Anleitung zur Georeferenzierung

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Auf dieser Seite finden Sie die Anleitung zur Georeferenzierung. Weitergehende Erklärungen zu Systemvoraussetzungen und Begriffserläuterungen finden Sie auf folgender Hinweisseite.

Einmalige Einstellungen in QGIS

Es ist zu überprüfen, ob unter „Einstellungen“ - „Optionen“ in der Rubrik „Netzwerk“ unter Host und Port eine Eintragung erfolgen muss (je nach Netzwerkstruktur). Weiterhin ist zu überprüfen, ob unter „Einstellungen“ – „Optionen“ – „KBS“ das Koordinatensystem Gauß-Krüger 2 (EPSG:31466) eingestellt ist, sowie unter „Koordinatenbezugssystem für neue Layer“ „Folgendes KBS benutzen“ ausgewählt ist.

Falls in den beiden Feldern die Eintragung „EPSG:31466-DHDN/Gauss-Kruger zone 2“ nicht vorhanden, ist das genannte Koordinatensystem über die Schaltfläche „Wählen...“ auszuwählen. In dem sich öffnenden Fenster ist unter „Kürzliche benutzte Koordinatensysteme“ „DHDN / Gauss Kruger zone 2 EPSG 31466“ auszuwählen. Falls das Koordinatensystem dort nicht vorhanden ist, muss über den EPSG Code gesucht werden. Hierzu ist „31466“ neben der Schaltfläche „Finden“ einzugeben und die Schaltfläche „Finden“ ist im Anschluß zu betätigen. Anschließend ist das Fenster mit OK zu schließen. Unter „Einstellungen“ – „Optionen“ – „Allgemein“ ist unter „Repräsentation für NULL-Werte“ der Wert „NULL“ zu löschen, so dass in dem Feld keine Eintragungen mehr vorhanden sind.

Für die Georeferenzierung sollte ein geeigneter WMS-Dienst vorhanden sein. Dazu müssen Sie unter „Layer“ auf „WMS-Layer hinzufügen“ klicken. Anschließend wählen Sie die Schaltfläche „Neu“ an und füllen die Felder „Name“ und „URL“ in dem sich neu öffnenden Fenster entsprechend aus. Die Einstellungen können durch Speichern des Projekts für zukünftige Arbeiten dauerhaft verwendet werden.

Vorbereitungen

1. Schritt: Konvertieren von PDF-Dateien oder anderen Bilddateien in TIF-Format

Von der kommunalen Stelle bereits digital gelieferte Pläne liegen gegebenenfalls nicht im TIF-Format vor. Diese müssen mittels dem Grafikprogramm „The Gimp“ in das TIF-Format umkonvertiert werden. Die entsprechende Datei (z.B. PDF) mittels der rechten Maustaste anklicken und unter „Öffnen mit“ das Programm „Gimp“ auswählen. In dem sich öffnenden Fenster „Aus PDF Importieren“ anschließenden unter „Auflösung“ den Wert 300 eintragen und „Importieren“ anwählen. Bei anderen Bildformaten (z.B. JPG,JPEG,PNG,GIF usw.) erscheint das obige Fenster „Aus PDF Importieren“ nicht. Anschließend unter „Datei“ die Funktion „Speichern unter“ auswählen.

Unter „Dateityp: Nach Endung“ ist „TIFF-Bild“ auszuwählen und anschließend die Schaltfläche „Speichern“ zu betätigen. In dem sich nun öffnenden Fenster ist unter „Kompression“ „kein“ anzuwählen und „Speichern“ zu betätigen. Im Anschluss kann das Programm „Gimp“ wieder geschlossen werden.

2. Schritt: PDF-Dokument bzw. PDF-Dokumente der Planunterlage erzeugen

Da für die Einstellung im GeoPortal.rlp nur die jeweilige reine Planzeichnung als georeferenzierte TIF-Datei benötigt wird, gehen sonstige Angaben verloren. Deshalb wird vom gesamten Plandokument eine PDF-Datei erzeugt. Besteht ein Plan aus mehreren Seiten bzw. mehreren TIF-Dateien wird für jede Seite bzw. aus jeder TIF-Datei ein PDF-Dokument erstellt. Um eine PDF-Datei aus der TIF-Datei zu erzeugen muss eine geeignete Software verwendet werden, z.B. Pdftk.

3. Schritt: Umbenennung und Kontrolle der PDF-Datei eines Plans

Die Benennung der erzeugten PDF-Datei erfolgt nach den Notierungen des „Leitfadens zur Bereitstellung kommunaler Pläne und Satzungen im Rahmen der GDI-RP“ und ist dementsprechend umzubenennen - siehe auch die Hilfeseite zur Dateibenennung und -nummerierung.

Bei einem Plan der aus mehreren Seiten bzw. mehreren TIF-Dateien besteht werden die einzelnen PDF-Dokumente zusätzlich mit einer fortlaufenden Nummer versehen, dabei ist die Reihenfolge zu beachten (Seite 1, Seite 2 usw.).

Das PDF-Dokument ist zu öffnen, um zu kontrollieren, ob das Dokument korrekt erstellt wurde.

Sonstige Pläne zu Bebauungsplänen oder Flächennutzungsplänen (z.B. Zuordnungspläne, Plan zum landespflegerischem Planungsbeitrag oder Tekturpläne) werden lediglich in einer PDF-Datei abgespeichert. Eine Georeferenzierung und Bildbearbeitung entfällt. Die einzelnen „sonstigen Pläne“ werden in einem PDF-Gesamtdokument zusammengefasst. Die Dateibezeichnung erfolgt nach den Notierungen des „Leitfadens zur Bereitstellung kommunaler Pläne und Satzungen im Rahmen der GDI-RP“.

Existieren zu solchen sonstigen Plänen keine zugehörigen Bebauungspläne oder Flächennutzungspläne, werden diese nicht bearbeitet bzw. nicht abgegeben. Das Vorhandensein einen „sonstigen Plans“ ohne einen Bebauungsplan, einen Plan zu einem Sanierungsgebiet oder einem Flächennutzungsplan ist in der Tabelle unter Kapitel 8.3 zu erfassen.

Schritt 4: Grobausschnitt

Starten des Programms Gimp und Öffnen einer noch nicht bearbeiteten TIF-Datei.

Die weitere Verarbeitung des geladenen Plans muss im RGB-Modus ablaufen. Deshalb ist, sofern das Bild noch nicht im RGB-Modus vorliegt, die Funktion „Bild – In RGB umwandeln“ anzuwählen. In der Statuszeile von mtpaint muss nun unten links der Eintrag '...x...xRGB' sichtbar sein (Beispiel: 10840x6953xRGB). Um für die eigentliche Georeferenzierung den Plan auf das Notwendigste zu reduzieren, wird aus dem Plan ein Rechteck ausgeschnitten. Bei Planzeichnungen auf unterschiedlicher Kartengrundlage wird für jeden Bereich einer gleichen Kartengrundlage ein Rechteck ausgeschnitten bzw. die folgenden Schritte für jeden Bereich einer gleichen Kartengrundlage durchgeführt.

Hinweis Ein Plan kann aus mehreren Seiten bzw. TIF-Dateien bestehen. Beinhaltet der Plan zudem Planzeichnungen mit unterschiedlicher Kartengrundlage, entsteht somit für jeden Bereich einer gleichen Kartengrundlage jeweils eine neue TIF-Datei. Mittels der Schaltfläche (Auswählen) ein Rechteck um den Planbereich ziehen. Es ist dabei zu beachten, dass genügend Passpunkte für die spätere Georeferenzierung sichtbar bleiben.

Mit der Funktion „Bearbeiten“ - „Ausschneiden“ wird der umrandete Bereich farblich ausgefüllt. Mit der Funktion „Bearbeiten“ - “In neue Ebene einfügen“ wird der markierte Bereich als neue Ebene abgelegt. Über die Funktion „Ansicht“ - “Ebenenfenster“ ist ersichtlich, dass hier die Ebene 0 (Hintergrund) und die Ebene 1 existiert. In diesem Fenster die Hintergrundebene durch Anklicken markieren und mit dem „Pfeil nach oben“ um eine Postion nach oben verschieben. Nun die markierte Hintergrundebene löschen . Hierbei die Meldungen „Wollen Sie die Ebene 1 (Hintergrund) wirklich löschen“ mit „Ja“, sowie den darauf folgenden Dialog mit „Änderungen verlieren?“ bestätigen. Fenster schließen. 5.2 Speichern der Bildbearbeitung Teil 1 mit mtpaint und Umbenennen der Datei Speichern des Ausschnitts mit der Funktion „Datei“ - „Speichern als“. Die bearbeitete TIF-Datei ist nun nach den Notierungen des „Leitfadens zur Bereitstellung kommunaler Pläne und Satzungen im Rahmen der GDI-RP“ entsprechend abzuspeichern. Seite: 21/78 Bei einem Plan der aus mehreren Seiten besteht und/oder Planzeichnungen unterschiedlicher Kartengrundlage enthält, werden die Dateinamen der einzelnen TIF-Dateien mit „einem Punkt und einer fortlaufenden Nummerierung“ vor der Dateiendung erweitert. Beispiele: Plan auf einer Seite mit Planzeichnungen gleicher Kartengrundlage: „BPlan.07137102.2.0.plan.tif“ Plan auf mehreren Seiten und/oder mit Planzeichnungen unterschiedlicher Kartengrundlage: „BPlan.07137102.3.0.plan.1.tif“ „BPlan.07137102.3.0.plan.2.tif“ Hinweis: Der Name des PDF-Dokuments muss mit dem der TIF-Datei übereinstimmen, bis auf die Dateiendung und ggf. die Erweiterung bei TIF-Dateien bzw. PDF-Dateien („....plan.1.tif“). Anschließend ist mtpaint zu schließen. Seite: 22/78 6 Georeferenzierung mit QGIS Starten des Programms QGIS. 6.1 Georeferenzieren Für die Georeferenzierung sind mindestens 5 Passpunkte zu verwenden, diese sollen möglichst gut über den Bauleitplan verteilt sein. Zunächst ist manuell zu der Position des Gebietes zu zoomen in dem sich der Plan befindet. Die Georeferenzierungsfunktion wird mit dem Symbol oder über „Erweiterungen“ - „Georeferenzierung“ - „Georeferenzierung“ aufgerufen. Es öffnen sich nun die Dialogfenster Georeferenzierung. Hinweis: Bei einem PC Arbeitsplatz mit 2 Monitoren ist es sinnvoll, das Fenster Georeferenzierung auf den zweiten Monitor zu schieben. Bauleitplan laden und Einstellungen anpassen: Zunächst muss der digitale Bauleitplan geladen werden. Dies erfolgt, indem die Schaltfläche „Raster öffnen“ angeklickt wird. Ein weiteres Fenster mit der Überschrift „Raster öffnen“ wird geöffnet. Hier ist der Bauleitplan, der georeferenziert werden soll, auszuwählen und mit der Schaltfläche „Öffnen“ in das Georeferenzierungsmodul zu laden. Seite: 23/78 Übereinstimmende Punkte finden und hinzufügen: Nun beginnt die eigentliche Georeferenzierung. Es müssen im Bauleitplan Punkte gefunden werden, dessen Koordinaten bekannt sind. Hierzu ist das Fenster „Georeferenzierung“ mit Werkzeugen zum Verschieben und Zoomen ausgestattet. Durch Anklicken des Symbols „Punkt hinzufügen“ können Passpunkte in dem Rasterbild gesetzt werden, dabei ändert sich der Mauszeiger in eine Kreuzform. Mit diesem Fadenkreuz ist im Bauleitplan der erste Punkt anzuklicken, für den die Koordinate bekannt ist. Es ist zu beachten, dass an die jeweiligen Punkte entsprechend nah heranzuzoomen ist. Daraufhin öffnet sich ein weiteres Fenster („Kartenkoordinaten eingeben“). Seite: 24/78 Entweder können die bekannten Koordinaten unmittelbar eingegeben werden oder über einen geeigneten WMS-Dienst interaktiv zugeordnet werden. Durch das Anklicken der Schaltfläche „Aus Kartenanzeige“ wird nun der entsprechende Punkt in dem verwendeten WMS-Dienst angeklickt. Auch hier ist an die jeweiligen Punkte entsprechend nah heranzuzoomen. Es ist darauf zu achten, dass dabei im QGIS-Hauptfenster das „Verschieben“-Werkzeug ausgewählt ist. Durch das Anklicken des entsprechenden Punktes werden die grafischen Koordinaten in die Felder „X“ und „Y“ des Fensters „Kartenkoordinaten eingeben“ übernommen. Die Übernahme der Koordinaten wird mit „OK“ bestätigt und der Punkt wird als roter Punkt im Bauleitplan und in der GCP-Tabelle mit den zugehörigen Koordinaten angezeigt. Weitere Referenzierungspunkte sind analog zu erzeugen. Fehlerhaft digitalisierte Punkte können durch Anklicken des Symbols „Punkt löschen“ und anschließendem Anwählen des zu löschenden Punktes im Bauleitplan gelöscht werden. Berechnung der Georeferenzierung durchführen: Um eine Georeferenzierung durchführen zu können, muss zuvor die „Transformationseinstellung“ über angewählt werden. Die Befehlsschaltfläche „Transformationstyp“ in dem Fenster ist nun auf den Wert „Helmert“ einzustellen. Für die Stichprobenmethode ist „Nächster Nachbar“ auszuwählen. Die „Kompression“ ist auf den Wert „NONE“ einzustellen. Das Ausgaberaster soll den selben Dateinamen der in QGIS geladenen TIF-Datei enthalten – dazu klicken Sie auf und wählen anschließend die entsprechende Datei aus. In dieser Datei wird die durch die Georeferenzierung entstehende verzerrte TIF-Datei mit den Transformations- bzw. Georeferenzierungsparameter abgespeichert. Falls unter „Ziel-KBS“ nicht „EPSG:31466“ eingetragen ist, muss die unter „Ziel-KBS“ vorhandene Schaltfläche betätigt werden. Seite: 25/78 In dem sich öffnenden Fenster ist unter „Kürzliche benutzte Koordinatensysteme“ „DHDN / Gauss Kruger zone 2 EPSG 31466“ auszuwählen. Falls das Koordinatensystem dort nicht vorhanden ist, muss über den EPSG Code gesucht werden. Hierzu ist „31466“ neben der Schaltfläche „Finden“ einzugeben und die Schaltfläche „Finden“ ist im Anschluss zu betätigen. Seite: 26/78 Anschließend ist die Einstellung mit „OK“ zu bestätigen. Seite: 27/78 oder Seite: 28/78 Ferner ist in den Transformationseinstellungen die Option „Falls nötig 0 für Transparenz verwenden“ zu aktivieren (anzukreuzen) genau wie das Feld „Wenn fertig in QGIS laden“. Anschließend sind die Einstellungen mit der Schaltfläche „OK“ zu bestätigen. Nach dieser Einstellung werden die Abweichungen der Passpunkte zueinander (Restklaffungen bzw. residuals) im Georeferenzierungsfenster mit roten Linien angezeigt und als numerische Abweichung in der „GCP-Tabelle“ unter „residual [pixel]“ dargestellt. Seite: 29/78 Fehlerhafte Passpunkte weisen sehr hohe Restklaffungen (residuals) auf. Dies liegt zum Beispiel daran, dass die ausgewählte Position in dem verwendeten WMS-Dienst nicht genau mit der Position auf dem Bauleitplan übereinstimmt. Es ist darauf zu achten, dass ein einzelner fehlerhaft gesetzter Passpunkt die anderen Passpunkte mit verfälschen kann. Daher ist bei großen Abweichungen bzw. Restklaffungen zunächst der Passpunkt mit der größten Abweichung aus der Georeferenzierung auszuschließen (Ausschalten des Häckchen in der GCP-Tabelle unter „on/off“) oder der Passpunkt ist zu löschen. Durch das Löschen oder Ausschließen des Passpunktes muss selbstverständlich ein neuer Passpunkt gesetzt werden, wenn die Anzahl der Passpunkte weniger als 5 beträgt und die Passpunkte nicht über den gesamten Bauleitplan verteilt sind. In dem obigen Beispiel weist der Passpunkt mit der ID 4 die größte Restklaffung auf. Dieser wurde über das Entfernen des Häckchen unter „on/off“ aus der Georeferenzierung ausgeschlossen. Seite: 30/78 Nach dem Auschalten des Passpunktes mit der ID 4 weisen die restlichen Passpunkte nur noch entsprechend geringe Abweichungen bzw. Restklaffungen auf. Nun wird als letzter Schritt die eigentliche Georeferenzierung über das Werkzeug „Georeferenzierung beginnen“ gestartet. Hinweis: Je nach Dateigröße und Anzahl der Passpunkte kann der Vorgang einige Zeit in Anspruch nehmen. Wenn der Bauleitplan als neuer Layer bzw. Ebene in der Legende in QGIS erscheint, kann das Georeferenzierungsfenster geschlossen werden. Seite: 31/78 6.2 Prüfung der Georeferenzierung Im Kartenfenster von QGIS sollte im Feld Legende die Ebene mit dem georeferenzierten Bauleitplan sichtbar sein. Den Eintrag mit der rechten Maustaste anwählen und im Untermenü „Auf die Layerausdehnung zoomen“ auswählen. Die Kartendarstellung stellt nun den georeferenzierten Bauleitplan auf dem verwendeten WMS-Dienst dar. Damit die Georeferenzierung geprüft werden kann, muß die Transparenz des Bauleitplans auf ca. 50% eingestellt werden. Dazu wird in der Legende der Bauleitplan mit der rechten Maustaste angeklickt und im Untermenü der Punkt „Eigenschaften“ - „Transparenz“ angewählt. Hier kann der Regler für die Transparenz (ca. 50 %) eingestellt werden. Abschließend ist die Befehlsschaltfläche „OK“ auszuwählen. Die Georeferenzierung kann nun im Kartenfenster auf der Grundlage des verwendeten WMS-Diensts geprüft werden. Zeigen sich hier größere Abweichungen, ist die Georeferenzierung zu wiederholen (z.B. mit anderen oder mit einer erhöhten Anzahl von Paßpunkten). Nach erfolgreicher Prüfung kann QGIS geschlossen werden. Der abschließende Dialog ist mit „Verwerfen“ zu bestätigen. 6.3 Erstellung einer WLD-Datei aus einem GeoTIFF Aus der zuvor in QGIS georeferenzierte TIF-Datei (z.B. BPLan.07123456.20.1.plan.tif) muss mittels Software eine WLD-Datei extrahiert werden. Dies kann z.B. mit den GDAL-Tools durchgeführt werden (GDAL_translate). Seite

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