Kompetenzzentrum Geoinformation
Gegründet im Juli 2004
Motivation
Die Wissenschaft ist mit ihren Erkenntnissen dem täglichen Leben voraus. Die Implementierung neuer Entwicklungen führt im Regelfall zu Erleichterung "im Kleinen", eher selten zu umwälzenden gesellschaftlichen Änderungen, so beispielsweise das Aufkommen einer vollständig neuen Berufssparte, möglicherweise verbunden mit dem Untergang des Vorgängers oder Wegbereiters.
Wehmut klingt mit, wenn eine alte Kunst stirbt. Zukunftsweisender wäre als Reaktion das Statement
"le roi est mort – vive le roi"!
Dies setzt allerdings voraus, dass man sich beider Tatsachen bewusst, dh. das erste zu akzeptieren bereit und das zweite zu erkennen in der Lage ist. Vehement wird allerdings protestiert, dass dem so ist:
"die Vermessung ist tot – es lebe die Vermessung"
… und dies entgegen aller Hinweise des realen Berufsfeldes. Insbesondere Insider verdammen eine solche Aussage als ketzerisch. Möglicherweise haben sie es als angestammte Bewohner des elfenbeinernen Turms der Geodäsie verpasst, die alten Ziele ebenso wie das Berufsethos den neuen Gegebenheiten anzupassen?!
Durch Weiterentwicklung der Technologie der Vermessungsinstrumente in Richtung eigenständige "Automaten" hat der Vermesser bzw. die zugehörige Geräteindustrie hartnäckig daran gearbeitet, sich im konventionellen Geschäft selbst überflüssig zu machen! Aus hochempfindlichen Sekundentheodoliten wurden robuste Totalstationen, die nur noch annähernd horizontal aufgestellt werden müssen. Diese übernehmen danach die Regie für den Ablauf und die Durchführung der Messung. Mit Display versehen fordern sie erforderliche Einzelaktivitäten explizit ab. Geräteinterne Motoren erlauben die automatische Verfolgung eines Ziels in Form eines Reflektors, wodurch die Anzahl der notwendigen Personen auf eine 1-Mann-Mannschaft zusammenschrumpft. Die Intelligenz des Automaten ersetzt die in Jahrzehnten erlernte Messkunst und abgebildet in der Geräteentwicklung macht sie den Ingenieur verzichtbar. Mit kurzer Einführung ohne jedes Hintergrundwissen ist jeder Techniker in der Lage, exzellente Messergebnisse zu produzieren: "Koordinaten eingeben – Knopf drücken … – fertig!".
Diejenigen, die schon frühzeitig das heimatliche Terrain – die angestammten Vermessungsbereiche – verlassen haben, so beispielsweise Einzelvertreter der Vermessungsthematik in angrenzenden Berufsfeldern wie dem Bauingenieurwesen oder der Architektur, haben notgedrungen sehr viel früher Kenntnis genommen vom Wandel des Berufsumfeldes, des Anforderungsprofils und der technischen Rahmenbedingungen. Die hieraus resultierende Umorientierung eines ganzen Berufsfeldes wird an dieser Stelle eher positiv eingeordnet und inhaltlich unterstützt.
Ein Verleugnen der Situation ist in Anbetracht der aktuellen Situation an den Universitäten und Fachhochschulen nicht mehr möglich: die Umbenennung bestehender ebenso wie die Einrichtung neuer Fachbereiche in "Geoinformatik", die Themenausrichtung von Kongressen und Workshops und last not least die Spannbreite der beantragten Forschungsprojekte an unterschiedlichste Geldgeber unterstreichen obige Aussage zum Stand der Vermessung in Praxis und Forschung heute.
Indikatoren und Wegbereiter
Fragt man dem hingegen nach der gängigen Vorstellung zum Berufsbild eines "Vermessers", so ist mit hoher Wahrscheinlichkeit das Bild des "Landmessers" mit "Gummistiefeln, rot-weißer Latte und Nivellier auf der grünen Wiese" gegeben.
Was in Fachkreisen ohne weiteres bekannt und anerkannt ist, bleibt der Öffentlichkeit weitgehend verborgen: potenzielle Anlaufstelle für Lösungen zur Bereitstellung und Handling von Rauminformation ist der Vermesser, der sowohl die Sensoren als Datenquelle als auch die Informationssysteme zur Datenintegration je nach Bedarf als Säulen seines Arbeitsfeldes beherrscht. Von diesen beiden Säulen wird im Regelfall nur das erste Standbein nachgefragt, wobei sich hierbei auch nur auf die elementaren konventionellen Messtechnologien beschränkt wird.
Die Weiterentwicklung der "alten Kunst" des Vermessungswesens ist in den wenigsten Fällen bekannt, oder wird als Technologie den Vermessern nicht zugeordnet. Und welche Fülle an Einsatzmöglichkeiten geht hierbei verloren! Die Forschung und Entwicklung hat die Sensoren bereitgestellt, es ist an den Vermessern, ihre Einsatzmöglichkeiten publik zu machen, dh. Werbung zu betreiben für ein Berufsfeld, welches als "Selbstläufer" in der Vergangenheit nicht "beworben" wurde.
Dies heißt es geeignet zu interpretieren: die Kunst liegt in der passenden Definition der Schnittstelle zwischen dem Anwender auf der einen und dem Vermesser – in seiner modernen Bedeutung – auf der anderen Seite. Sobald es gelingt, potentiellen Möglichkeiten des Dienstleistungsbereiches eines Vermessers allgemein bekannt zu machen, ist der Weg bereitet, hierauf anwenderspezifisch zielgerichtet zuzugreifen.
Inhaltlich bedeutet dies, jede raumbezogene Fragestellung interdisziplinär zu verstehen und zu lösen! Der Anwender kann sich dann zu 100% auf seinen speziellen Fragenbereich fokussieren. Die Erfordernis, das hierfür notwendige Handwerkszeug zum wiederholten Mal neu zu erfinden, entfällt!
Die Anerkennung des interdisziplinären Charakters nimmt alle Beteiligten in die Pflicht! Die Schnittstelle muss seitens des Vermessers mit den geeigneten Sensoren kostengünstig bedient werden, der inhaltliche Bedarf ist seitens des Anwenders eindeutig zu formulieren – der Dialog insgesamt ist durch ein von beiden Seiten anerkanntes Vokabular zu formulieren.
Zwei- und dreidimensionale Rauminformation
Geoinformationssysteme (GIS) – auch als Rauminformationssysteme (RIS) bezeich-net – stellen beliebige Sachverhalte raumabhängig dar und erlauben deren Analyse in Hinblick auf räumliche Kriterien.
Während die Zuordnung von Attributen zu ihrer räumlichen Anordnung beliebige räumliche Analysen in zwei Dimensionen gestattet, ist sowohl die Darstellung als auch die Analyse in drei Dimensionen (noch) nicht! möglich. Der Raum des Standard-Geoinformationssystems ist zweidimensional. Nur einige wenige Systeme lassen eine Visualisierung in drei Dimensionen zu. Standard-Analyse-Möglichkeiten in drei Dimensionen existieren bislang nicht.
Bedarf und bestehende Lösungsansätze
Die Ausweitung der Rauminformationssysteme von zwei auf drei Dimensionen ist explizit nicht formuliert, jedoch für Gebäude im Bereich des Immobilienmanagements oder den Erdkörper in der Geotechnik sachgegeben.
Die Umsetzung wird unter der Bezeichnung des Facility Managements – oftmals in Anwendung eines Standard-2D-Geoinformationssystems – unter Aufweitung der zwei auf drei Dimensionen durch entsprechende Layerzuordnung für den erstgenannten Fall bereits gelebt. In der Geotechnik stellt ein 3D-GIS selbst für den Fall der Datenhaltung ein absolutes Novum dar und wurde erstmalig von der Autorin in Moskau und Turin im November 2002 als "body information system" BIS interdisziplinär vorgestellt.
Das aktuelle Aufkommen der 3D-Stadtmodelle ebenso wie die Entwicklung der entsprechenden Sensoren unterstreichen jedoch die generelle Tendenz in die 3. Dimension. Der Schritt von der reinen 3D-Visualisierung zum 3D-Informationssystem steht an!
Von der 2D-Vermessung zum Raum-Sensor
Unsere Umwelt ist ein 3D-Raum! Allerdings hat jahrzehntelanges Training dazu geführt, dass man klaglos deren Abbildung in 2D-Karten akzeptiert und den Transfer bewältigt, aus dieser Karte Information über den 3D-Raum zu entnehmen. Wenn auch die Fähigkeiten der Betroffenen unterschiedlich verteilt erscheinen, sich anhand eines Stadtplans im Gewirr der Strassen zu orientieren, so gelingt es doch im Regelfall jedem früher oder später, einen Weg "vom Rathaus zur Kirche" zu finden.
Die gesamte Vermessung im Rahmen des Katasters ist 2D-orientiert. Gemessene 3D-Raumstrecken werden sofort in 2D-Horizontstrecken reduziert, da nur diese für die Berechnung von (2D-)Koordinaten im Gauss-Krüger-Landessystem herangezogen werden können.
Die Festlegung einzelner Höhen hingegen erfolgt projektbezogen bedarfsorientiert und fließt nicht in den Standardbestand der im Kataster vorgehaltenen Information ein. Einzig relevant sind aus der Motivation der Besteuerung m²-Angaben von Flächeninhalten.
Vor diesem Hintergrund erfolgte die Entwicklung und Weiterkonzeption von Gerätegenerationen vom einfachen Theodolit zur modernen Totalstation. Zwar ist es durchaus möglich, (3D-)Raumkoordinaten mit der Totalstation zu bestimmen, so beispielsweise bei der Passpunktdefinition zur Entzerrung von terrestrischem, digitalem Bildmaterial von Gebäudefassaden mit einer lasergestützten Totalstation. Nur wird dieser Aufgabenbereich nicht zwangsläufig dem Betätigungsfeld des "Vermessers" zugerechnet. Gleichfalls wird als Standardverfahren nicht eine 3D-Gebäudeaufnahme über terrestrische Photogrammetrie nachgefragt. In Potenz wird bislang – noch – nicht der terrestrische Einsatz von Laserscannern im "täglichen Geschäft" erwogen.
Das Bewusstsein für die Existenz von 3D-Raumsensoren ist auf Anwenderseite kaum ausgeprägt. Demzufolge wird ihr Einsatz nicht gefordert!
Kompetenzzentrum "Geoinformation" der Universität Siegen
Nach konsequente Beobachtung der beschriebenen Entwicklung und aktuellen Tendenzen in den vergangenen 8 Jahren definiert das Fachgebiet "Praktische Geodäsie" des Fachbereichs 10 Bauingenieurwesen seine Rolle und Aufgabe neu. Dem unbemerkt in kleinen Schritten erfolgten Wandel eines Berufszweiges ist angemessen Rechnung zu tragen. Die Vorteile sind bewusst zu nutzen. Notwendige Schlussfolgerungen müssen erkannt und akzeptiert werden, da nur so eine erforderliche Reaktion möglich wird.
Die nachfolgenden Thesen beschreiben das Fazit der Langzeitdiagnose.
- Die Inhalte der Vorlesung "Vermessung" haben dem Wandel der Zeit Rechnung getragen!
Die zweisemestrigen Veranstaltung "Vermessung" wurde in
"Vermessung und Geoinformation" umbenannt. Dies war mit einer Aufstockung des Stundendeputats verbunden. - Fachgebietsübergreifende interdisziplinäre Werbung für "Geoinformation" wird überlebensnotwendig!
Das Fachgebiet "Praktische Geodäsie" muss gedanklich mit "Geoinformation" verbunden werden. Der Themenbereich der "Vermessung" ist hierfür in den Hintergrund zu rücken, da er mit Erfahrungswerten belegt ist, die der Realität in keiner Weise gerecht werden und ihr nicht mehr entsprechen. - Fachgebietsübergreifendes interdisziplinäres Know-How zu "Geoinformation" muss aufgebaut werden!
Nachgefragt wird nur, was in das Bewusstsein Eingang gefunden hat:
"Haare schneiden beim Frisör, die Brille gibt es beim Optiker und die Zähne bohrt der Zahnarzt …" – für die Vielfalt von Ansätzen zur Behandlung von Raumproblemen gibt es im Gegensatz hierzu keine umfassende Einordnung in den Köpfen der Anwender. Dies betrifft sowohl den Bereich der Sensoren als auch das Thema des Informationshandlings mit Geoinformationssystemen. - "Wir haben die Lösung – uns fehlt die Aufgabe …"
kennzeichnet den Dienstleistungscharakter des Fachgebiets "Praktische Geodäsie", wobei sich "die Aufgabe" aus allen Fachbereichen der Universität rekrutieren kann, ebenso wie raumbezogene Fragestellungen allen Bereichen der Gesellschaft zuzuordnen sind. - Das "Kompetenzzentrums Geoinformation"
existiert hierfür als eingerichtete Anlaufstelle – sie wird nur mit der gesamten Aufgabenfacette der Raumprobleme noch nicht unmittelbar in Verbindung gebracht.
Dabei weist (fast) jede Fragestellung und wissenschaftliche Analyse einen Raumbezug auf, je nach Problemlage in unterschiedlich vielen Dimensionen: 2, 3 und auch 4! - Ergänzende Unterstützung vs. konkurrierende Intervention!
Geoinformation muss im Handling von Rauminformation so allgemein Akzeptanz finden wie die Schreibmaschine oder heute "word" des Office-Pakets zum Schreiben eines Briefes. "Die Schreibmaschine" des Ingenieurs ist die gleiche wie die des Historikers. Möglicherweise unterscheiden sich die Kugelköpfe … Ein neues "Ding" zum Schreiben sollte man nicht erfinden. Als noch cleverer erweist es sich, jemanden schreiben zu lassen, der dies – und nur dies – unabhängig vom Fachgebiet virtuos beherrscht.
Die Standardfunktionalität zum Handling von Rauminformation, die über ein Geoinformationssystem bereitsteht, ist zunächst ebenso nicht! fachgebunden – demzufolge hinsichtlich des Charakters vollständig interdisziplinär zu verstehen. - Den Dialog führen!
Voraussetzung für den Erfolg des "Teams" ist das Einverständnis über die Problemstellung. Erst wenn seitens der speziellen Fachrichtung sauber spezifiziert wird, was Ergebnis der Untersuchung sein soll, wird eindeutig klar, was für die Beantwortung dieser Frage in welcher Form notwendig ist.
Die Kunst besteht hierbei "dem Kunden" (des Kompetenzzentrums Geoinformation) "aus der Nase zu kitzeln", was er tatsächlich benötigt.