥ Automatische Skalierung zu gröberen Maßstäben

≥ Flexible Verwaltung

≥ Einsatz web-basierter Technologien

zur effizienten Abfrage der LISA-Landnutzungsund

Landbedeckungsdaten

≥ Eine ausfallsichere Speicherung durch Replikation

der Datenbank

erfasste Veränderungen der Gebäude

LISA Datenbankserver

PRODUZENTEN

nutzer

2006

2010

neue gebäude

Erfasste Veränderungen im Wald

Daten

Schnittstelle als

einheitliche „Sprache“

migration

(skripte/

Programm)

räumliche

datenbank

Integrationsschema für konsistente LISA Datenbank

Metadaten

2003

2008

Kahlschlag

Das LISA-Metadatenmodell berücksichtigt alle nationalen

und internationalen Standards und Normen. Konkret

wurden für die Umsetzung des Metadatenmodells

folgende Standards berücksichtigt:

≥ die ON2270 (Metadatenprofil Österreich),

≥ die ON EN ISO 19115 (Geographic Information -

Metadata ),

≥ die ON EN ISO 19139 (Geographic Information -

Metadata XML schema), sowie

≥ die „INSPIRE Metadata Implementing Rules:

Technical Guidelines based on EN ISO 19115 and

EN ISO 19119 (Version 1.2)“

Durch diese Standards können die LISA Datensätze

problemlos über verschiedenste Geodatenportale zur

Verfügung gestellt werden.


lisa datenbank | Metadaten | geoportal | 15

LISA-GeoPortal

Der direkte Informationszugang für die

Nutzer von LISA wird über das LISA-Geo-

Portal, eine internetbasierte Distributionsplattform,

realisiert.

Das LISA-GeoPortal ist unter

www.landinformationsystem.at/

v e r f ü g b a r u n d e r l a u b t d i e i n t e r a k t i v e

Ansicht aller LISA-Kartierungen sowie

den direkten Bezug der Daten via „Web

Map Service (WMS)“-Technologie und

das Herunterladen der Daten.

www.landinformationsystem.at

LISA-Anwendungen für Österreich

LISA und Raumordnung:

Auf Grundlage des Tiroler Raumordnungsgesetzes

(TROG 2011) führt die Abteilung Landesentwicklung

und Zukunftsstrategie vom Amt der Tiroler Landesregierung

in Abständen von zumindest fünf Jahren gemeindeweise

Baulandbilanzierungen durch. Die Integration

der LISA-Landbedeckungsinformationen in die

beim Fachbereich tiris entwickelte GIS-Prozesskette

ermöglichte eine Verbesserung sowohl auf technischer,

als auch auf inhaltlicher Ebene.

Die Automatisierung der praktischen Durchführung

der der Baulandbilanzierung steht im Vordergrund

dieser LISA-Anwendung. Die Grundlage der Analyse

bilden einheitlich gewidmete, im selben Eigentum

befindliche Grundflächen, die unter Verwendung

der LISA-Landbedeckungklasse „Gebäude“ in

„bebaut“ und „unbebaut“ unterschieden werden.

Unbebaute Grundflächen stellen folglich potenzielle

Baulandreserven dar, während bebaute Grundflächen

Verdichtungsreserven aufweisen können.

Die Ergebnisse geben darüber Aufschluss, wie groß

die vorhandenen Bauland- und Verdichtungsreserven

und noch bebaubaren Sonderflächen zu einem bestimmten

Zeitpunkt in der jeweiligen Gemeinde sind,

wobei hier ausschließlich Flächen mit bebauungsrelevanter

Widmung (Bauland, Vorbehaltsflächen sowie

bebaubare Sonderflächen) untersucht wurden.

LISA-Testgebiete

Standorte der LISA Testgebiete

Bei der Auswahl der 48 Testgebiete

wurde besonders auf den thematischen

Querschnitt (Siedlung, Forst, Landwirtschaft,

natürliche Flächen) geachtet,

wodurch die Einsetzbarkeit der entwickelten

Methoden für ganz Österreich

sichergestellt wurde.

Ausweisung von Bauland-, Verdichtungsreserven und bebaubaren Sonderflächen

nebst Gebäuden der LISA-Landbedeckung

LISA und inspire – önorm

Das im Projekt LISA entwickelte Datenmodell soll zukünftig

als ÖNORM oder ÖNORM-Regelwerk vorliegen.

Dazu ist es allerdings notwendig, die endgültigen

INSPIRE-Spezifikationen für Landbedeckung und -nutzung

abzuwarten. Derzeit liegen die Spezifikationen

als Endergebnis der INSPIRE Arbeitsgruppen (Thematic

Working Groups) in Version 3 vor.

Momentan werden optional 18 Landbedeckungsklassen

und 13 Landnutzungsklassen in den INSPIRE-Datenspezifikationen

geführt. Nach Begutachtung durch

das Europäische Forschungszentrum JRC werden die

endgültigen Vorschläge im Herbst 2012 vorliegen.

Daran anschließend kann mit der Transformation des

LISA-Datenmodells in eine ÖNORM begonnen werden.

Die ÖNORM stellt eine detaillierte Produktspezifikation

zur Verfügung und es besteht die Möglichkeit der

Erweiterung des Landbedeckungsmodells für spezifische

Anforderungen.


lisa datenbank | Metadaten | geoportal | 17

LISA-Anwendungen für Österreich

LISA und Gebäude

Eine Plausibilitäts- und Vollständigkeitsuntersuchung

des Gebäude- und Wohnungsregisters (GWR)

der Statistik Austria ermittelte Synergien zwischen

LISA und dem GWR. Diese Ergebnisse zeigen auf, dass

eine Ableitung von Attributen sowohl für das GWR

als auch für LISA von Nutzen ist. Die LISA-Landbedeckungskartierung

erlaubt eine leichtere Erfassung

der fehlenden GWR-Gebäude, um die Vollständigkeit

im Register zu verbessern. Mithilfe der LISA-Gebäudehöhe

können falsche Angaben über die Anzahl der

Geschoße im GWR leichter gefiltert und korrigiert

werden. Der Nutzen für LISA ergibt sich aus den GWR-

Daten, die auf Neubauten verweisen und die als Hot-

Spots für die LISA-Aktualisierung herangezogen werden

können.

Eine mögliche Anwendung beinhaltet die Integration

von Liegenschaftsgrenzen aus der digitalen Katastralmappe

mit den LISA-Landbedeckungsklassen

um Bauweisen zu klassifizieren. Die entwickelte Methode

erlaubt es, unterschiedliche Bauweisen und

Gebäudetypen automatisch zu erkennen und sie den

bebauten Liegenschaften zuzuweisen. Unterschieden

werden Einfamilienhaus, Doppelhaus, Reihenhaus,

Blockrandbebauung, Punkthochhaus, Scheiben-/

Zeilenform(Mehrfamilienhaus) und Industrie-/Gewerbebauten.

Die Auswertung der Testgebiete in Salzburg

und Innsbruck ergaben, dass etwa 90% der Gebäude

automatisch klassifiziert werden können.

Die Parameter Grundfläche des Gebäudes, Höhe des

Gebäudes, Anzahl der Gebäude pro Liegenschaft und

Lage des Gebäudes innerhalb der Liegenschaft werden

aus den Landbedeckungsdaten und ihrer Verknüpfung

mit den Liegenschaftsgrenzen abgeleitet.

Ausgehend von diesen Parametern werden Regeln

erstellt, die es ermöglichen, die Gebäudetypen zu bestimmen

und daraus die Bauweisen abzuleiten.

LISA-Anwendungen für Österreich

LISA und Hochwasserrisiko

Mit der Einführung der Richtlinie 2007/60/EC über

die Bewertung und das Management von Hochwasserrisiken

(EU-HWRL) auf EU-Ebene und mit deren

Überführung in nationales Recht im Rahmen des Wasserrechtsgesetzes

ergibt sich für Österreich erstmals

die Notwendigkeit einer landesweiten Bewertung der

potenziellen Hochwassergefährdung.

Ziel der Richtlinie ist es, die nachteiligen Auswirkungen

von Hochwasser auf die menschliche Gesundheit

sowie auf die Umwelt, das Kulturerbe und wirtschaftliche

Tätigkeiten zu vermeiden und zu verringern.

Diese Zielsetzung macht eine Verschneidung wasserwirtschaftlicher

Daten mit Bevölkerungs- und verschiedenen

Landnutzungsdaten notwendig.

LISA kann mit verschiedenen Anwendungen, wie

Hochwasserrisikokarten, Bewertungen des Hochwasserrisikos

und Prioritätensetzung im Hochwasserrisikomanagementplan

als auch Maßnahmenplanungen

und -evaluierungen in der Schutzwasserwirtschaft zu

den Berichtspflichten beitragen.

Identifizierung von betroffenen Infrastrukturen

und Abschätzung des Schadenspotenzials von Hochwasserereignissen

Klassifikation der Bauweise (Ausschnitt Salzburg)


lisa datenbank | Metadaten | geoportal | 19

LISA-Anwendungen für Österreich

LISA und Naturgefahren durch Massenbewegungen

LISA-Anwendungen für Österreich

LISA und Landschaftselemente

In alpinen Regionen sind Naturgefahren seit jeher ein

Thema. Wind und Wasser, Schnee und Eis verursachen

ständige Erosion und Abtrag der Berge. Durch

die Nutzungsansprüche des Menschen wurden diese

ständig ablaufenden Vorgänge zu einem Risiko für ihn

und seine Güter. Gefahrenhinweiskarten weisen durch

Massenbewegungen gefährdete Gebiete aus. Sie geben

einen Überblick über Gefährdungen, jedoch ohne

Angaben zur Intensität und absoluten Wahrscheinlichkeit.

Außerdem stellen sie eine wichtige Grundlage

für eine nachhaltige Raumordnungspolitik sowie

zur Information der Bevölkerung über Naturgefahren

dar. Dies betrifft einerseits die Frage, wie neue Siedlungsstrukturen

auf möglichst gefahrenarme Flächen

gelenkt und mit den entsprechenden Auflagen versehen

werden können.

Andererseits können durch eine Überlagerung der bestehenden

Bebauung mit den Gefahrenhinweiskarten

Konfliktbereiche im Bestand identifiziert und mit den

Betroffenen Lösungsmöglichkeiten entwickelt und

umgesetzt werden.

LISA kann die Raumordnungspolitik mit den entwickelten

Methoden zu Erstellung von Gefahrenhinweiskarten

unterstützen. Sie basieren auf statistischen

Modellierungen, die auf bereits eingetretenen

Ereignissen kalibriert wurden. Diese Modelle, die verschiedene

Einflussfaktoren auf Hangrutschungen und

andere Massenbewegungen wie z.B. Landbedeckung

und Landnutzung, Geologie, Tektonik, Lithologie,

Hangneigung, Hangkrümmung, Abflussdisposition

berücksichtigen, können auf andere Gebiete übertragen

werden.

Die agrarisch geprägte Kulturlandschaft kann wertvolle

Ökosystemleistungen erbringen, wenn verschiedene

landschaftsprägende Charakteristiken erhalten

und gefördert werden. Dazu zählen insbesondere

Landschaftselemente wie Einzelbäume, Baumgruppen

oder Hecken. In Farbinfrarot-Orthofotos können

diese Elemente gut erkannt werden. Eine wesentliche

Genauigkeitssteigerung bei der Erkennung von Landschaftselementen

wird jedoch durch die Integration

von Objekthöhen erreicht. Die bisher relativ teuren

Laserscandaten sind daher nur eingeschränkt verwendbar,

da sie im ländlichen Bereich entweder nicht

mit der erforderlichen Punktdichte erhoben werden

oder prinzipiell nicht aktualisiert zur Verfügung stehen.

Durch moderne Methoden (semi-global matching

Algorithmen) können Höheninformationen direkt aus

Luftbildern flächendeckend zu sehr geringen Kosten

abgeleitet werden. Der große Vorteil liegt zudem in

der zeitlichen Übereinstimmung von Bild- und Höheninformation.

Das LISA-Datenmodell sieht die Erfassung von Bäumen/Baumgruppen

und Hecken ab einer Ausdehnung

von 25 m 2 vor. Dadurch können die wesentlichen Landschaftselemente

der Kulturlandschaft weitgehend

automatisiert erfasst werden.

Monitoring von Landschaftselementen

Gefahren-Hinweiskarte für Anbruchgebiete von flachgründigen Rutschungen

und betroffenen Infrastrukturen auf Basis von LISA (Testgebiet OÖ)

Links: Orthofoto

Mitte: Höheninformation

Rechts: Kartierung

2003 2003

2009 2009 Kartierung


lisa datenbank | Metadaten | geoportal | 21

LISA-Anwendungen für Österreich

LISA und die europäische Dimension

LISA und Wald

46 % der Gesamtfläche Österreichs ist von Wald bedeckt.

Durch die Erfassung von Veränderungen ist

eine raum-zeitliche Dokumentation des österreichischen

Waldes möglich. Die LISA-Landbedeckungsund

Landnutzungskartierung liefert grundlegende

und kleinräumige Informationen über Baumarten

(Zwergsträucher, Gebüsch sowie Laub-, Nadel- und

Mischwald), Wuchsklassen, Überschirmungen und

mittlere Bestandeshöhen. Das objektorientierte Datenmodell

von LISA ermöglicht die Ableitung von Flächenstatistiken

mit unterschiedlichen Anforderungen,

wobei einerseits Klassenkriterien (z.B. mit oder ohne

Forststraßen) und anderseits geometrische Kriterien

(z.B. Nichtberücksichtigung von Flächen mit einer definierten

Mindestgröße) verwendet werden können.

Die Kombination der Grundlagedaten (Orthofotos, Satellitenbilddaten,

Laserscanningdaten, LISA-Landbedeckungs-

und -Landnutzungsdaten) mit österreichweit

verfügbaren Geofachdaten (z.B. Waldinventur)

ermöglicht, durch die Verwendung geeigneter Klassifikations-

und Analysemethoden, die Ableitung von

forstlich relevanten Kennzahlen flächendeckend für

das gesamte Bundesgebiet.

Die Aggregierung von nationalen Landbedeckungsund

Landnutzungsdaten auf einen europäischen

Standard stellt einen sehr wichtigen Bestandteil eines

europäischen Landmonitoringsystemes dar und wird

derzeit im Rahmen von GMES europaweit vorbereitet.

Diese geometrische und semantische Transformation

der im LISA-Datenmodell vorgehaltenen Daten soll

eine Überführung in andere Landbedeckungsnomenklaturen,

wie z.B. CORINE Landcover (UMWELTBUN-

DESAMT, 2010), nach INSPIRE-konformen Richtlinien

ermöglichen.

Die Herausforderungen sind

≥ die Entwicklung von Algorithmen für die Generalisierung

und von Datenbankprozeduren für homogene

Datensätze trotz unterschiedlicher Klassendefinitionen

und größerer Mindestkartiereinheiten

≥ die geometrische und semantische Transformation

Das Ziel dieser Aggregation ist die österreichische

Unterstützung von CORINE Land Cover 2012 indem einerseits

anhand von aktuellen LISA-Daten die Charakterisierung

und Beschreibung von CORINE-Polygonen

aktualisiert werden kann oder durch eine Ableitung

eines LISA-Produktes das auf Veränderungen in einzelnen

CORINE Land Cover-Polygonen hinweist und

somit den Aufwand für die Aktualisierung von CORINE

verringert.

LISA Landbedeckungsklassen - Wald

Ablauf der Generalisierung von LISA zu CORINE Level-III im Testgebiet Innsbruck


lisa ergebnisse und perspektiven | 23

LISA-Perspektiven

LISA-Innovationen und

Leistungsspektrum

Das LISA-Datenmodell wurde von den Produzenten

in allen österreichischen Bundesländern für eine Gesamtfläche

von über 3.000 km 2 umgesetzt und vom

unabhängigen wissenschaftlich-technischen Beirat

erfolgreich evaluiert.

Neben der eigentlichen Produktion wurde auch eine

systematische Analyse der technischen Machbarkeit

vorgenommen. Die Validierungsergebnisse bestätigen,

dass

≥ die unabhängige Erfassung der Landbedeckung

mit Satellitendaten, Orthofotos und Laserscanningdaten

unter Einhaltung der geforderten Genauigkeiten

möglich ist.

≥ die Umsetzung der Landnutzung weitgehend

möglich ist, jedoch müssen fallweise Unschärfen

in der Abgrenzung, welche in erster Linie aus

der Heterogenität der eingesetzten Geofachdaten

resultieren, berücksichtigt werden.

Weiters wurde mit der Entwicklung der Methodik zur

automatisierten Erzeugung von Veränderungskartierungen

in der Landbedeckung die technische Grundlage

geschaffen, dass LISA nicht nur eine statische

Aufnahme des Ist-Zustands erlaubt, sondern darüberhinaus

eine in dieser Genauigkeit noch nie dagewesene

Darstellung der Veränderungen auf der Erdoberfläche

ermöglicht. Daraus können präzise quantitative

Informationen zu den zwischen zwei Zeitpunkten stattgefundenen

Veränderungen berechnet werden.

Die wirtschaftliche Machbarkeit eines flächendeckenden

Roll-outs von LISA für eine österreichweite

Ersterfassung der Landbedeckung und Landnutzung

wurde bereits evaluiert, wobei für eine Nachführung

von LISA im Vergleich zur Ersterfassung jedenfalls mit

signifikant niedrigeren Kosten auszugehen ist.

Das LISA-Datenmodell erlaubt dem Nutzer die anwendungsabhängige

Auswahl von Klassen und Attributen

auf Basis einer standardisierten LISA-Plattform.

Kaskadierende

LISA-Anwendungen

Berichtspflichten abgedeckt

Geplant

Landveränderung,

UNFCC, Kyoto-Protokoll,

EMEP-Emissionen, Boden

Direktive, Bodenversiegelung,

SEBI Indikatoren, INSPIRE,

Natura 2000, LFA, HNV

Flusseinzugsgebietsmanagement,

Europäische Raumentwicklung,

Überregionale Kooperation, Territoriale Kohäsion,

Regionalpolitik

Gemeinsame Agrarpolitik, Biodiversitätsmonitoring,

Landwirtschaft, Wasserrahmenrichtlinie, MCPFE Berichtspflicht,

Energiepotenziale, Klimawandel, Naturkatastrophen,

UVP+SUP

Baulandbilanzierung, Bodenbilanz, Flächenmanagement,

Schutzgebietsmanagement, Regionale Entwicklung,

Gefahrenzonenplanung, Infrastrukturstatistik, Infrastruktur

und Gebäudefunktionalitäten

europa & international

überregional

national

regional

Beispiel einer vereinfachten Landbedeckungskartierung laut LISA Datenmodel (Lans, Tirol)

Die größte wissenschaftliche und technische Innovation

von LISA ist die Definition eines standardisierten

Landbedeckungs- und Landnutzungsdatenmodells

für Österreich.

Das LISA-Datenmodell bietet Lösungen für ein standardisiertes

und nachhaltiges Landmonitoring für die

öffentliche Verwaltung und private Nutzer, u.a. für die

Raumplanung, Infrastruktur, Forst-, Land- und Wasserwirtschaft,

Naturgefahrenmanagement, Umwelt- und

Naturschutz.

Das LISA-Konzept beinhaltet ein Dienstleistungsangebot

mit einer breiten Anwendungspalette von der regionalen

zur europäischen Ebene:

≥ Erfüllen von Verwaltungs- , Berichts- und Monitoringpflichten

der öffentichen Verwaltung

≥ Grundlageninformationen für politische Entscheidungen,

effektivere Verwaltung, und erfolgreiche

Unternehmensführung.

≥ Abdecken eines breiten Spektrums von Informationsanforderungen

für unterschiedlichste öffentliche

und private Nutzer, z.B. in den Bereichen

Naturgefahren, Flusseinzugsgebietsmanagement,

Landwirtschaft usw.

≥ Bedienen von branchenspezifischen Anwendungen,

z.B. für Infrastruktur- oder Energieunternehmen


lisa Technologien | zukunftsperspektiven | 25

LISA-Technologien

LISA-Ausblick

LISA verbindet modernste wissenschaftliche Methoden

und innovative Technologie unter dem Aspekt der Kosteneffizienz.

Diese wird durch die kombinierte Auswertung

von existierenden Datenbeständen der Verwaltung,

wie z.B. hochauflösenden, digitalen Orthofotos

und Laserscanning-Daten mit Satellitendaten erreicht.

Durch die österreichische Investition in das Pléiades-

Satellitensystem werden nationale Bedarfsträger ab

2012 einen kostengünstigen Zugang zu sehr hochaufgelösten

Satellitendaten haben. Diese Satellitendaten

der neuesten Generation sind mit ihrer Auflösung von

50 cm vergleichbar zu Orthofotos. Die Pléiades-Satelliten

erlauben jedoch eine vielviel schnellere und in

kurzen Intervallen wiederkehrende Abdeckung von

Österreich.

Parallel dazu ist ab 2013 der operationelle Betrieb des

hochauflösenden ESA-Satelliten Sentinel-2 im Rahmen

von GMES geplant.

Der Einsatz von hochauflösenden Satellitendaten

bietet für LISA eine Reihe von Vorteilen:

≥ Komplementarität zu Orthofotos und Laserscanning-Daten

≥ Schnelle, flächendeckende und kostengünstige

Abdeckung

≥ Homogene Datengrundlage für Ableitung von

Geometrie und Thematik

≥ Kontinuität aufgrund der langfristigen Satellitenprogramme

≥ Rasche Aktualisierbarkeit

Die Vision von LISA ist eine kosteneffiziente Lösung

für ein flächendeckendes Landinformations- und Monitoringsystem

für Österreich zu schaffen, welches in

5- bis 7-jährlichen Intervallen nachgeführt wird. Durch

das nutzerspezifizierte, standardisierte Datenmodell

ist die langfristige Vergleichbarkeit der Ergebnisse

garantiert.

Für die Umsetzung von LISA ergeben sich folgende

Rahmenbedingungen:

≥ Das LISA-Konsortium umfasst derzeit mehr als

90 Prozent aller in Österreich im Landmonitoring

tätigen Institutionen. Der Bogen reicht von Nutzern

der öffentlichen Verwaltung über Firmen bis hin

zur angewandten Forschung und Universitäten.

LISA-Spezifikationen sind „von Nutzern“ „für

Nutzer“ gemacht und gestatten die Bereitstellung

eines sicheren Informationssystems für die

Erfüllung von nationalen und europäischen

Berichtspflichten. Das „Baukastensystem“ des

Landbedeckungs- und Landnutzungsmodell stellt

sicher, dass die grundlegende LISA Plattform

identisch und vergleichbar bleibt.

LISA bietet die Möglichkeit, Landschaftsinventuren

kosteneffizient durchzuführen und kann

Veränderungen im Sinne eines Monitoring festhalten.

LISA kann damit einen wichtigen Beitrag

für die europäische Harmonisierung von Landbedeckungs-

und Landnutzungsinitiativen leisten.

≥ In den Bundesländern Salzburg und Tirol wurden

im Dauersiedlungsraum erste auf der LISA-

Methodik basierende, annähernd flächendeckende

Auswertungen durchgeführt und von den jeweiligen

Ländern finanziert. Dies zeigt, dass LISA

dem Bedarf der Nutzergruppen entspricht.

≥ Das LISA-Datenmodell erfüllt die INSPIRE-Anforderungen

und ermöglicht eine Interoperabilität

auf lokaler, nationaler und europäischer Ebene.

Ein österreichweit verfügbarer, harmonisierter Datensatz

wird einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung

der unterschiedlichsten Planungstätigkeiten

über eine breite Palette von

Anwendungsbereichen leisten.

≥ Die österreichische Investition in Pléiades gestattet

Komplementarität zu existierenden Orthofotos

und die kostengünstige Nutzung dieser

Daten für eine österreichweite Umsetzung von

LISA.

LISA wird in standardisierter und zertifizierter

Qualität bereitgestellt und wurde unter der Beteiligung

nationaler Nutzer demonstriert und

validiert.

≥ Die Aufhebung von Nutzungsbeschränkungen

von In-Situ und Satellitendaten für die öffentliche

Hand würden dem GMES-Grundgedanken und

damit LISA entsprechen.

≥ Die finanzielle Absicherung der GMES-Dienste und

die zugrundeliegende Satelliten-Infrastruktur sind

wichtig für die Planungssicherheit von LISA.

Pléiades System


lisa nutzer und partner | 27

LISA Nutzer und Partner

Hauptbedarfsträger

Wissenschafts-und Technologieträger

Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft

http://www.lebensministerium.at/

Land-, forst- und wasserwirtschaftliches Rechenzentrum GmbH

http://www.lfrz.at/

Statistik Austria

http://www.statistik.at/

Amt der Burgenländischen Landesregierung

http://www.burgenland.at/politik-verwaltung/landesverwaltung/abteilung8/32

Amt der Kärntner Landesregierung

http://www.kagis.ktn.gv.at/19948_DE

Amt der Niederösterreichischen Landesregierung

http://www.noel.gv.at/Land-Zukunft/Karten-Geoinformation.html

Amt der Oberösterreichischen Landesregierung

http://www.land-oberoesterreich.gv.at/cps/rde/xchg/

SID-3DCFCFC3-7143629F/ooe/hs.xsl/23986_DEU_HTML.htm

Amt der Salzburger Landesregierung

http://www.salzburg.gv.at/sagis/

Amt der Steiermärkischen Landesregierung

http://www.verwaltung.steiermark.at/cms/ziel/8839/DE

Amt der Tiroler Landesregierung

http://www.tirol.gv.at/buerger/landesentwicklung/raumordnung/

Amt der Vorarlberger Landesregierung

http://www.vorarlberg.gv.at/vorarlberg/bauen_wohnen/bauen/landesvermessungsamt/start.htm

Projektkoordinator

Projektpartner

GeoVille Informationssysteme GmbH

http://www.geoville.com

Umweltbundesamt GmbH

http://www.umweltbundesamt.at/

Austrian Institute of Technology - AIT

http://www.ait.ac.at/

Joanneum Research

http://www.joanneum.at/

TU Wien - Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung

http://www.ipf.tuwien.ac.at/

TU Graz - Institut für Fernerkundung und Photogrammetrie

http://www.geoimaging.tugraz.at/

Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) – Institut für Vermessung, Fernerkundung und Landinformation

http://www.boku.ac.at/

EOX GmbH

http://www.eox.at/

Fachhochschule Wiener Neustadt

http://www.fhwn.ac.at/

FOTEC Forschungs- und Technologietransfer GmbH

http://www.fotec.at/

Stadt Wien

www.stadtentwicklung.wien.at

ETC-SIA

http://sia.eionet.europa.eu/


LISA Nutzererklärungen

Dr. Andreas Littkopf - Director, European Topic CentreSpatial Information and Analysis (ETC-SIA)

„Durch die Entwicklung von LISA ist Österreich ein Vorreiter in der Umsetzung eines standardisierten Landbedeckungs-

und Landnutzungsmodells und Landbeobachtungslösung, welches den europäischen Anforderungen

entspricht.“

DI Heide Birngruber - Direktion für Landesplanung, wirtschaftliche und ländliche Entwicklung,

Amt der Oberösterreichischen Landesregierung

„Durch LISA ist es nun in enger Zusammenarbeit zwischen den GIS-Experten der Länder und dem Umweltbundesamt

erstmals gelungen, die datenstrukturellen Voraussetzungen für eine einheitliche Raumbeobachtung

für ganz Österreich zu schaffen.

Aktuelle Informationen über die Landbedeckung oder die Landnutzung sind für die Kernaufgaben der Raumordnung

von hoher Relevanz – als Beispiel sei nur die Umsetzung der Hochwasserrichtlinie genannt.

Aus unserer Sicht wäre daher als erster Schritt die Erfassung der Landbedeckung von hohem Interesse. Bei

einer österreichweiten Erfassung könnten nicht nur mögliche Synergien genutzt werden – im Hinblick auf das

ÖREK 2011 wäre damit auch die Basis für ein in diesem Zusammenhang angestrebtes Raummonitoring-System

gelegt.“

DI Peter Fercher, Leiter der Landesplanung, Amt der Kärntner Landesregierung

„Die genaue Kenntnis der Landbedeckung und Landnutzung ist für die Aktivitäten von Raumplanung, Naturschutz

und Reigonalentwicklung unerlässlich. Die große Herausforderung besteht in der kontinuierlichen

Raumbeobachtung und Bewertung der Veränderungen, insbesondere der Siedlungsentwicklung. Die planende

Verwaltung hat daher großes Interesse an einem österreichweit zwischen Ländern und Bundesstellen harmonisierten

Modell, das die aktuellsten Daten ökonomisch aufbereitet und nutzt und mit vertretbarem Aufwand ein

laufendes Monitoring der Raumentwicklung ermöglicht.“

DI Manuela Weissenbeck - Landes- und Gemeindeentwicklung, Amt der Landesregierung Steiermark

„Die laufende Raumbeobachtung zur Evaluierung der vorhandenen Raumplanungsinstrumente gewinnt immer

mehr an Bedeutung. Einen wesentlichen Beitrag dazu können standardisierte und damit vergleichbare Daten

über die tatsächliche Landnutzung und Landbedeckung leisten. Eine Raumbeobachtung kann jedoch nicht an

der jeweiligen Landesgrenze bzw. Disziplinengrenze halt machen. Eine österreichweite Vergleichbarkeit würde

erstmals auch ein Benchmark der Regionen und auch die vielseitige Anwendungsmöglichkeit für unterschiedlichste

Fachbereiche ermöglichen. Durch das Projekt LISA war es möglich, die unterschiedlichen fachlichen Zugänge

zu dieser Thematik interdisziplinär zu diskutieren und auf einen gemeinsamen Nenner zu bringen.“

DI Manfred Riedl – Fachbereichsleiter, Abteilung Raumordnung und Statistik, Amt der Tiroler Landesregierung

„Die vielfachen Veränderungen der Landschaft und der Landnutzungen gehen fast unmerklich vor sich und sind

aber mit vielfältigen, teilweise drastischen Folgewirkungen behaftet. Die Beobachtung der Veränderungen von

Landbedeckung und Landnutzung ist absolut nötig, damit alle raumbezogenen Trends erkannt, ihre Wirkungen

analysiert und behandelt werden können.

Die öffentlichen Institutionen sind deshalb gut beraten, als Grundlage ihrer zielgerichteten Aktivitäten dieses

gemeinsam konzipierte Monitoringsystem zu unterstützen und einzuführen.

Auf diese Weise bleibt der Aufwand begrenzt, die Ergebnisse öffentlich zugänglich, inhaltlich vergleichbar und

allgemein anerkannt.“

www.landinformationsystem.at

Ähnliche Magazine