Scan & Georeferenzierung von farbigen und monochromen Karten und Plänen

Einleitung

analoge Karte in sehr schlechtem Zustand

Karte in schlechtem Zustand

Analoge Karten und Pläne sind wichtige Zeitdokumente landschaftlicher, landeskultureller sowie industrieller Entwicklungen. Dieses Archivgut unterliegt jedoch einem permanenten Zerfallsprozess der zwar sehr langsam aber dafür fast unaufhaltsam Papier zerstört, bis es schon bei geringsten mechanischen Belastungen zerfällt. In Folge von Luftfeuchtigkeit und hohen Temperatur können sich zudem Pilze, Mikroorganismen sowie Schadinsekten an der Papierzerstörung beteiligen.

Im Rahmen der Gewähr der Bestandszugänglichkeit ist aus konservatorischer Sicht oftmals die weitere materielle Nutzung dieser Archivmaterialien, insbesondere wenn es sich um einzigartige Originalbestände handelt, aus fachlichen wie wirtschaftlichen Gründen zum Teil nicht weiter zu verantworten bzw. muss stark eingeschränkt werden.

Um diese analogen Quellen weiterhin einer zeitgemäßen, elektronischen Nutzung über Datenträger am PC oder das Internet zuzuführen, und somit die Kartenanalyse und Auswertung nicht nur zu beschleunigen, sondern auch quantitativ und qualitativ zu verbessern, bietet sich eine Digitalisierung und Georeferenzierung an.

Scannen analoger Karten und Pläne

Es existieren heute Scan-Verfahren, welche in Bezug auf Formatgrößen wie auch auf geometrische Auflösung und Farbtreue praktisch fast identische digitale Kopien erstellen können. Dabei erfolgt die Verfahrensauswahl unter Beachtung der Bewertungskriterien verfügbare Auflösung, Farbtiefe, Dateigröße, Schärfe, Farbrauschen bzw. Farbneutralität.
Während des Scannens wird eine Matrix von Bildelementen (Pixeln) erzeugt. Jedes Pixel kann dabei einen bestimmten Wertebereich speichern und somit Farben numerisch ausdrücken.

Auflösung

Die Wahl der Auflösung sollte stets im Zusammenhang mit der geplanten Verwendung und der Art der zu scannenden Vorlage gesehen werden. Als entscheidende Kriterien gelten dabei die Lesbarkeit von Schriftzeichen sowie die Größe der resultierenden Bilddateien. Für die Arbeit am Bildschirm bedeutet dies, dass bei größeren Auflösungen unter entsprechend großem Zoomfaktor deutlich mehr Details zu erkennen sind als bei geringeren Auflösungen.

Georeferenzierung digitaler Karten und Pläne

Durch die Georeferenzierung werden jedem Pixel einer Rasterdatei Koordinaten zugeordnet, wobei je nach verwendeter Software zwischen verschiedenen Transformations- und Resamplingmethoden unterschieden werden kann, die jeweils zu unterschiedlichen Ergebnissen hinsichtlich definierter Qualitätskriterien führen.

Im Auftrag des Landesamtes für Umwelt, Naturschutz und Geologie Mecklenburg-Vorpommern (LUNG) wurde die Georeferenzierung von 500 Lageplänen von Meliorationsprojekten aus verschiedenen Jahrzehnten des vorigen Jahrhunderts im Raum Hagenow/Ludwigslust durchgeführt. Die Karten waren dabei teils bereits in sehr schlechtem Materialzustand.

Da bedingt durch die Agrarreform in der ehemaligen DDR eine großangelegte Nutzungsänderung in Kombination mit einer Flurbereinigung (Wegfall von Hecken und anderen markanten Landschaftselementen, Verlegung von Straßen und Wegen) vorgenommen wurde, sowie im Rahmen einer großflächigen Melioration ganze Landschaften verändert wurden, kamen während der Bearbeitung möglichst Referenzkarten und Luftbilder aus dem jeweiligen Zeitabschnitt zur Anwendung.

Je nach materiellem Zustand der Karten sowie möglicher Verzerrungen des Karteninhalts z.B. durch Knickstellen wurde die Transformationsmethode und damit auch die Anzahl der verwendeten Passpunkte entsprechend angepasst, um so ein qualitativ bestmögliches Ergebnis zu erzielen.

Nachdem alle dieser Karten nun georeferenziert vorliegen, können sie in einem Geo-Informationssystem in Kombination mit anderen Karten und auch Luftbildern dargestellt und ausgewertet werden. Die darin enthaltenen Informationen sind somit für Forschung, Verwaltung und Planung wieder zugänglich und können in Entscheidungsprozesse einfließen.

In der Summe decken die 500 Karten eine Fläche von >7.000 km² ab bei einem Datenvolumen von ~50 Gigabyte (Dateiformat Geo-Tiff, unkomprimiert).


georeferenzierte Karten im Vergleich mit Luftbildern © GeoBasis-DE/M-V (2016)

georeferenzierte Karten im Vergleich mit Luftbildern

georeferenzierte Karten mit aktuellen Vergleichskarten © GeoBasis-DE/M-V (2016)

georeferenzierte Karten mit aktuellen Vergleichskarten

georeferenzierte Karten mit älteren Vergleichskarten © GeoBasis-DE/M-V (2016)

georeferenzierte Karten mit älteren Vergleichskarten

georeferenzierte Karten mit historischen Vergleichskarten© GeoBasis-DE/M-V (2016)

georeferenzierte Karten mit historischen Vergleichskarten