Hasso-Plattner-Institut
  
Hasso-Plattner-Institut
Prof. Dr. Jürgen Döllner
  
 

Thema

Umwelt- und Flächeninformationen sind für die Umsetzung der flächenbezogenen Ziele der Nachhaltigkeitsstrategie ("30 Hektar-Ziel") und für ein nachhaltiges Flächenmanagement von zentraler Bedeutung. Sie sind Grundlage der Erfassung, Bewertung und Mobilisierung von Flächenpotenzialen / Baulandreserven und sind integraler Bestandteil der kommunalen, regionalen und überregionalen Flächenutzungsplanung, bzw. Raumordnungsplanung. Darüber hinaus dienen sie als Grundlagen für umweltplanerische Instrumente wie die naturschutzrechtliche Eingriffs- / Ausgleichsregelungen, Landschaftspläne, Umweltverträglichkeitsstudien und Pflegekonzepte. Auch eine Bilanzierung des Flächenverbrauchs (Flächenmonitoring) und Kommunikations- und Informationsmedien für die Öffentlichkeit und für politische Entscheidungsträger sind auf umfassende Umwelt- und Flächeninformationen angewiesen.

Stand der Technik ist die Erfassung, Prozessierung und Verwaltung dieser "Daten" in Datenbanken und geographischen Informationssystemen (GIS) durch Fachbehörden auf Ebene der Kommunen, Kreise, Länder und des Bundes, durch externe Dienstleister und durch Planungsbüros. Aber auch analoge Datensammlungen in Form von Plänen und Registraturen finden nach wie vor Verwendung. Akteure im Flächenmanagement sehen sich deshalb in der Regel damit konfrontiert, zunächst Daten und Informationen von unterschiedlichen Anbietern zusammenführen zu müssen, um sie auswerten zu können. Schematische, logische, semantische und geometrische Unterschiede in den Daten, fehlende Metainformationen und inkonsistente Datensätze erschweren diese Aufgabe regelmäßig. Die Katalogisierung, Harmonisierung und Integration der verfügbaren Daten in fachübergreifenden Geodateninfrastrukturen stellt somit eine wichtige Aufgabe dar, die durch Initiativen auf Ebene der Kommunen (z. B. FIS-Broker Berlin), der Regionen (z. B. GDI Berlin/Brandenburg), des Bundes (GDI-DE) und der EU (Inspire-RL) vorbereitet werden.

Auf der anderen Seite steht die Frage nach der Informationsvermittlung im Flächenmanagement. Die Darstellung von Informationen im Flächenmanagement erfolgt zumeist durch analoge oder interaktive Karten. Typischerweise werden dabei hoch komprimierte Informationen auf einem 2D-Kartenwerk (analog oder digital) durch Flächen-, Linien- und Punktsignaturen kommuniziert. Die Interpretation erfordert nicht selten spezifisches Fachwissen und langjährige Erfahrung. Viele Akteure des Flächenmanagements, wie bspw. die Öffentlichkeit, Entscheider, Investoren oder auch Grundeigentümer verfügen nicht über diese Voraussetzungen und können deshalb entscheidungsrelevante Umwelt- und Flächeninformationen nur eingeschränkt aus Kartenwerken ableiten.

Hier setzt das Vorhaben Flächeninformationssysteme auf Basis virtueller 3D-Stadtmodelle an. Ziel ist es zu erforschen, inwieweit durch den Einsatz von virtuellen 3D-Stadtmodellen entscheidungsrelevante Informationen kommuniziert werden können. Die These des Vorhabens ist, dass virtuelle 3D-Stadtmodelle ein innovatives Medium für die Vermittlung von flächenmanagementbezogenen Informationen darstellen, da sich damit (Geo-)Daten in einem intuitiv wahrnehmbaren, virtuellen Raum einbinden und interaktiv analysieren lassen. Anhand von exemplarischen Beispielen des Flächenmanagements, die in Kooperation mit den kommunalen Partnern Berlin und Potsdam formuliert werden, sollen die sich bietenden Möglichkeiten systematisch erforscht und beispielhafte Planungstools in virtuelle 3D-Stadtmodelle integriert werden. Ein wesentliches Teilziel ist somit die Anreicherung von Stadtmodellen um Inhalte, die neben einer visuellen Exploration von 3D-Stadtmodellen eine analytisch-algorithmische Nutzung dieser Modelle für fachspezifische Berechnungen und Untersuchungen ermöglichen. Aber auch die bisher selten genutzten Spezifika dreidimensional modellierter virtueller Räume sollen für Analyse- und Simulationstools, wie etwa für die Berechnung der Verschattung einer Fläche im Verlauf eines Tages, Monats oder Jahres oder für Sichtbarkeitsanalysen, genutzt werden. Ein weiteres Teilziel ist die Herstellung zielgruppenspezifischer Stadtmodellmedien, die eine Nutzung von Stadtmodellen im Flächenmanagement nicht auf die Kommune als Halter eines Modells beschränkt, sondern die Kommunikation mit anderen Akteuren ermöglicht. Dazu sollen entsprechend aufbereitete 3D-Stadtmodelle als Anwendung auf DVDs oder im Internet veröffentlicht werden.

Zur Erreichung der Ziele müssen bestehende Stadtmodelltechnologien angepasst und erweitert werden. Insbesondere sind flächenmanagementbezogene Visualisierungstechnologien, Analyse- und Planungswerkzeuge zu entwickeln, sowie aufgabenspezifische Stadtmodellerweiterungen zu definieren. Ausgangspunkt für die Erweiterung sind bestehende 3D-Stadtmodelle und 3D-Stadtmodelle, die von der Firma Virtual City Systems auf Basis von Laserscannerdaten und Daten der automatisierten Liegenschaftskarte (ALK) nach dem Stand der Technik modelliert werden. Die visuelle Qualität der verwendeten Basis-Stadtmodelle soll an dieser Stelle zukünftig durch Bildschirmfotos dokumentiert werden.