UTM-Koordinatensystem und dessen Folgen

Im Zuge der Einführung des neuen Amtliche Liegenschaftskatasterinformationssystem (ALKIS) - in dieser Schnittstelle sind die ALK- und die ALB-Daten gemeinsam enthalten – erfolgt in Deutschland auch sukzessive die Umstellung der amtlichen Geo-Daten der Vermessungsverwaltungen in das Koordinatensystem „ETRS89 / UTM Zone 32N“ und „ETRS89 / UTM Zone 33N“.

Ob im jeweiligen Bundesland Zone 32 oder Zone 33 Verwendung findet, hängt maßgeblich von der Lage des Bundeslandes innerhalb Deutschlands bzw. innerhalb der UTM-(Meridian)Zonenaufteilung ab und für welche Zone sich dann schlussendlich ein Bundesland entscheidet.

Quelle: wikipedia.de

Unterstützung in der Agrarsoftware NEXT Farming AG Office in Bezug auf die InVeKoS-Antragsstellung

Unsere Agrarsoftware unterstützt schon seit der Einführung der grafischen Schlagübersicht (GIS = Geographisches Informationssystem) vor etlichen Jahren die unterschiedlichsten, weltweit verwendeten Koordinatensysteme und die Umrechnung (Transformation) zwischen diesen Systemen. Dadurch wird gewährleistet, dass beispielsweise GPS-Handgeräte oder unser NEXT FlexGPS mit den Daten aus der Schlagkartei korrekt arbeiten können und die Lagengenauigkeit draußen auf dem Feld beim Vermessen passt.

Diese technische Basis gewährleistet auch die sichere Antragstellung mit den neuen UTM-Koordinatensystemen. Sollte Ihr Bundesland die Antragsdaten bereits im UTM-Koordinatensystem ausliefern bzw. aus der Agrarsoftware benötigen und Ihr Betriebskoordinatensystem bisher nicht auf UTM umgestellt sein (das kann in der Betriebsverwaltung hier überprüft werden), so kann dies

1. in der Betriebsverwaltung durch unser Servicepersonal im Außendienst entsprechend korrigiert werden und der Datenbestand vorbereitend konvertiert werden.
   Das derzeit bei Ihnen im Betrieb eingestellte Koordinatensystem kann über den Menüpunkt Unternehmen / Betrieb | Unternehmen / Betrieb bearbeiten eingesehen werden.
   
2. oder zumindest beim Im- oder Export von Daten das entsprechende Quell- oder Zielkoordinatensystem eingestellt werden, um beim Datentransfer die Daten in das entsprechende UTM-Koordinatensystem zu transformieren. Die in NEXT Farming AG Office enthaltenen amtlichen Antrags-Schnittstellen verwenden automatisch das jeweilige amtliche Koordinatensystem Ihres Bundeslandes.
   Somit ist gewährleistet, dass der Import von aktuellen Feldblöcken und Landschaftselementen sowie der Export der Schnittstelle zu Ihrer amtlichen Antragssoftware korrekt funktionieren, ohne dass besondere Einstellungen erforderlich sind.
   Dadurch kann das Betriebskoordinatensystem in der Agrarsoftware vorerst noch auf das (alte) Gauß-Krüger Koordinatensystem eingestellt bleiben, eine Änderung des Betriebskoordinatensystems kann somit auch später erfolgen.

Bei allen anderen Im- oder Exporten von Geo-Daten (Vorjahres-Schläge, Sperrflächen, Wasserschutzgebiete, aus ALKIS abgeleitete Daten, …) oder beim Export individueller Daten für Ihr Amt für Landwirtschaft (z. B. Export einzelner Schläge oder anderer Flächen über den Grafikexport) müssen Sie für eine lagengenaue Übergabe der Daten die Angabe des korrekten Koordinatensystems beim Datentransfer beachten.

Im-/Export

Beim Im- oder Export von Daten über den „Import-Wizard“ kann die Angabe des korrekten Quell- oder Zielkoordinatensystems erfolgen, sobald die folgende Schaltfläche erscheint:

Klicken Sie im Bereich Koordinaten-Konvertierung auf die Checkbox, so dass dahinter „konvertieren“ steht. Durch Klick auf das darunter stehende Standard-System „WGS84“ gelangen Sie, wie oben gezeigt, zur Koordinatensystem-Auswahl.

Optionen beim Export:

1. würde die zu erstellende Zieldatei – wir befinden uns hier beim Export von Daten – im Betriebskoordinatensystem erstellen, also keine Konvertierung durchführen.
2. würde die zu erstellende Zieldatei in das geographische Koordinatensystem WGS84 konvertieren, welches von den meisten GPS-Geräten für Vermessungen draußen in der Natur genutzt wird.
3. bietet hier die Möglichkeit an, die Daten in ein beliebiges anderes Koordinatensystem – bei den Antragsdaten beispielsweise dann das oben genannte UTM-Koordinatensystem – zu transformieren. Nach dem Drücken auf die drei kleinen Punkte neben dem Eingabefeld erscheint die „System wählen“ Schaltfläche. Falls das gewünschte Koordinatensystem hier nicht erscheinen sollte, so kann über die Auswahl „Benutzerdefiniert“ und dann per Druck auf den Knopf mit den drei Punkten eine erweiterte Auswahlmöglichkeit geöffnet werden:

Hier kann dann das UTM-Koordinatensystem, wie oben angezeigt, ausgewählt werden, damit die GIS-Konturen entsprechend umgerechnet werden. In Bezug auf die UTM-Systeme ist je nach Bundesland im Regelfall folgendes System zu verwenden:

Aktualität und Genauigkeit der Umrechnungsparameter

Die im Programm für die Koordinatenkonvertierung zu UTM hinterlegten Parameter bieten Transformationsgenauigkeiten im Submeterbereich. Die Landesvermessungen haben im Zuge der landesweiten Umstellung der Koordinatensysteme mittlerweile auch hoch genaue Transformationsparameter (NTv2-Methode) veröffentlicht, die - soweit erforderlich - in NEXT Farming AG Office mit aufgenommen wurden.

Umstellung im Zuge der Einbindung der hoch genauen Transformationsparameter

Die von den Bundesländern für die UTM-Umstellung bereitgestellten Transformationsparameter sind in NTv2-Gitterdateien realisiert worden und im Programm in den Jahren 2014 / 15 für die Auswahl als Koordinatendatum integriert worden.

Im Zuge dessen wurden folgende Ergänzungen durchgeführt, welche im Programm über die Auswahl des Koordinatendatums sichtbar werden:

Änderungen/Ergänzungen beim Koordinatendatum:

• Das Koordinatendatum DHDN-NTv2 mit der BKG-Transformationsparameterdatei der „BETA2007“ wurde ergänzt, um Bundesländerübergreifende Transformationen durchführen zu können und bei Ländern, welche keine Transformationsparameter lizenzfrei zur Verfügung stellen, eine Möglichkeit zur genaueren Transformation anbieten zu können
• Das Koordinatendatum PD83-TH mit der thüringischen NTv2-Transformationsparameterdatei wurde ergänzt
  • Die Transformationsparameter des Koordinatendatum DHDN wurden aktualisiert und in Einklang mit der weltweit verwendeten EPSG-Datenbank gebracht

• Achtung:

  diese Anpassung der Transformationsparameter kann u.U. bei der Verwendung von AB-Linien und Schlagkonturen zu Verschiebungen kommen. Hierfür werden softwaremäßig Hilfsmittel angeboten, um diesem Umstand Abhilfe zu schaffen!

• Das Koordinatendatum DHDN95 entspricht nun dem vorherigen Datum DHDN
• Das Koordinatendatum DHDN-HeTa2010 für die NTv2-Transformation für Hessen wurde ergänzt
• Das Koordinatendatum DHDN-SeTa2009 für die NTv2-Transformation für das Saarland ergänzt
• Das Koordinatendatum RD83-NTv2-SN für die NTv2-Transformation für Sachsen wurde ergänzt
• Das Koordinatendatum Pulkovo 1942(83) für eine aktuellere Transformation ohne NTv2 bei Verwendung des Krassovsky-Ellipsoids wurde ergänzt (EPSG-Code 1775)
• Das Koordinatendatum Pulkovo 1942(83)-NTv2-ST für eine NTv2-Transformation bei Verwendung des Krassovsky-Ellipsoids wurde ergänzt

Realisierung in der Software

Als vorbereitende Maßnahme auf die UTM-Umstellung wurden im Zuge des Updates auf die Version 1.7.7.10 den Kunden nach der Durchführung des Updates beim erstmaligen Programmstart und dem ersten Öffnen des GIS-Fensters die Möglichkeit angeboten, das Betriebskoordinatensystem zu aktualisieren, um die neuen, zum Koordinatendatum hinterlegten Transformationsparameter, welche für die Transformation zu UTM verwendet werden sollten, verfügbar zu machen.

Dies geschieht über folgenden Dialog:

Damit wird beispielsweise bei einem Betrieb in Sachsen beim Wählen der zweiten Option das Betriebskoordinatensystem auf das nachfolgende umgestellt, die bestehenden Geo-Daten werden dabei nicht umgerechnet.

Sollten hierbei schon Abweichungen zwischen Schlagkonturen und AB-Linien auftreten, so kann ggf. bis zur UTM-Umstellung nochmal auf das alte Koordinatensystem zurück gewechselt werden, was weiter unten erläutert wird.

Auswirkungen bei den verwendeten Geo-Daten

Vor der Umstellung zu UTM

Die oben genannte Aktualisierung des Koordinatendatums hat nun zwar vorerst keine unmittelbaren Auswirkungen auf die im Programm gespeicherten Geo-Daten, da diese nicht umgerechnet werden. Allerdings wirkt sich die Aktualisierung des Koordinatendatums beim Im- oder Export von Geo-Daten oder bei internen Umrechnungen aus / in das projizierte Betriebskoordinatensystem aus, da schon im Programm selbst Geo-Daten

• im Betriebskoordinatensystem (z. B. Schlagkonturen, Flurstücke und alle weiteren GIS-Ebenen und Hintergrundkarten) und
• im geographischen Koordinatensystem WGS84 (z. B. Leitspuren und nicht verbuchte Maßnahmen im Kartenbaum)

vorgehalten werden.

Werden nun z. B. AB-Linien aus dem geographischen Koordinatensystem für die Anzeige im GIS in das Betriebskoordinatensystem umgerechnet, kann es nun zu einer Lagenänderung kommen. Sollte diese Lagenänderung gravierende Auswirkungen auf den Datenbestand ausüben, so wird empfohlen, das Koordinatensystem bis zur Umstellung auf UTM wieder auf den vorherigen Zustand zurückzusetzen. Dies kann in den Betriebseinstellungen durchgeführt werden.

Für Kunden mit Datenbeständen nach 2015 sollte das unten stehende Koordinatensystem eingestellt werden:

Kunden mit Datenbeständen vor 2015 sollten auf das unten stehende Koordinatensystem zurückstellen:

Umstellung zu UTM

Sobald die UTM-Umstellung erfolgt ist, sind auch die im Programm vormals im alten projizierten Koordinatensystem vorliegenden Geo-Daten durch die neuen Transformationsparameter umgerechnet worden. Nun kann es wiederum zu Verschiebungen innerhalb der im Programm verwendeten Geo-Daten kommen, welche in Abhängigkeit vom Anwendungsfall über folgende Lösungsansätze behoben werden können:

• Vor der UTM-Umstellung über GPS-Vermessung eingelesene und dabei mit den alten Parametern umgerechnete Geo-Daten passen nun nicht mehr zu den im Programm originär in WGS84 vorliegenden Geo-Daten:
  • Datenrücksicherung eines alten Datenbestandes durchführen (Einstellung des Koordinatendatums – entweder auf DHDN oder DHDN95 einstellen - beachten) und anschließend die entsprechenden Geo-Daten per Datenexport nach WGS84 exportieren und dann im neuen Datenbestand wieder importieren und dabei die vorhandenen Konturen ersetzen
  • Im neuen Datenbestand die GPS-Vermessungen wieder neu importieren und dabei die vorhandenen Konturen ersetzen
• Nach der UTM-Umstellung aus einem projizierten Koordinatensystem eingelesene Konturen passen nun nicht mehr zu den im Programm in UTM vorliegenden Geo-Daten :
  • Beim Import ist hier darauf zu achten, dass das korrekte Koordinatendatum für eine hoch genaue Transformation der Geo-Daten ausgewählt wird. Hierbei muss das Koordinatendatum die oben angegebenen, neu hinzugekommenen NTv2-Parameter beinhalten, dies kann über die entsprechende Auswahl des Quellkoordinatensystems sichergestellt werden

Neben den oben genannten Varianten können in Abhängigkeit des Nutzungszwecks des Programms noch weitere Datensituationen auftreten, für deren Abhilfe eine nähere Analyse des Datenbestands notwendig sein kann.

Bitte überprüfen Sie darüber hinaus in regelmäßigen Abständen die im Internet veröffentlichten Programmupdates, um Anpassungen zu diesem Thema möglichst zeitnah im Programm nutzen zu können. Gehen Sie dazu auf den Menüpunkt Hilfe | nach Online-Updates suchen.