Der Einsatz von GIS bei der Erstellung von denkmalpflegerischen Erhebungsbögen (DEB) und kommunalen Denkmalkonzepten (KDK) (Version 2.01)

Thomas Gunzelmann

28.11.2018

Einleitung: DEB und GIS

Die Geschichte des denkmalpflegerischen Erhebungsbogens in Bayern reicht bis in die Jahre 1987/88 zurück.1 Die ältesten Erhebungsbögen wurden mit der Schreibmaschine erstellt, die Karten, die von Anfang an einen Schwerpunkt dieses Instrumentes bildeten, wurden mit Buntstift oder Filzstift gezeichnet. Die wichtigste Karte des Erhebungsbogens war und ist die Karte der denkmalpflegerischen Interessen, hier ein Beispiel aus dem Jahr 1988.

Karte der denkmalpflegerischen Interessen für das Dorf Fischern (Lkr. Wunsiedel). Zeichnung: Thomas Gunzelmann, 1988
Karte der denkmalpflegerischen Interessen für das Dorf Fischern (Lkr. Wunsiedel). Zeichnung: Thomas Gunzelmann, 1988

Mitte der 1990er Jahre gab es die ersten Ansätze, auch die Karten digital zu produzieren, dazu wurden zunächst vektorbasierte Zeichenprogramme wie Micrografx Designer oder Corel Draw verwendet, der eine oder andere versuchte es auch mit Photoshop.

Nach 2000 setzte sich bei den meisten Bearbeitern der Einsatz von CAD-Programmen wie Autocad durch. Damit werden auch derzeit noch aufwendige und schöne Karten produziert.

Karte der denkmalpflegerischen Interessen für die Stadt Prichsenstadt (Lkr. Kitzingen). Zeichnung: Christiane Reichert/Ralf Jost, 2011
Karte der denkmalpflegerischen Interessen für die Stadt Prichsenstadt (Lkr. Kitzingen). Zeichnung: Christiane Reichert/Ralf Jost, 2011

Grundsätzlich bestehen städtebaulich-denkmalpflegerische Untersuchungen wie der denkmalpflegerische Erhebungsbogen aus einem Textteil, einer Bilddokumentation und einem Kartenteil. Das Leistungsbild (Denkmalfachliches Anforderungsprofil) sieht für den Erhebungsbogen im dörflichen Rahmen folgende Karten vor:

Ausschnitt aus dem denkmalfachlichen Anforderungsprofil DEB
04 Kartenteil
04.01 Nachrichtliche Übernahme der topografischen Karte 1:25.000 mit Umgriff um den Ortskern
04.02 Senkrechtluftbild
04.03 Schrägluftbild
04.04 Uraufnahmeplan (farbig) oder Extraditionsplan (SW) ohne zusätzliche Eintragungen
04.05 Gebäude mit besonderen Funktionen (historisch)
04.06 Besitzrechtliche Qualitäten (um 1850) (kann mit 04.05 kombiniert werden)
04.07 Sozialtopografie Besitz und Beruf (um 1850)
04.08 Verschneidungsplan (Wandel der überbauten Flächen 1850 - heute) (bei guter Darstellung genügt ein Überlagerungsplan DFK über Uraufnahme)
04.09 Karte der denkmalpflegerischen Interessen

Das Kommunale Denkmalkonzept (KDK) ergänzt die denkmalpflegerische Erfassung und Bewertung um einen Planungs- und einen Umsetzungsteil (Module 1-3), stellt also einen Schwenk von einer reaktiven hin zu einer proaktiven städtebaulichen Denkmalpflege dar. Weitergehende Informationen finden sich auf der Homepage des Bayerischen Landesamtes für Denkmalpflege. Hier kann das Themenheft zum Kommunalen Denkmalkonzept heruntergeladen werden.

Für das Modul 1 des KDK sind im wesentlichen die gleichen Karten wie im DEB zu erstellen, für das Modul 2 Planung kommen weitere hinzu, zum Beispiel eine „Schwächenkartierung” oder ein „Ziel- und Maßnahmenplan”.

Die Karten sind vom Bearbeiter auf der Basis der amtlichen Kartengrundlagen selbst zu erstellen. Sie erfordern eine intensive Auseinandersetzung mit dem jeweiligen Ort im Archiv und bei der Begehung. Das Instrument GIS kann sowohl bei der Analyse, bei der Dokumentation und schließlich bei der Präsentation hilfreich sein.

Mittlerweile ist die Bayerische Denkmalliste einschließlich ihrer Geodaten fast vollständig parzellenscharf für die allgemeine wie auch für die Fachöffentlichkeit webbasiert verfügbar. Schon dieser Umstand fordert einen Anschluss des denkmalpflegerischen Erhebungsbogens an diese Vorgehensweise geradezu heraus. Zudem stehen auch viele anderen Kartengrundlagen der bayerischen Verwaltung über Webdienste zur Verfügung und lassen sich im GIS bündeln.

Ein weiterer Vorteil bei der Nutzung von GIS ergibt sich daraus, dass die Sachdaten, die bei der Erarbeitung einer historischen Ortsanalyse anfallen, letztendlich datenbankbasiert verarbeitet werden müssen. Zudem sind die Möglichkeiten der Präsentation mit GIS sowohl in traditioneller Form (Bild- oder PDF-Dateien) wie auch in zeitgemäßer Form (Web-Präsentation) mittlerweile sehr gut.

Für den Einsatz bei der Erstellung von städtebaulich-denkmalpflegerischen Erhebungsbögen wird das OpenSource-Programm QGIS empfohlen. Es ist plattformübergreifend (Windows, Mac, Linux; Android in Entwicklung) verfügbar, wird dynamisch weiterentwickelt und hat eine aktive Community. Zudem ist es kostenfrei, Spenden werden gerne gesehen, noch mehr erwünscht ist die Mitarbeit. Nichtprogrammierer können zum Beispiel bei der Übersetzung der Dokumentation helfen. Die aktuelle Version ist (1. November 2018) QGIS 3.4 Madeira. Als LTR-Version (long term release) gilt derzeit noch die Version 2.18.x Las Palmas (derzeit 2.8.25) vorgesehen. Sie besitzt eine hohe Stabilität, ist allerdings das Ende der Fahnenstange der Version 2, die nicht mehr weiterentwickelt wird. Sie soll bald als LTR-Version durch QGIS 3.4 abgelöst werden. Wer allerdings auf Nummer sicher gehen will, sollte derzeit noch die Version 2.18 verwenden. Zukunftsweisender ist natürlich die Version 3.4, insbesondere wegen der besseren Ausnutzung heutiger Rechnersysteme und dem möglichen Einsatz von 3D.

Splashscreen-Bild der long-term-release (LTR-Version) QGIS 2.18 Las Palmas
Splashscreen-Bild der long-term-release (LTR-Version) QGIS 2.18 Las Palmas

Die Dokumentation ist recht gut, zudem stehen zahlreiche Blogs und Tutorials im Netz zur Verfügung. Ein guter Ausgangspunkt ist die Seite von Anita Graser „Underdark”. Wer etwas Gedrucktes in die Hand nehmen möchte, ist dort auch richtig, sie hat das Buch „Learning QGIS – Third Edition. Use QGIS to create great maps and perform all the geoprocessing tasks you need. Packt Publishing. März 2016“ geschrieben.

Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf die Verwendung von QGIS, könnten aber durch erfahrene GIS-Anwender problemlos auf andere Systeme übertragen werden.

Kartengrundlagen für den DEB

Beschaffung der Kartengrundlagen

Grundsätzlich sind für den denkmalpflegerischen Erhebungsbogen zwei Kartengrundlagen von entscheidender Bedeutung: die aktuelle digitale Flurkarte der Bayerischen Vermessungsverwaltung (DFK der BVV) für die Darstellung der heutigen Situation, insbesondere der aktuellen Denkmalwerte, sowie der Extraditionsplan oder der Liquidationsplan oder auch die Uraufnahme, also die Ergebnisse der ersten bayerischen Katastervermessung aus der Mitte des 19. Jahrhunderts, um die Siedlungsgeschichte und die historische Ortsstruktur analysieren und darstellen zu können.

Diese Grundlagen sind heute in hoher Auflösung im BayernAtlas frei einsehbar und mit zahlreichen anderen Karten und Luftbildern kombinierbar. Allerdings bleibt diese Darstellung auf den BayernAtlas beschränkt, Exportmöglichkeiten zur Weiterverwendung in einem eigenen Desktop-GIS sind an dieser Stelle nicht vorgesehen.

Für die Weiterverwendung der Daten der BVV sind in aller Regel immer noch Gebühren zu entrichten. Bestellt und bezahlt werden kann über die Seite Geodatenonline der bayerischen Vermessungsverwaltung. Die Kosten für Vektordaten sind nach wie vor sehr hoch. Auch im Bayerischen Landesamt für Denkmalpflege kann amtsintern beispielsweise die DFK nur als Bitmap heruntergeladen werden oder als WMS eingebunden werden, anderes sieht die Nutzungsvereinbarung des BLfD mit der BVV nicht vor. Benötigt wird allerdings für die Ergebniskarte des DEB (Karte der denkmalpflegerischen Interessen) eine vektorbasierte Karte, die nach aktuellem Standard im [ALKIS (Amtliches Liegenschaftskatasterinformationssystem)] (https://www.ldbv.bayern.de/produkte/kataster/alkis.html) geführt wird.

In diesem bundeseinheitlich normierten System werden die bisher getrennt vorgehaltenen Liegenschaftskatasterdaten der Digitalen Flurkarte (DFK) und des Automatisierten Liegenschaftsbuchs (ALB) zusammengeführt. Sie können durch weitere Datenbestände ergänzt werden; im denkmalfachlichen Zusammenhang wären etwa 3D-Gebäudedaten interessant.

Die ALKIS-Daten über die Normbasierte Austauschschnittstelle (NAS) angeboten. In der Praxis ist dies eine xml-Datei, die recht aufwendig in die GIS-Software eingebunden werden muss, dann allerdings die offizielle Darstellung aufweist.

Der Bearbeiter eines DEB ist in der Regel ein freischaffender Auftragnehmer einer Teilnehmergemeinschaft der Ländlichen Entwicklung oder einer Kommune. Die Ämter für Ländliche Entwicklung und die Kommunen dürfen ihren Auftragnehmern die für den Auftrag notwendigen Grundlagen zur Verfügung stellen. Über diesen Weg sollte kostenfrei an die notwendigen vektorbasierten Kartengrundlagen heranzukommen sein. Die erforderlichen historischen Pläne (Extraditionsplan oder Liquidationsplan) erhält man beim jeweiligen örtlichen Vermessungsamt, den georeferenzierten Uraufnahmeplan beim Landesamt für Digitalisierung, Breitband und Vermessung (LDBV), was jeweils Kosten verursachen kann, wenn der Auftraggeber die Pläne nicht zur Verfügung stellen kann oder mag.

Ganz wichtig: Als Projektion für alle offizellen bayerischen Karten und Pläne ist anzuwenden: DHDN / Gauss-Kruger zone 4 EPSG: 31468

Allerdings: Zum Jahreswechsel 2018/2019 wird das Liegenschaftskataster auf ETRS89/UTM umgestellt. Für Bayern wären dies die zone 32N (EPSG:25832) und im Osten zone 33N (EPSG:25833).

Am besten ist es, zu Beginn der Arbeit an einem Projekt unter „Projekt“ – „Projekteinstellungen“ – „Projekteigenschaften/KBS“ die Projektion 31468 einzustellen. Zusätzlich sollte man das Häkchen bei Spontan-KBS-Transformation aktivieren, dann sollten Layer, die eine andere Projektion mitbringen, automatisch an das Projekt-KBS angepasst werden.

Einstellen der Projektion für das Projekt
Einstellen der Projektion für das Projekt

Dateibasierte Kartengrundlagen (DFK etc.)

Unterschieden werden muss, und das gilt für jedes GIS ganz allgemein, zwischen Vektordateien und Rasterdateien. Rasterdateien sind in der Regel Luftbilder oder historische Karten, Vektordateien sind aktuelle Karten, zunächst die Flurkarten, zunehmend aber auch die topographischen Karten.

Gängige Formate sind:

Rasterformate

Format Beschreibung
.tif/.tiff Tagged Image File Format, oft zusammen mit world file (Endung .tfw) oder GeoTIFF. Letzteres hat sich als Quasi-Standard zur Darstellung von Rasterdaten entwickelt
jpg JPEG File Interchange Format, oft zusammen mit world file (Endung JFW)
png Portable Network Graphics (.png), oft zusammen mit world file (Endung pgw)

Daneben gibt es aber noch eine Vielzahl proprietärer und offener Rasterformate. Insbesondere werden auch Geländemodelle in Rasterformaten angeboten, dass sind dann etwa *.dem oder daraus abgeleitete Formate. QGIS kann über den integrierten GDAL-Treiber mit den meisten Rasterformaten umgehen.

Eine Liste der unterstützten Formate findet sich bei http://www.gdal.org/formats_list.html

Vektorformate

Format Beschreibung
.shp Proprietäres Format der Firma ESRI. Ist aber das meist genutzte Austauschformat und Vektorformat überhaupt. Hat dennoch zahlreiche Nachteile, unter anderem besteht es nicht aus einer Datei, sondern pro Layer aus 4 - 6 Dateien. Davon dient shp zur Speicherung der Geometriedaten, .dbf zur Speicherung der Sachdaten im dBASE-Format und shx als Index der Geometrie zur Verknüpfung der Sachdaten.
.kml Keyhole Markup Language ist das Dateiformat für Google Earth und Google Maps. KML befolgt die XML-Syntax
.gml Offenes Dateiformat Geography Markup Language zum Austausch raumbezogener Objekte
.dxf Ist ein CAD-Format. Aus historischen Gründen werden aber oft auch Geodaten über dieses Format verbreitet, dann fallen aber eventuell vorhandene Sachdaten weg.

QGIS unterstützt noch etliche weitere Vektorformate, darunter das offene GEOJSON oder proprietäre Formate wie das Mapinfo- oder das Interlis-Format.

Eine wichtige Alternative zu diesen dateibasierten Vektorformaten sind die datenbankbasierten Vektorformate, insbesondere POSTGIS. Interessant ist auch das Zwitterwesen Spatialite, das die Vorteile eines dateibasierten und eines datenbankbasierten Vektorformates verbindet, aber auch einige Nachteile in der Flexibiltät besitzt. Neuerdings versucht man, eine dateibasierte Datenbank auf der Basis von Spatialite als Standardformat zu etablieren. Dieses GeoPackage genannte Format wird von QGIS gut unterstützt. Es kann Vektordaten, Rasterdaten, gewöhnliche Tabellen ohne Geometriefeld und Zusatzinformationen (wie etwa Layerstildateien) in einer Datenbank speichern. Das Open Geospatial Consortium möchte damit mittelfristig das proprietäre und beschränkte Shape-Format ersetzen.

Struktur des GIS-Projektes für DEB oder KDK

In der Layer-Leiste links neben dem Hauptkartenfenster sammeln sich im Laufe des Bearbeitungsprozesses die Basiskarten, wie DFK, Luftbild oder Uraufnahmeplan. Dazu kommen Arbeits- und schließlich Ergebniskarten. Dabei können unterschiedlichste Raster- und Vektorformate zusammenkommen und grundsätzlich auch so kombiniert werden.

Für einen sinnvollen Workflow kann es sich allerdings anbieten, vor allem, wenn man regelmäßig mit dieser Aufgabe konfrontiert wird, zumindest die Vektordatensätze aus dem Ursprungsformat (meist shape) in ein datenbankbasiertes Format zu überführen und damit gleichzeitig auch zahlreiche Einzeldateien in einer einzigen Gesamtdatei zu bündeln. Wenn man nicht über einen PostGis-Server verfügt oder sich den Pflegeaufwand nicht leisten kann und will, bieten sich hierfür die beiden dateibasierten Datenbankformate Spatialite und GeoPackage an. Beide Formate können neben Geodaten auch normale Tabellen speichern (z.B. für das Grundsteuerkataster) und was fast noch wichtiger ist, auch alle Stilmerkmale für die einzelnen. Bezahlt macht sich das auch, wenn mehrere Erhebungsbögen in einem bestimmten Zeitraum zu erstellen sind. Eine Datenbank kann leicht die Kartengrundlagen mehrerer Orte speichern, natürlich muss die Projektion übereinstimmen.

Was man bevorzugt, ist durchaus Geschmacksache. Spatialite ist älter, wird von mehreren Systemen unterstützt (darunter auch der kommerzielle Marktführer) und hat im Hinblick auf SQL-Abfragen noch etwas Vorsprung. Allerdings ist es sehr statisch und kompliziert bei nachträglichen Änderungen der Datenbankstrukturen, insbesondere beim Löschen von Feldern. Geopackage ist eine jüngeres Format, unterliegt jedoch einer offenen Standardisierung. Im nachträglichen Ändern von Datenbankstrukturen ist es flexibler. GeoPackage kann auch Rasterformate in der Datenbank speichern, etwa Uraufnahmeplan, Extraditionsplan oder Luftbilder, derzeit gestaltet sich dies allerdings noch zu kompliziert, um empfohlen werden zu können.

Der entscheidende Vorteil für beide Formate ist jedoch, dass alle Ergebnisse leichter von einem Rechner auf einen anderen übertragen werden können, da nur eine Datei weitergegeben werden muss.

Das Erstellen einer Spatialite oder GeoPackage-Datenbank ist in QGIS momentan noch etwas inkonsistent geregelt, denn man kann nicht einfach die Datenbank erzeugen, sondern man muss auch gleich eine Tabelle (= möglicher Layer in QGIS) innerhalb der Datenbank anlegen. Dies geht mit dem Menupunkt „Layer“ – „Layer erstellen“ – „Neuer GeoPackage-Layer“ (oder gleich Shift+Umschalt+n). Dann gibt man den Datenbanknamen an und erzeugt eine Dummie-Tabelle, die kann auch ohne Geometrie sein, weil sie nach der Erzeugung der Datenbank auch gleich wieder gelöscht werden kann. Analog geht dies auch mit Spatialite. Dann kann man die Datenbank Schritt für Schritt mit den notwendigen Layern, die in den nächsten Kapiteln vorgestellt werden, befüllen. Hat man auch die notwendigen Stile in die Datenbank geschrieben, erspart man sich bei der Erstellung eines weiteren Erhebungsbogens, der in der selben Datenbank gespeichert werden kann, weitere Arbeit.

Aufbereitung der DFK

Auch wenn die FLurkarten mittlerweile im Alkis-Format NAS standardisiert sind, heißt das noch lange nicht, das man überall NAS-Daten erhält. Offiziell werden diese von der Vermessungsverwaltung neben dem NAS-Format auch noch in Auszügen als Shape und DFX abgegeben.

Zudem geistern in den einzelnen Gemeindeverwaltungen noch ältere Stände dieser Formate herum. Es wird nicht immer möglich sein, vor Ort einen Ansprechpartner zu finden, der einen kompletten Überblick über diese Formate hat. Daher wird der Bearbeiter selbst etwas herumprobieren müssen.

Basis NAS-Format

Das NAS-Format selbst stellt sich als sehr aufwendige XML-Datei dar, die bei Dörfern schnell 50 MB, bei Mittelstädten schon 1 - 2 GB erreichen kann. Diese Datei kann QGIS prinzipiell direkt lesen, allerdings fallen dann sämtliche Stile und Label-Anordnungen weg. Daher ist man auf Umwege angewiesen, die nur über die Zwischenschaltung einer Datenbank laufen. Zwei Möglichkeiten sind derzeit bekannt: Der norGIS-ALKIS-Import und das Programm GKG-ALKIS-Konverter.

norGIS-ALKIS-Import

Das Open-Source-Programm norGIS-ALKIS-Import der Firma norBIT GmbH stellt ein zweistufiges Verfahren für Alkis-Daten zur Verfügung, das zwingend PostGis als Datenbank voraussetzt. Zunächst wird mit einem Python-Programm alkis-import die PostGis-Datenbank befüllt, danach wird die Darstellung mit dem QGIS-Plugin norGIS ALKIS für QGIS. Wenn alles gut geht, hat man eine authentische Darstellung der DFK, die weitgehend dem Standard der Vermessungsverwaltung entspricht.

Der Vorgang an sich enthält jedoch durchaus Fallstricke. So muss man testen, welche der Versionen von alkis-import (master, alkisimport-fullschema, alkisimport-prefullschema) am besten zur eigenen Systemkonfiguration passen.

GUI für alkis-import
GUI für alkis-import

Die größte Hürde für den Einsatz dieses Programms ist die Einrichtung und die Wartung der PostgreSQl/Postgis-Datenbank entweder lokal oder noch besser auf einem über das Internet erreichbaren Servers. Dies erfordert eine gewisse Einarbeitung, für den Power-User von QGIS vervielfältigt dies aber die Möglichkeiten.

GKG-ALKIS-Konverter

Der GKG-ALKIS-Konverter von Claas Leiner ist ein Kommandozeilen-Programm Er konvertiert die NAS-XML-Dateien eines Verzeichnisses und bereitet die Inhalte für eine sofortige Verwendung in QGIS auf. Eine ausführliche Anleitung ist verfügbar. Es benötigt keine PostGis-Datenbank, sondern begnügt sich mit Spaialite bzw. Geopackage.

Allerdings ist das Programm nur für private Zwecke kostenfrei, für den kommerziellen Einsatz wird eine Gebühr fällig.

Basis shapes der BVV

Auch die Shapes können verschiedene Zustande und Aufbereitungsformen annehmen. Die aktuelle Situation wird beschrieben in https://www.ldbv.bayern.de/file/pdf/5778/ALKIS-Shapeformat.pdf.

Das Problem beim Import in QGIS ist vor allem die richtige Darstellung der Textlabel zu den Gebäuden, Straßen und Flurstücken. Wie dies möglicherweise geregelt werden kann, wird im Folgenden erläutert.

Die einzelnen Layer X_flurstuecke.shp, X_gebaeude.shp, X_bauteile.shp, X_grenzpunkte.shp, X_gebaeude-punkte.shp, X_aufnahme-punkte.shp, X_texte.shp, X_symbole.shp sollten sich problemlos mit dem KBS 31468 (DHDN / Gauss-Kruger zone 4) einlesen lassen. Shapes oder allgemeiner Vektordateien können auf unterschiedliche Art und Weise eingebunden werden.

Da dies für viele unterschiedliche Werkzeuge in QGIS gilt, soll es an dieser Stelle ausführlich dargestellt werden:

Es wird zwar empfohlen, für die korrekte Darstellung der Sachattribute in den dbf-Dateien ist Kodierung ISO-8859-15 einzustellen, bessere Erfahrungen wurden aber mit der Einstellung Windows 1252 gemacht. In Zeiten von UTF-8 ist das so oder so suboptimal.

Damit die Dateien in QGIS und vor allem im Export als PDF so aussehen, wie die offizielle DFK, sind einige Schritte zu unternehmen. Dies betrifft vor allem den Bereich der Beschriftung (Labeling).

Datengrundlage DFK-Shapes der BVV

Die Beschreibung der Datenstruktur von Daten der Digitalen Flurkarte (DFK) im Abgabeformat Shape der Bayerischen Vermessungsverwaltung findet sich unter http://www.vermessung.bayern.de/file/pdf/5135/DFK_Kundeninformation_shape.pdf (Stand: 12.08.2014 Version 1.2).

Hier wird zwar der Aufbau der Attributtabellen erläutert, nicht aber die Bedeutung der Kennzahlen, die für die Beschriftung der aus der DFK abgeleiteten Karten wichtig sind. Die Erläuterung der Kennzahlen findet sich im amtlichen Grundstücks- und Bodeninformationssystem (DatRi-GRUBIS) (Fassung vom 25.06.1993-Nr. 73-Vm 1740-39872-).

Die Wichtigsten für das Beschriften der DFK seien hier als Beispiel wiedergegeben.

Kennzahl Inhalt
4001 Hausnummern
4350 Ortsstraße

Für die Beschriftung ist der Layer X_texte.shp zuständig.

In QGIS werden alle diesbezüglichen Einstellungen im Kontextmenu des Layerbedienfeldes einegstellt (rechte Maustaste bei gewähltem Layer X_texte.shp).

Definition der Beschriftung der DFK in QGIS im Reiter “Stil”

Die grundsätzliche Entscheidung, welche Beschriftungen wiedergegeben werden sollen, ist im Reiter “Stil” vorzunehmen. Wählt man “Einzelsymbol”, wird die ganze Attributtabelle ausgewertet, wählt man die Einstellung “regelbasiert”, kann man die Zahl der zu beschriftenden Elemente eingrenzen.

Definiert man etwa die Regeleigenschaften,

"kennzahl" = 4001  OR  "kennzahl" =  4350 OR  "kennzahl" = 4400 OR  "kennzahl" = 4500

so werden nur die Hausnummern, die Straßennamen, die Flurnamen und die übergeordneten Straßen dargestellt.

Labeln der DFK in QGIS im Reiter “Beschriftung”

Die entscheidenden Einstellungen werden logischerweise im Reiter “Beschriftungen” vorgenommen. Zunächst wird hier das Beschriftungsfeld ausgewählt. Das ist das Feld “text”, das auch hier regelbasiert definiert oder eingeschränkt werden kann.

Problematisch ist der Unterreiter “Platzierung”. Hier werden sich für den Anfänger die meisten Fragen stellen. Aufgrund mangelnder Vorgaben kann auch hier nur ein best practice-Verfahren vorgestellt werden, das sicherlich verbesserungswürdig ist.

Unterreiter “Platzierung” mit den Einstellungen für die Textbeschriftung
Unterreiter “Platzierung” mit den Einstellungen für die Textbeschriftung

Es muss eingestellt werden: Platzierung “um Punkt”. Als Maßeinheiten werden Karteneinheiten, nicht Millimeter angeben.

Für die Koordinate X kann in der datendefinierten Übersteuerung das Feld “deltar” angegeben werden, das Ausfüllen der Koordinate Y mit dem entsprechenden Feld “deltah” führt zum Auswandern aller Beschriftungen aus dem Kartenfenster und muss damit unterbleiben.

Die entscheidende Einstellung ist der Drehwinkel, von dem die richtige Platzierung zentral abhängt. Hier ergeben sich gewisse Schwierigkeiten. Die BVV arbeitet im Feld “winkel” mit gon (Neugrad, 0- 400), während QGIS Grad (0-360) verlangt. Zudem unterscheidet sich der Anfangspunkt und die Drehrichtung. Die Gradzählung der BVV beginnt bei 12 Uhr und geht im Uhrzeigersinn, QGIS beginnt bei 3 Uhr und geht gegen den Uhrzeigersinn (counterclockwise rotation).

Dementsprechend muss unter “Drehung” bei der datendefinierten Übersteuerung die Formel

(("winkel"  * 0.9)-90) * -1

eingeben werden.

Formel für den Drehwinkel im Ausdruckseditor von QGIS
Formel für den Drehwinkel im Ausdruckseditor von QGIS

Alternativ lässt sich über die Attributtabelle und den Feldrechner ein neues statisches Feld “winkelneu” erstellen und dies mit der obenstehenden Formel im Ausdruckseditor dauerhaft mit den für QGIS darstellbaren Werten befüllen.

Schließlich muss noch im Unterreiter “Darstellung” dafür gesorgt werden, dass sich die Beschriftungen auch auf den Kopf drehen können, andernfalls würde sich die Hausnummer den Gebäudepolygonen nicht richtig zuordnen können.

Einschalten von “bei definiertem Winkel” oder “immer” im Unterreiter “Darstellung”
Einschalten von “bei definiertem Winkel” oder “immer” im Unterreiter “Darstellung”

Für das „finetuning“ sieht QGIS noch zahlreiche andere Möglichkeiten vor, es lassen sich etwa Schriftauszeichnungen (fett, kursiv, etc.) einstellen, oder aber Labels von Hand dauerhaft verschieben.

Hilfreich kann auch das Plugin EasyCustomLabeling sein, das den vorhandenen Layer dupliziert und um Felder erweitert, die die Beschriftungseinstellungen dauerhaft speichern, auch bei manuellen Verschiebungen.

QGIS bietet die Möglichkeit der Speicherung von Layerstilen in Form der QML-Dateien. Die obigen Festlegungen können etwa in der Stildatei winkel_bvv_shapes.qml gespeichert werden und auf diese Weise einfach wiederverwendet werden.

Optimiert sind die Labels von Seiten der Vermessungsverwaltung für einen Maßstab von 1:1000. Man sollte daher in der Aufbereitung der Ergebniskarte den Maßstab möglichst auf 1:1000 einstellen. Bei größeren Untersuchungsgebieten kann es dann durchaus sein, dass man als Papierformat DIN A0 wählen muss. Sollte die Karte nach Erstellung der Ausgabedatei verkleinert werden müssen, verkleinert sich die Beschriftung analog dazu mit, verbleibt aber zumindest an ihrem Platz.

Basis DXF der BVV

Das QGIS-Plugin Another DXF Importer / DXF2Shape Converter bringt bei der Übernahme von DXF-Dateien der DFK ein wesentlich besseres Ergebnis als der Standard-DXF-Import, über den QGIS verfügt.

Das Plugin Another DXF Importer / DXF2Shape Converter
Das Plugin Another DXF Importer / DXF2Shape Converter

Bei Bedarf kann man die DXF-Datei nicht nur einlesen, sondern gleich shapes daraus erstellen. In der Regel können einige Layer gelöscht werden, die Nacharbeiten halten sich aber gegenüber anderen Methoden in Grenzen.

Eingabemaske des Another DXF Importer / DXF2Shape Converter
Eingabemaske des Another DXF Importer / DXF2Shape Converter

Der Denkmallayer der Ergebniskarte als Beispiel für den Einsatz webbasierter Kartengrundlagen (WFS und WMS)

Heute ist es üblich und auch sinnvoll, über das Internet auf Geodaten zuzugreifen, die von offizieller oder von ehrenamtlicher Seite in Datenbanken vorgehalten und über Geoserver für den Einsatz im GIS aufbereitet werden. Auch in diesem Fall ist wiederum zwischen Vektordaten und Rasterdaten zu unterscheiden.

Vektordaten werden in der Form von WFS (Web Feature Service) ausgeliefert. Dabei kann man zwischen normalem WFS, bei dem die Daten nur gelesen (aber auch kopiert) werden können, und WFS-T (transactional Web Feature Service), bei dem Daten auch gelöscht oder erweitert werden können, somit auch ein voller Schreibzugriff besteht.

Die bayerische Denkmalliste wird sowohl in Form von WMS (http://geodaten.bayern.de/ogc/ogc_denkmal.cgi?), als auch von WFS ausgeliefert. WMS ist dann ausreichend, wenn man Daten nur anschauen oder unverändert wiedergegeben will, WFS ist dann geboten, wenn man sie zur Speicherung auf dem eigenen Rechner und damit auch zur Weiterverarbeitung nutzen will. Zur Weiterarbeitung zählt bereits die Filterung (zum Beispiel die Beschränkung auf einen Ortsteil) oder die Änderung der Farbe. Man wird aber auch für die kartographische Darstellung, vor allem bei gedruckten Endprodukten, in den Denkmaldatensatz eingreifen müssen (weiteres unten). Dies zeigt schon, dass für die flexible Bearbeitung eines DEBs eher WFS in Frage kommen wird.

Die Denkmalliste lässt sich sowohl über WFS 1.1 und WFS 2.0 abrufen. Die Version 2.0 wurde im Vergleich zur Vorgängerversion 1.1 in ihrem Funktionsumfang erweitert, für unsere Zwecke tun es aber beide.2

WFS 1.1 Zugriff

Erfolgt über das normale QGIS-Menu “Layer” – “Layer hinzufügen” – “WFS-Layer hinzufügen”. Man kann die umfangreiche Datenmenge der gesamten bayerischen Denkmalliste über Filter beschränken.

Filtern des Denkmal-WFS nach Gemeindename
Filtern des Denkmal-WFS nach Gemeindename

Beim Definieren des Filters hilft der Ausdruckseditor ungemein. Er liest die vorhandenen Feldnamen ein und erleichtert so die Auswahl der Merkmale des Filters.

Definiton des Filters im Ausdruckseditor
Definiton des Filters im Ausdruckseditor

An dieser Stelle sind nur bestimmte Filter möglich, zum Beispiel nach Gemeindename oder Denkmalnummer. Relative komplexe Auswahlen aus der Denkmalliste sind erst dann möglich, wenn die gesamte bayerische Denkmalliste geladen ist. Das kann je nach Anbindung etwa 5 - 20 Minuten dauern.

Je nachdem, ob man innerhalb des Behördennetzes oder von außen auf die Denkmalliste zugreift, sind unterschiedliche Adressen zu verwenden.

Denkmalliste intern (normaler WFS-Zugriff)

http://geodaten.bvv.bybn.de/wfs/ogc_denkmal.cgi

Denkmalliste extern (normaler WFS-Zugriff)

auf Anfrage

WFS 2.0 Zugriff

Dazu muss das Plugin WFS 2.0 Client von Jürgen Weichand http://www.weichand.de verwendet werden. Der größte Vorteil ist momentan, dass man den Umgriff des Bildschirminhalts sofort auswählen kann. In der Praxis bedeutet, dass man die Denkmale für den gewünschten Umgriff des Untersuchungsgebietes ohne Definition eines Filter sofort auswählen kann: Use current extent as bounding box filter. Außerdem kann man vordefinierte Abfragen nutzen. Definiert sind:

Denkmalliste intern

http://geodaten.bvv.bybn.de/wfs/ogc_denkmal.cgi?VERSION=2.0.0

Denkmalliste extern

auf Anfrage

Auf diese Weise kann man den Denkmallayer entweder als WFS direkt einbinden oder aber den WFS-Layer lokal in einem weiterverarbeitbaren Vektorformat abspeichern. Das bietet sich vor allem an, wenn man Änderungen vornehmen muss. Geeignet ist dazu das Shape-Format nur bedingt, denn es schneidet wegen des veralteten dBASE-Formats die Sachdaten nach 255 Zeichen ab, ein Ensemble oder größeres Einzeldenkmal hat in der Regel einen weit längeren Listentext.

Man sollte daher den Denkmallayer in eine POSTGIS-, Spatialite- oder Geopackage-Datenbank überführen. QGIS bietet dazu die Möglichkeit, nur die im jeweiligen Kartenausschnitt sichtbaren Objekte (in unserem Fall also Denkmale) als Layer in die Datenbank einzulesen.

Weitere Kartengrundlagen als WMS-Dienste

Da städtebaulich-denkmalpflegerische Untersuchungen immer auch historisch-geographisch orientierte Raum- und Ortsanalysen sind, müssen möglichst viele aussagekräftige Karten zur Auswertung herangezogen werden. Dies sind vor allem topographische, geologische und historische Karten und Luftbilder. Ein Teil dieser Karten ist bis zu einer bestimmten, meist beschränkten Auflösung, als WMS-Dienst verfügbar, weitere Dienste hält die Vermessungsverwaltung gegen Gebühren vor.

Über die verfügbaren Dienste kann man sich beim Geoportal Bayern informieren. Für die Zwecke städtebaulich-denkmalpflegerischer Analysen sind besonders die topographischen Karten hilfreich, allerdings sind diese im wesentlichen gebührenpflichtig.

Die TK 50, WMS-Adresse http://www.geodaten.bayern.de/ogc/ogc_dtk50.cgi, gibt es nach Anmeldung für private Zwecke und für die weitere, nach dem Urheberrechtsgesetz zulässige Nutzung (z.B. für Medienberichte, Unterricht und Forschung) kostenfrei nach Anmeldung. Allerdings ist die Erstellung eines Erhebungsbogens als Auftragsarbeit dadurch wohl nicht mehr abgedeckt. Alle höheren Auflösungen, insbesondere die TK 25, sind kostenpflichtig.

Frei zugänglich als Web Map Service ist das Digitale Orthophoto 2m (URL des Dienstes: http://geodaten.bayern.de/ogc/ogc_dop200_oa.cgi?. Aber auch bei den Luftbildern mit höherer Bodenauflösung fallen Kosten an.

Die Geologische Karte von Bayern 1:25.000 ist dagegen frei verfügbar, sofern sie für den betroffenen Ort schon erschienen ist. (URL des Dienstes: http://www.bis.bayern.de/wms/lfu/gk25_wms?).

Dies gilt auch für die Übersichtsbodenkarte von Bayern 1:25.000 (URL des Dienstes: http://www.lfu.bayern.de/gdi/wms/boden/uebk25?)

Neben diesen amtlichen Karten gibt es auch die Karten des ehrenamtlichen OpenStreetMap-Projektes. Sie lassen sich am besten in QGIS einspielen über das Openlayers-Plugin, das aber auch kommerzielle Dienste z.B. von Google oder Microsoft bereitstellt. Urheberrechtlich ist man einzig mit OpenStreetMap auf der sicheren Seite, was auch gebührend in der Quellenangabe der Kartengrundlage gewürdigt werden sollte.

Die Erzeugung der Karte der denkmalpflegerischen Interessen

Als Basis der Karte der denkmalpflegerischen Interessen (im folgenden kurz „Ergebniskarte“) sollten die Shapes der BVV (Mindestens X_flurstuecke.shp, X_gebaeude.shp, X_bauteile.shp) zur Verfügung stehen. Kartiert werden in der Ergbniskarte erstens Bauten und zweitens Räume, bisweilen drittens punktartige Details.

GIS-Layer unterscheiden sich nach ihrer grundsätzlichen Geometrie nach Punktlayern, Linienlayern und Polygonlayern. Es gibt zwar auch einige Geodaten-Formate, die in der Lage sind, alle Geometrietypen in einem Layer vorzuhalten, aber in der Regel werden die Layer nach Geometrietyp getrennt.

In der Denkmalliste werden alle Objekte als Polygone behandelt, auch wenn manchmal, beispielsweise für eine Hausfigur oder eine Feldmarter, ein Punktobjekt zumindest grafisch besser wäre. Für die Ergebniskarte werden daher, soweit wie möglich Flächenlayer, verwendet.

Der Grundaufbau der Ergebniskarte würde nun folgendermaßen aussehen:

Texte oben, Bauteile unten.

Die DFK-Shapes als Grundlage der Ergebniskarte
Die DFK-Shapes als Grundlage der Ergebniskarte

Dazu treten dann die Denkmale, zunächst Baudenkmale und gegebenenfalls Ensemble. Es empfiehlt sich, die Bodendenkmale in einer separaten Karte wiederzugeben, die nicht Bestandteil der Ergebniskarte ist, sondern nur eine nachrichtliche Mitteilung des jeweils aktuellen Bestand dieser Denkmalgattung darstellt.

Danach sieht die Ergebniskarte wie folgt aus:

Grundkarte und Denkmallayer
Grundkarte und Denkmallayer

Hier ergibt sich bereits ein Problem. Die Ergebniskarte orientiert sich in ihrer Darstellungsweise an den Vereinbarungen zur Denkmaltopographie in der Bundesrepublik Deutschland. Danach werden Grün- und Gartendenkmale in Grün, Denkmal, die sich auf Wasserflächen beziehen (Kanäle, Mühlgräben etc.) in blau dargestellt. Der Bayerische Denkmalatlas stellt alle Denkmale in Rot dar. Die Sachdaten der Denkmalliste weisen auch kein Feld mit einer entsprechenden Attributierung nach Grün- oder Wasserdenkmalen auf.

Die Anlage von Schloss Seehof in einheitlicher Darstellung ohne Ausdifferenzierung von Bau-, Grün- und Wasserelementen
Die Anlage von Schloss Seehof in einheitlicher Darstellung ohne Ausdifferenzierung von Bau-, Grün- und Wasserelementen

Ergänzungslayer für Grün- und Wasserdenkmale

In der Konsequenz bedeutet das, die entsprechenden Denkmalgattungen bei der Kartierung von Hand oder durch Auswertung des Listentextes festzustellen und anschließend in einen jeweils eigenen Layer zu überführen. Beim klassischen Erhebungsbogen zur Dorferneuerung wird das eher selten nötig sein, bei städtebaulich-denkmalpflegerischen Analysen im städtischen Umfeld ist dies dagegen häufig der Fall.

Die Alternative wäre die Einführung eines Feldes im Denkmallayer, in dem man nach Baudenkmal, Gründenkmal und Wasserdenkmal unterscheiden könnte. Dabei gibt es aber Probleme, weil es sehr häufig vorkommt oder sogar die Regel ist, dass in einem Gründenkmal auch bauliche Objekte zu finden sind. Sind die eigentlichen Gründenkmalflächen in einem eigenen Layer, so kann man sie besser unter diese Bauten legen, was für die Darstellung der Karte im Druck nötig ist.

Hier zeigt sich ein Grundproblem: natürlich wäre es am schönsten, wenn man alle Kategorien in einem einzigen Gebäudelayer behandeln könnte. Dies wäre theoretisch auch möglich über ein entsprechendes Attributfeld. Die Tatsache aber, dass Inhalte (wie etwa die Denkmalliste) aus unterschiedlichen Quellen kommen und manche Notwendigkeit in der grafischen Aufbereitung bringen es mit sich, dass man mit etlichen Einzellayern arbeiten muss.

Um einen Ergänzungslayer für Wasser- und Gründenkmale zu erzeugen, empfiehlt sich folgende, nicht ganz triviale Vorgehensweise. Zuerst markiert man alle Grün- und Wasserdenkmale, die man aus dem Listentext und aus der kartographischen Darstellung mehr oder weniger von Hand selektieren muss. Dann geht man im Layerbedienfeld mit der rechten Maustaste auf den Layer, wählt “Speichern als” und kreuzt dort “nur gewählte Objekte” an sowie “gespeicherte Datei zur Karte hinzufügen”. Ergebnis ist ein gml oder shape-Layer, der (hoffentlich) alle Grün- und Wasserdenkmale des Untersuchungsgebietes enthält. Im bestehenden Layer muss man nun allerdings die gewählten Objekte löschen, sonst gibt es Komplikationen in der endgültigen kartographischen Aufbereitung, da die diese Elemente nun doppelt bestehen würden.

Das Problem ist allerdings häufig, dass größere Parkanlagen mit Bau-, Grün- und Wasserbestandteilen manchmal Multipolygone für die Denkmalliste angelegt wurden und daher nur aus einem undifferenziertem Datensatz bestehen. Sie müssen daher erst wieder in einzelne Polygone zerlegt werden. Das geht am besten mit den Verarbeitungswerkzeugen von QGIS. Sie werden sichtbar, wenn man im Menu “Verarbeitung” den Punkt “Werkzeugkiste” anhakt.

Geoprozessing-Werkzeuge von QGIS
Geoprozessing-Werkzeuge von QGIS

Unter den QGIS-Geo-Algorithmen wählt man unter dem Abschnitt “Vector geometry tools” den Unterpunkt “multiparts to single parts” aus. Damit werden die Multipolygone in ihre Einzelteile zerlegt, wobei allerdings erneut ein weiterer Layer entsteht.

Von diesem ist aber im weiteren Fortschreiten auszugehen. Am besten man benennt diesen nun “de_wa_gruen” und entfernt die beiden Layer, den ursprünglichen Exportlayern und den Zerlegungslayer. Der neue Layer “de_wa_gruen” muss nun um ein Typ-Feld ergänzt werden, in welches die Kürzel “gd” für Gründenkmal oder “wd” für Wasserdenkmal eingetragen werden.

Für die Erweiterung bestehender Tabellen bieten sich zwei Werkzeuge in QGIS an. Zum einen geht dies mit dem Layerbedienfeld. Rechte Maustaste auf den zu erweiternden Layer, “Eigenschaften” – “Felder”. In diesen Reiter kann man dann, wenn man mit dem Bleistiftsymbol auf Bearbeiten gestellt hat, auch Felder ergänzen.

Feld über den Reiter “Felder” im Eigenschaftsdialog des Layerbedienfeldes hinzufügen
Feld über den Reiter “Felder” im Eigenschaftsdialog des Layerbedienfeldes hinzufügen

Der andere Weg führt über das noch etwas flexiblere Plugin Table Manager. Hat man die entsprechenden Layer in einer Datenbank, können die Felder natürlich auch mit SQL-Befehlen manipuliert werden.

Danach kann dieser Layer mit dem Stil de_wa_gruen.qml gestylt werden.

Die Anlage von Schloss Seehof mit Ausdifferenzierung von Bau-, Grün- und Wasserelementen
Die Anlage von Schloss Seehof mit Ausdifferenzierung von Bau-, Grün- und Wasserelementen

Layer für die erhaltenswerten, ortsbildprägenden und die strukturprägenden Bauten

Die erhaltenswerten, ortsbildprägenden Gebäude kann man zusammen mit den strukturprägenden Gebäuden immerhin in einem gemeinsamen Layer darstellen. Dazu kopiert man den Gebäudelayer (eventuell auch den Bauteillayer) und ergänzt ihn um das Feld “typ”. In dieses Feld schreibt man die jeweiligen Kürzel (siehe Tabelle Musterlegende) “be” oder “bs”. In der endgültigen kartographischen Aufbereitung kann dieser Layer dann u. U. den ursprünglichen Layer “X_gebaeude.shp” ersetzen.

Dabei kann es vorkommen, dass die Gebäudegeometrie der Grundkarte nicht den kartierten Ergebnissen entspricht. So kann etwa ein Gebäude der DFK aus zwei Bauteilen zusammengesetzt sein, von denen etwa der eine als “ortsbildprägend, erhaltenswert” einzustufen ist, der andere aber keine Wertung erhält. QGIS bietet dann die Möglichkeit, aus dem vorgegebenen Einzelpolygon zwei zu machen, die dann unterschiedlich kartiert werden können.

Dazu muss der Layer in den Bearbeitungsmodus geschaltet werden. Dann ruft man Menu “Bearbeiten” – “Objekte zerteilen” Objekte zerteilen auf. Dann zieht man eine Linie durch die betroffene Geometrie, so wie man sich die Aufteilung vorstellt. Nach dem Speichern hat man nun zwei Gebäudeteile, deren Typ sich unterschiedlich einstufen lässt.

Fasst man die ortsbildprägenden, erhaltenswerten und die strukturprägenden Gebäude in einem Layer zusammen, wie hier beschrieben, so kann man statt der Einzelstile auch den Stil gebaeude_be_bs.qml verwenden.

Layer der Raumsituationen

Für die Layer der Raumsituationen, seien es Straßen- und Platzräume, Grün- und Freiflächen oder Wasserflächen gibt es keine vorgegebenen Geodaten. Diese Räume werden schließlich vom Bearbeiter selbst festgelegt und kartiert. Daher sind auch einer oder mehrere Layer selbst anzulegen.

Das Anlegen von Vektorlayern führt über das Menu “Layer” – “Layer erstellen”. Zur Auswahl stehen die Alternativen GeoPackage, Shape und Spatialite. Die beiden Datenbank-Alternativen sind von Bedeutung, wenn man sich entschlossen hat, die gesamte Bearbeitung der Ergebniskarte in diesem Format zu machen, was die oben bereits erwähnten Vorteile hat. Ab Version 2.8 gibt es noch die Möglichkeit einen “Neuen Temporärlayer”. Seine Felder müssen in den Layereigenschaften im Reiter “Feld” definiert werden. Dieser wird zunächst nur im Speicher gehalten und würde beim Beenden des Programms verschwinden, aber man kann ihn wie alle anderen Layern auch Speichern und damit gleich in beliebiges Vektor- oder Datenbankformat überführen.

Zunächst soll hier aber der Weg über die Shape-Datei dokumentiert werden. Beim Anlegen eines neuen Vektorlayers wird sein Typ abgefragt, in unserem Fall ist “Polygon” anzukreuzen. Für die Kodierung der Textfelder wird “UTF-8” empfohlen, das macht weniger Schwierigkeiten beim Austausch über Systemgrenzen hinweg. Schließlich ist den die zugehörige Tabelle zu definieren. Hier benötigt man zumindest drei Felder: ein Feld “id” (wird schon vom System vorgegeben), ein Feld “name” sowie ein Feld “typ”. Ergänzt werden könnte die Tabelle noch um die Felder “beschreibung” und “bild”. Im Feld “id” führt man am besten eine fortlaufende Nummer, die dann auch zum Beschriften der Raumsituationen in der Ergebniskarte dient. Bei Datenbanklayern lässt sich dieses Feld allerdings nicht zum Beschriften heranziehen, so dass man ein zusätzliches Feld “nummer” hinzufügen muss.

Zum Schluss ist ein Dateiname zu vergeben. Dann erscheint der neu erstellte Layer im Layerbedienfeld. Mit der rechten Maustaste schaltet man den Bearbeitungsstatus ein oder aus (wahlweise mit dem Bleistiftsymbol in der Menuleiste). Mit eingeschaltetem Bearbeitungsstatus kann man nun die Polygone zeichnen. Linker Mausklick setzt die einzelnen Knotenpunkte, rechter Mausklick beendet die Erstellung des Polygons. Danach kann gleich der Datensatz ausgefüllt werden.

Die Raumsituationen werden als Schraffur (Straßen- und Platzräume) bzw. als Punktraster (Grün- und Freiräume) dargestellt. Da sie nicht wie die Gebäude über Adressen auffindbar sind, erhalten sie eine fortlaufende Nummer, über die im Text und auf der Karte Bezug auf sie genommen wird. Dies Nummer wird für die Beschriftung herangezogen.

Die fortlaufende Nummer ist im Stil für die Raumsituationen wie auch die Schraffur und das Punktraster bereits definiert raeume.qml.

Layer für Punktobjekte wie Bildstöcke, Hausfiguren, Felsenkeller

Diese Objekte sind zum Teil Denkmal, zum Teil erhaltenswerte ortsbildprägende Objekte. Dafür erstellt man einen neuen Layer mit dem Typ “Punkt”. Auch hier ergeben sich Darstellungsprobleme, die aus dem Denkmallistenexport herrühren. Der WFS der Denkmalliste stellt solche Kleinobjekte als quadratisches Polygon mit einer Seitenlänge von ca. 10 m dar. Dies ist bei der Darstellung im Bayerischen Denkmalatlas durchaus sinnvoll, damit diese Objekte dort nicht übersehen werden, bei einer planungsbezogenen Darstellung wie der Karte der denkmalpflegerischen Interessen ist dies dagegen eher verwirrend.

Ein Weg, diese Objekte in Punkte umzuwandeln, geht wie folgt:

Zuerst müssen diese Kleinobjekte im Denkmallayer ermittelt werden. Da sie standardgemäß eine Fläche von 110,25 qm2 haben, ist dies der einfachste Weg, sie alle auf einmal zu selektieren. Der Denkmallayer enthält jedoch kein Feld, dass den Flächeninhalt wiedergibt. QGIS kann dies jedoch einfach aus den Geometriedaten ermitteln. Wichtig ist nun, dass der Denkmallayer beschreibbar ist, auf der sicheren Seite ist man mit Shape (mit den üblichen Nachteilen) oder GeoPackage sowie Spatialite,

Nun öffnet man die Attributtabelle, schaltet den Bearbeitungsmodus ein und öffnet den Feldrechner. Feldrechner. Im Feldrechner wählt man “neues Feld anlegen”, vergibt einen neuen Feldnamen “flaeche” sowie Ausgabefeldtyp “Dezimalzahl”. Der Inhalt des neuen Feldes wird über den Ausdruckseditor bestimmt. Dazu doppelklickt man unter “Geometrie” auf “$area”, was darauf in den Ausdruckseditor übernommen wird. Mit dem OK-Button wird das neue Feld mit den Flächen aller Baudenkmale gefüllt.

Erzeugen eines neuen Feldes mit dem Flächeninhalt der Baudenkmale mit dem Ausdruckseditor
Erzeugen eines neuen Feldes mit dem Flächeninhalt der Baudenkmale mit dem Ausdruckseditor

Nun kann mit der Suchfunktion der Attributtabelle und zwar mit dem Spaltenfilter die neu erzeugte Spalte “flaeche” nach dem Wert “110.25” durchsuchen. Das Ergebnis wird dann markiert und als neuer Layer gespeichert. Konsequenterweise müssen dann die markierten Objekte aus dem bisherigen Denkmallayer gelöscht werden.

Als Ergebnis hat man nun einen neuen Layer mit den Kleindenkmalen, der aber immer noch aus den quadratischen Polygonen besteht. Ziel ist es aber, einen Punktlayer zu erhalten. Mit dem Menu “Vektor” – “Geometriewerkzeuge” – “Polygonschwerpunkte” kann man den bestehenden Polygonlayer in einen Punktlayer umwandeln, wobei der Punkt in die Mitte des bestehenden Quadrats zu liegen kommt. Ein anderer Weg geht über “Verarbeitung” – “QGIS-Geoalgorithms” – “Vector geometry tools” – “Convert geometry type”. Die Umwandlung in einen Punktlayer erolgt über die Auswahl von “Centroids”. Der Vorteil dieses Weges ist, das man nicht über eine Shape-Datei gehen muss und dadurch lange Listentexte erhalten kann (die gerade bei Kleindenkmalen aber kaum vorkommen). Erzeugt man den neu entstehenden Punktlayer als temporären Layer, kann man ihn gleich wieder in die Spatialite-Datenbank einspielen kann.

Die bisherigen Felder des Denkmallayers werden übernommen, wobei man das Feld “flaeche” gleich wieder löschen kann, da der Punkt keine Fläche mehr hat. Es ist allerdings nun ein Typ-Feld neu anzulegen, da neben den Denkmal-Objekten (kd - Kleindenkmal) in diesem Layer auch erhaltenswerte, ortsbildprägende Objekte (be) gespeichert werden sollen.

zum jetzigen Zeitpunkt (11/2018) muss darüber diskutiert werden, ob eventuelle Punkt und Linienlayer nicht auch in Polygone überführt werden sollten, analog zum Denkmalatlas.

Der Stil für den Layer Kleinobjekte, der durchaus noch erweiterungsbedürftig und fähig ist, findet sich unter kleinobjekte.qml.

Die Musterlegende der Karte der denkmalpflegerischen Interessen

Diese Legende soll die Kartografie der wichtigsten Karte des Erhebungsbogens vereinheitlichen. Es sind mehrere Fassungen im Umlauf. Zuletzt gültig war eine Musterlegende von 2009, die die Behandlung von Bauten und Räumen innerhalb von Ensembles anders darstellt als außerhalb. Aus städtebaulich-denkmalpflegerischer Sicht darf es aber keinen Qualitätsunterschied und damit keine unterschiedliche Darstellung geben. Der einzige Unterschied ist ein denkmalrechtlicher, nämlich dass erhaltenswerte, ortsbildprägende Bauten innerhalb des Ensembles (sogenannte K-Bauten) eben auch erlaubnispflichtig bei Veränderungen sind. Beim DEB und bei der städtebaulich-denkmalpflegerischen Untersuchung geht es aber nicht um rechtliche Dinge, sondern um das auch informelle Aufzeigen von Werten für Kommune und Bürger.

Tabelle: Musterlegende
Typ Kürzel Farbe (RBG) Geometrie Stildatei
Baudenkmal d 255, 56, 127 Polygon baudenkmal.qml
Baudenkmal (Kleindenkmal) kd 255, 56, 127 Punkt baudenkmal_punkt.qml
Historische Park- oder Gartenanlage als Baudenkmal gd 76, 230, 0 Polygon gruendenkmal.qml
Historische Wasserfläche als Baudenkmal wd 0, 92, 230 Polygon wasserdenkmal.qml
Bodendenkmal bd 255, 0, 0 Polygon bodendenkmal.qml
Ensemble e 255, 179, 163 Polygon ensemble.qml
erhaltenswertes, ortsbildprägendes Gebäude be 255, 170, 0 Polygon ortsbild.qml
ortsbildprägendes Objekt be 255, 170, 0 Punkt ortsbild_objekt.qml
strukturprägendes Gebäude bs 255, 255, 0 Polygon strukturpraegend.qml
Platz- oder Straßenraum von historischer Bedeutung r 255, 0, 0 Polygon strassenraum.qml
historisch bedeutsamer Weg, Fußweg f 115, 76, 0 Linie hist_weg.qml
historische bedeutsame Wasserfläche wh 0, 92, 230 Polygon wasserflaeche.qml
historisch bedeutsames Gewässer gw 0, 92, 230 Linie wasserlinie_hist.qml
historisch bedeutsamer Brunnen br 0, 92, 230 Punkt wasserpunkt_hist.qml
historische bedeutsame Grün- und Freifläche gh 76, 230, 0 Polygon gruenflaeche_hist.qml
historisch bedeutsame lineare Grünstruktur gs 76, 230, 0 Linie gruenstr_linear.qml
historisch bedeutsames Grünobjekt go 76, 230, 0 Punkt gruenpunkt_hist.qml

Mit diesen Stilen oder den oben angeführten gebündelten Stilen sollte die “Karte der denkmalpflegerischen Interessen” im QGIS-Kartenfenster etwa wie folgt aussehen:

Karte der denkmalpflegerischen Interessen am Beispiel des Dorfes Serrfeld (Gem. Sulzdorf a.d. Lederhecke, Lkr. Rhön-Grabfeld). Die Inhalte sind nicht verbindlich.
Karte der denkmalpflegerischen Interessen am Beispiel des Dorfes Serrfeld (Gem. Sulzdorf a.d. Lederhecke, Lkr. Rhön-Grabfeld). Die Inhalte sind nicht verbindlich.

Historische Analysekarten

Die Analyse der historischen Dorfstruktur, sowohl in räumlicher, als auch in sozialtopographischer Sicht, erfolgt über die ersten vermessungsgenauen Aufnahmen der bayerischen Vermessungsverwaltung des 19. Jahrhunderts. Als Kartengrundlage kommen die Uraufnahme, das ist die farbige, handgezeichnete, vor Ort aufgenommene Urkarte und die von ihr abgeleiteten lithographisch vervielfältigen Extraditions- und Liquidationspläne.

Die Uraufnahme steht mittlerweile flächendeckend für Jedermann einsehbar im Bayern-Atlas und seinen Derivaten wie dem Bayerischen Denkmalatlas zur Verfügung. Es gibt allerdings keinen extern zugänglichen WMS-Dienst, mit dem man sie in ein GIS einbinden könnte.

Die Extraditions- und Liquidationspläne sind als Kopien oder Scans bei den örtlichen Vermessungsämtern erhältlich, zumeist ohne Georeferenzierung. Sie bieten gegenüber der Uraufnahme den Vorteil, dass sie auch die Plannummern oder Flurnummern enthalten. Die Uraufnahme zeigt nur die Hausnummern. Das reicht im Dorf zumeist aus, hat man aber auch die Auseinandersetzung mit der freien Landschaft im Blick, braucht man die Flurnummern.

Die Analysen erfolgen in der Kombination der Urkarte und des von jeher zugehörigen Grundsteuerkatasters. Diese wird in der Regel im jeweils zuständigen Staatsarchiv aufbewahrt und wird für den Erhebungsbogen tabellarisch ausgewertet.

Beispiel eines tabellarischen Auszugs aus dem Grundsteuerkataster
Beispiel eines tabellarischen Auszugs aus dem Grundsteuerkataster
Minimaltabelle Auszug Grundsteuerkataster Jesserndorf
hausnr name beruf bezeichnung besitz
1 Georg Rockner Schmiedmeister Ein Haus (mit Schmiedewerkstatt) (1a) 12.68
2 Andreas Müller Webermeister Ein Haus (2) 13.01
3 Peter Muller Bauer Ein Söldengut (5) 28.71
4 Andreas Steinmetz Bauer Ein Söldengut (7a) 21.05
5 u. 6 Friedrich Sauer Bauer Zwei unausscheidbare halbe Söldengüter 19a u. 11) 46.94
6 1/2 Elisabetha Krämer Witwe Ein Haus (17a) 1.15
6 1/3 Johanna Bimmerich Witwe Ein Haus (12a) 0.36
7 Johann Beymann Taglöhner Ein Haus (13) 6.31
7 1/2 Nikolaus Albrecht Schneidermeister Ein Haus (15) 9.82
8 Andreas Sauer Wirth Ein geschlossenes Gut (18a) 51.03
9 Johann Schneider Gastwirth Ein Söldengut (24) 35.98
10 Georg Hauppert Bäcker und Wirt Ein Haus (22a) 13.28

Zur Auswertung im GIS sind zwei Schritte nötig:

Georeferenzierung der historischen Karte

Mit dem Plugin Georeferenzierung unter dem Menu “Raster” (muss unter Umständen erst unter “Erweiterungen” – “Erweiterungen verwalten und installieren” eingeschaltet werden) wird die gescannte historische Karte eingeladen. Dann werden möglichst genaue 6 - 10 Passpunkte gesetzt. Dazu Gebäudeecken o.ä. anwählen, die auf der historischen Karte und der Bezugskarte im QGIS-Hauptfenster identisch sind.

Plugin zur Georeferenzierung von Rasterkarten
Plugin zur Georeferenzierung von Rasterkarten

Sind die Passpunkte gesetzt, müssen die Transformationseinstellungen im Plugin vorgenommen werden. Bewährt hat sich der Transformationstyp “Projektiv” in Verbindung mit der Abtastmethode “Lanczos”. Am besten verwendet man das Dateiformat Geotiff. Man kann die Karte gleich mit der Georeferenzierung in QGIS laden lassen und mit der Transparenzeinstellung die Genauigkeit der Referenzierung prüfen. Bei den Uraufnahmekarten sollte man schon auf eine maximale Abweichung von einem, höchstens zwei Metern kommen.

Einlesen des Grundsteuerkatasters als Tabellenlayer in QGIS

Für die Karten “Sozialtopographie”, “Berufsstruktur um 1850” oder “historische Hofbezeichnungen” empfiehlt es sich, den Uraufnahmeplan zu digitalisieren und zwar auf der Basis der einzelnen Hofareale. Zur Vereinfachung sollte daher der Grundsteuerkataster gleich in tabellarischer Form erhoben werden (siehe Tabelle Auszug Grundsteuerkataster Jesserndorf).

Standardmäßig liest QGIS Tabellen als schlichte csv (comma separated value)-Dateien ein. Das geht über das Menu “Layer” – “Layer hinzufügen” – “Textdatei als Layer importieren”. Nahezu jedes Tabellen- oder Datenbankprogramm kann solche csv-Dateien exportieren. Dabei ist allerdings zu beachten, dass beim reinen CSV-Format eventuell vorhandene Informationen zu den Feldtypen (Text, Zahlen etc.) verloren gehen. Daher braucht man zur “Erläuterung” der csv-Datei eine Begleitdatei im selben Verzeichnis, die csvt-datei. Sie besteht aus einer einzigen Zeile mit reinem Text, die den Feldern der csv-Datei den Feldtyp zuweist. Voraussetzung ist, dass die Feldnamen in der csv-Datei in der ersten Zeile stehen.

Ist die csv-Datei kataster_neuses.csv folgendermaßen aufgebaut:

hausnr;name;beruf;besitz;beschreib
1;Konrad Dotterweich;Neuwirth;17,63;FlNr. 2a, Wohnhaus mit Stall und Bräuhaus
2;Johann Betz;Metzgermeister;5,34;FlNr. 3a, Wohnhaus mit Stall, Scheuer und Hofraum

so muss die csvt-Datei kataster_neuses.csvt so aussehen:

"String", "String", "String", "Real(5.2)", "String"

da das Feld besitz ein Zahlenfeld mit zwei Nachkommastellen sein soll.

QGIS kann aber auch direkt Excel (in den Varianten xls und xlsx) sowie Open/Libre Office-Calc-Tabellen (ods) einlesen. Das geht aber – etwas verwunderlicherweise – nicht über “Textdatei als Layer importieren”, sondern über “Layer” – “Layer hinzufügen” – “Vektorlayer hinzufügen”. Streng genommen hat ja eine normale Texttabelle keine Geometrien und damit keine Vektoren. Man muss lediglich darauf achten, dass im Dateidialog “Alle Dateien (.)” eingestellt ist. Eventuell muss man nach dem Import noch die Feldnamen anpassen und auf das Zahlenfeld achten.

Alle Typen von Tabellen lassen sich auch ganz einfach vom jeweiligen Dateimanager des Betriebssystems in das Layerbedienfeld ziehen

Tipp: Ist das Zahlenfeld nicht richtig erkannt worden, so kann man es mit dem Plugin MMQGIS, dort im Menu “modify” – “text to float” vom Textfeld in ein Zahlenfeld umwandeln.

Die Felder dieser Tabelle können sein (je nach Qualität des Katasters):

Feldnamen der Tabelle “Grundsteuerkatasterauswertung”
Feldname Inhalt
hausnr Alte Hausnummer nach Angabe des Grundsteuerkastaster und der Uraufnahme
flurnr Flurnummer des Hausgrundstücks nach Grundsteuerkastaster und Extraditionsplan) – muss nicht zwingend sein.
name Name des Hausbesitzers laut Grundsteuerkastaster
beruf Beruf des Hausbesitzers laut Grundsteuerkastaster
bezeichnung Historische Hofbezeichnung laut Grundsteuerkastaster
beschreib Beschreibung der Realitäten auf dem Hofgrundstück laut Grundsteuerkastaster
besitz Gesamtbesitz der Hausnummer laut Grundsteuerkastaster

Diese Felder ergeben sich aus den Daten des Grundsteuerkatasters, es ist zweckmäßig, diese um Auswertungsfelder zu ergänzen.

Ergänzende Feldnamen der Tabelle “Grundsteuerkatasterauswertung” zur Analyse von Sozialtopographie und Siedlungsentwicklung
Feldname Inhalt
berufauswt Kategorisierung nach Berufsgruppen: Bauern (b), Handwerker (h), Taglöhner (t), dörfliche Oberschicht (o) oder auch andere geeignete Gliederungen)
bezauswert Kategorisierung nach historischen Hofbezeichnungen: Hube (hu), Hof (ho), halber Hof (hh), viertel Hof (vh), Gut (g), Gütlein (gt), Sölde (s), Söldengut (sg), Tropfhaus (t), Haus (ha)

Das Feld “besitz” kann direkt ausgewertet werden, wenn es als echtes Zahlenfeld übertragen wurde.

Digitalisierung der Hofstätten

Nun muss die Bezugsgröße zur Tabelle des Grundsteuerkatasters herstellen. Das ist das Areal der Hofstätten, so wie sie auf dem Uraufnahme, besser noch dem Extraditionsplan oder Liquidationsplan wiedergegeben sind.

Sie müssen nun als eigener Layer erstellt werden, dass heißt, die auf der Rasterkarte sichtbaren Parzellengrenzen der Hofstellen müssen als Polygone digitalisiert werden. Dazu erstellt man einen neuen Shape-Layer über Menu “Layer” – “Layer erstellen” – “Shape-Datei-Layer anlegen” (kurz Strg+Umschalt+N oder ). In entsprechenden Dialogfenster ist “Polygon” anzukreuzen, die Zeichenkodierung (am besten UTF-8) und die Projektion (31468) anzugeben. Zusätzlich zum bereits vorgeschlagenem Feld “id” braucht man nur noch ein einziges Feld anlegen: “hausnr”. Das dient dazu, um das Ergebnis der Digitalisierung später mit der Tabelle des Grundsteuerkatasters verknüpfen zu können (Tabellenjoin).

Anlegen eines neuen Polygonlayers zur Digitalisierung der Hofareale
Anlegen eines neuen Polygonlayers zur Digitalisierung der Hofareale

Zum Digitalisieren von Rasterkarten mit QGIS gibt es einige gute Anleitungen im Netz. Grundsätzlich muss der neu erstellte Layer in den Bearbeitungsmodus versetzt werden, etwa mit dem Stiftsymbol Stiftsymbol oder im Layerbedienfeld, rechte Maustaste auf dem zu bearbeitenden Layer “Bearbeitungsstatus umschalten”. Neue Polygone werden mit “Bearbeiten” – “Objekt hinzufügen” oder dem Symbol Neues Polygon erstellt. Ein rechter Mausklick stellt nach dem Setzen der erforderlichen Knotenpunkt das Polygon fertig, dabei sollte das die Eingabemaske für die Attribute aufgehen, wo man dann die Hausnummer eingeben kann. Da alle zu digitalisierenden Polygone Parzellen mit gemeinsamer Grenze sind, gilt es besonders, topologische Fehler, vor allem Überschneidungen der Linien zu vermeiden. Daher bietet es sich zwingend an, mit der Snap-Funktion (Fangen-Funktion) zu arbeiten. Sie wird unter Menu – “Einstellungen” – “Fangoptionen” definiert.

Einrichten der Fangoptionen
Einrichten der Fangoptionen

Es empfiehlt sich, einen Fangabstand von etwa 10-15 Pixeln einzustellen und das Fangen sowohl auf Knotenpunkte (vertex) und auf Liniensegmente zu aktivieren. Fehler und Ergänzungen lassen sich leicht über das Knotenwerkzeug Knotenwerkzeug vornehmen. Knotenpunkte lassen sich markieren, verschieben, löschen. Ein Doppelklick in der Nähe der Linie des Polygon setzt einen neuen Knotenpunkt.

Digitalisierte Hofareale auf der Basis des georeferenzierten Extraditionsplan Neuses
Digitalisierte Hofareale auf der Basis des georeferenzierten Extraditionsplan Neuses

Verknüpfung der Tabelle des Grundsteuerkatasters mit dem neu erstellten Vektorlayer der Hofareale

Die Verküpfung von Tabellen nimmt man in QGIS standardmäßig über das Dialogfenster Layereigenschaften des neuen Vektorlayers und dort unter “Verknüpfungen” vor. Über das “+”-Zeichen erstellt man eine neue Verknüpfung (join). Auszuwählen ist dabei der Tabellenlayer des Grundsteuerkatasters, das Verknüpfungsfeld und das Zielfeld sind dabei idealerweise die beiden identischen Felder “hausnr”, die die Hausnummer des jeweiligen Hofes enthalten. Damit lassen sich bei Tabellen zusammenbinden, die Inhalte des Grundsteuerkataster stehen nun einer räumlichen Auswertung zur Verfügung.

Verknüpfung des neu erzeugten Vektorlayers mit der Katastertabelle
Verknüpfung des neu erzeugten Vektorlayers mit der Katastertabelle
Neue Tabelle des Vektorlayers mit den Hofarealen. Die verknüpften Felder haben ihren ursprünglichen Tabellennamen zusätzlich zum Feldnamen erhalten. Das Feld “neuses_kataster_besitz” ist ein echtes Zahlenfeld, erkennbar daran, dass es sich richtig sortieren lässt.
Neue Tabelle des Vektorlayers mit den Hofarealen. Die verknüpften Felder haben ihren ursprünglichen Tabellennamen zusätzlich zum Feldnamen erhalten. Das Feld “neuses_kataster_besitz” ist ein echtes Zahlenfeld, erkennbar daran, dass es sich richtig sortieren lässt.

Auswertung der Inhalte des Grundsteuerkatasters

Für eine inhaltlich weiterführende Aussage sind die Felder “bezeichnung” (historischen Hofbezeichnungen), “beruf” (Berufsangabe) und “besitz” (Gesamtbesitz in Tagwerk) heranzuziehen. Das Feld “besitz” lässt sich als Zahlenfeld direkt auswerten.

Dazu wählt man im Eigenschaftsdialog des Layers den Reiter “Stil”. Ziel ist es, die einzelnen Höfe des Dorfes in Besitzgrößenklassen einzuteilen, um Aussagen zu Sozialtopographie und zur Siedlungsentwicklung ableiten zu können. Hierzu ist der Stiltyp “abgestuft” geeignet, der selbstständig nach bestimmten Regeln eine Klassifizierung vorschlägt. Die Zahl der Klassen kann man vorgeben, 5 erscheinen hier sinnvoll. Als Vorgabe für die Einteilung der Klassen ist hier “Natürliche Unterbrechungen (Jenks)” sinnvoll. Man kann dann anschließend die dabei entstehenden Dezimalzahlen von Hand auf die nächste gelegene sinnvolle ganze Zahl umändern. Schließlich kann man die Karte dann noch mit dem Reiter “Beschriftung” mit dem Feld “hausnr” labeln.

Sozialtopographie von Neuses 1848 nach Besitzgrößenklassen in Tagwerk
Sozialtopographie von Neuses 1848 nach Besitzgrößenklassen in Tagwerk

Verschneidungsplan des historischen mit dem aktuellen Siedlungsgrundriss

Der Verschneidungsplan soll aufzeigen, wie der Ort gewachsen ist, wie er sich im Siedlungskern verdichtet oder wo sich die Ortsstruktur geändert hat. Bei genügend genauer Aufbereitung kann er sogar darüber Auskunft geben, wo zumindest vom Grundriss her unveränderte Bauten zu finden sind.

Am einfachsten lässt sich dieser Plan erzeugen, wenn man beide Layer zuverlässig georeferenziert zur Verfügung hat. Dann lässt sich schon mit der Transparenzfunktion, die es sowohl für Raster- als auch für Vektorlayer im Eigenschaftsdialog gibt, schon einiges erreichen.

Überlagerung der Uraufnahme von Neuses mit der aktuellen DFK als Raster. Die aktuelle Karte hat eine Transparenz von 20 %
Überlagerung der Uraufnahme von Neuses mit der aktuellen DFK als Raster. Die aktuelle Karte hat eine Transparenz von 20 %

Bei der Überlagerung zweier Rasterkarten ist man allerdings auf die visuelle Auswertung angewiesen. Eine Überlagerung zweier Vektorlayer ermöglicht es, diese Auswertung durch das GIS selbst durchführen zu lassen und die Ergebnisse entsprechend aufzubereiten. Dazu ist es allerdings erforderlich, dass man die georeferenzierten historischen Vermessungspläne digitalisiert, zumindest aber einen Gebäudelayer herstellt.

Es gibt zwar einige Plugins für QGIS, die das Zeichnen von Parallelen und rechten Winkeln ermöglichen, wie die CADTools oder CadInput (beta), diese sind aber in der Bedienung vergleichsweise komplex und bedürfen einiger Übung. Dagegen bedient sich das Plugins CADDigitize sehr einfach, es ist jedoch nur für regelmßige Grundformen geeignet.

In den QGIS-Versionen nach 2.8.1 wurde das ehemalige Plugin CadInput in das Hauptprogramm aufgenommen und steht nun als Advanced digitizing tools (Erweiterte Digitalisierung) von vorne herein zur Verfügung.

Sowohl CadInput als auch Advanced digitizing tools lassen sich mit den anderen Werkzeug zur Polygonerstellung kombinieren.

Erzeugung rechteckiger Gebäudegrundrisse

Normale Gebäude werden am leichtesten mit CADDigitize erzeugt (In QGIS 3 standardmäßig dabei als Werkzeugleiste für Formen). Dies ermöglicht es beispielsweise ein Rechteck aus drei Punkten zu erzeugen. Da Häuser, auch historische, doch in aller Regel einen (weitestgehend) rechtwinkligen Grundriss aufweisen, ist dies ein guter Weg, Hausgrundrisse zu digitalisieren. Mit dem normalen Polygontools wird man nur selten wirklich vier rechte Winkel und gleichlange parallele Seiten erreichen.

Erzeugen eines Rechtecks auf der Basis von drei Punkten mit dem Plugin CADDigitize
Erzeugen eines Rechtecks auf der Basis von drei Punkten mit dem Plugin CADDigitize

Teilen eines Gebäudepolygons in zwei Nutzungspolygone

Im historischen Dorf sind die meisten Häuser als Wohnstallhäuser ausgebildet. Will man die unterschiedliche Nutzung innerhalb des Gebäudes wiedergeben, so wie es auch Uraufnahme und Extraditionsplan tun, muss das Gebäude aus zwei Polygonen mit einem Typattribut bestehen (beispielsweise “h” für Hauptgebäude und “n” für Nebengebäude). Man könnte nun zwei Polygone digitalisieren und über die Snapfunktion zusammenbinden, einfacher ist der Weg über die Erzeugung eines Polygons mit CADDigitize und das anschließende Zerteilen dieses Polygons in zwei.

Hier kommt eine Kombination verschiedener Werkzeuge zum Einsatz. Für den eigentlichen Teilungsvorgang benötigt man das Werkzeug im Menu “Bearbeiten” – “Objekte zerteilen” oder als Icon Objekte zerteilen. Damit man aber die Teilung sauber parallel zur Gebäudeschmal- oder längsseite durchführen kann benötigt man CadInput oder Advanced digitizing tools (Erweiterte Digitalsierung) (ab 2.8).

Mit CadInput sind folgende Schritte durchzuführen:

Ansetzen eines Objektes an ein bestehendes Objekt in geradliniger Verlängerung (z. B. ein an ein Gebäude angebautes Nebengebäude)

Mit CadInput:

Mit Erweiterte Digitalisierung (Advanced digitizing tools) (ab QGIS 2.8)

Auswählen der Anschlusslinie mit “Erweiterte Digitalisierung”
Auswählen der Anschlusslinie mit “Erweiterte Digitalisierung”
Hilfslinien für Winkel und Parallele mit “Erweiterte Digitalisierung”
Hilfslinien für Winkel und Parallele mit “Erweiterte Digitalisierung”

Der Verschneidungsplan auf vektorieller Grundlage

Hat man die Uraufnahme digitalisiert, so kann man QGIS die Unterschied der beiden Zeitschichten berechnen lassen und ist so nicht auf eine mühselige visuelle Prüfung der Überlagerung der analogen Ortspläne angewiesen.

Das ist prinzipiell mit den Geoverarbeitungsfunktionen im Menu “Vektor” recht schnell möglich. Auch hier gibt es wieder unterschiedliche Vorgehensweisen. Ein einfacher Weg wird gleich vorgestellt, aber zuvor muss auf eine häufig auftretende Problematik im Umgang mit historischen Plänen verwiesen werden. Zum einen ist die Genauigkeit der Uraufnahmepläne im Zentimeterbereich doch etwas schwankend, zum anderen treten weitere Unschärfen über das nachträgliche Scannen und Georeferenzierung hinzu. Beim oben beschriebenen Digitalisieren in QGIS gibt es dann auch auflösungsbedingte Unschärfen. Damit ist eine ganz saubere Überlagerung der Pläne nahezu unmöglich. Bei der Verschneidung im GIS führt dies in aller Regel dann zu kleinen Restpolygonen, die keine inhaltliche Aussage besitzen, sondern auf die beschriebenen Ungenauigkeiten zurückzuführen sind. Sie sind entweder zu ignorieren oder aus Gründen der Lesbarkeit zu löschen.

Als Werkzeug bietet sich an “Vektor” – “Geoverarbeitungswerkzeuge” – Unterschied. So kann man etwa leicht ausrechnen lassen, was heute nicht mehr da ist.

Dazu nimmt man als Eingangsvektorlayer die digitalisierte Uraufnahme und als Differenzlayer den aktuellen Gebäudelayer. Das Ergebnis zeigt die Gebäudegrundrisse, die um 1850 da waren und es heute nicht mehr sind, als eigenständigen Shape-Layer.

Ermittlung der seit 1850 abgegangenen Gebäudegrundrisse über das Vektorwerkzeug “Unterschied”
Ermittlung der seit 1850 abgegangenen Gebäudegrundrisse über das Vektorwerkzeug “Unterschied”
Rohergebnis der seit 1850 abgegangenen Gebäudegrundrisse mit den Unschärfen der Digitalisierung
Rohergebnis der seit 1850 abgegangenen Gebäudegrundrisse mit den Unschärfen der Digitalisierung
Darstellung der seit 1850 abgegangenen Gebäudegrundrisse auf der aktuellen DFK
Darstellung der seit 1850 abgegangenen Gebäudegrundrisse auf der aktuellen DFK

Dreht man die Eingabefelder um und nimmt den heutigen Gebäudebestand als Eingangslayer, so erhält man über das Werkzeug “Unterschied” die seit 1850 neu hinzugekommenen Gebäudegrundrisse.

Aufbereitung von Karten in der “Druckzusammenstellung (Print Composer)”

Für die Weitergabe der Karte außerhalb des GIS benötigt man ein von Text-, DTP- oder Präsentations-Programmen lesbares und verwertbares Dateiformat. QGIS stellt hierfür die Möglichkeit der Weitergabe in einem Bitmapformat (Jpg, Tif, PNG etc), als SVG-Datei oder als PDF-Datei zur Verfügung.

Hauptzweck der Druckzusammenstellung ist jedoch die kartographische Aufbereitung der “rohen” GIS-Karte. Jede Karte hat zumindestens eine Maßstabsleiste, einen Nordpfeil und eine Legende zu enthalten. Außerdem sollten eine Angabe zur Quelle und zum Copyright der Kartengrundlage und der verarbeiteten Daten enthalten sein. Selbstverständlich ist auch der Titel der Karte, der Bearbeiter, der Erstellungszeitpunkt und der Zweck des Ganzen zu benennen.

Gerade im der letzten Jahr hat QGIS auf diesem Feld erhebliche Fortschritte gemacht, die Möglichkeiten reichen hier schon fast an ein Desktop-Publishing-Programm heran.

Allgemeines Vorgehen

Die Druckzusammenstellung wird im Menu “Projekt” – “Neue Druckzusammenstellung” aufgerufen. Dabei ist ein Name für die Druckzusammenstellung zu vergeben, damit sie später wieder gefunden werden kann. Druckzusammenstellungen lassen sich auch als Vorlagen (Templates) speichern. Dies kann nützlich sein, da ja im Fall des Denkmalpflegerischen Erhebungsbogen immer wieder die gleichen Karten zu erstellen sind.

Zunächst ist die Ausgabegröße festzulegen. Dabei stehen alle DIN-Formate bis A0 zur Verfügung, zusätzlich können eigene Formate definiert werden.

In der Druckzusammenstellung wird dann über das Icon Neue Karte die Karte aus der QGIS Kartenansicht hinzugefügt. Dann werden die weiteren Kartenelemente platziert. Den Nordpfeil kann man etwa als SVG-Datei als Bild mit dem Icon Bild hinzufügen einfügen und, weil SVG ein Vektorformat ist, stufenlos verändern. Die mit QGIS gelieferten SVG-Symbole finden sich:

unter Linux /usr/local/share/qgis/svg/

unter Windows

Im vorliegenden Fall wurde für den Nordpfeil die Datei /usr/local/share/qgis/svg/arrows/Arrow_05.svg herangezogen. Grundsätzlich kann aber auch jede andere, auch selbst erstellte SVG- und andere Bilddatei verwendet werden.

Die Maßstabsleiste wird über das Icon Maßstab hinzufügenzur Druckzusammenstellung hingezufügt. Über den Reiter “Elementeigenschaften” lässt sich die Maßstabsleiste vielfältig manipulieren. So kann man die Karteneinheiten (m, km etc.), die Länge des Maßstabs absolut und seine Unterteilung in Segmente, die Strichstärken, die Schrift und die Farbgebung einstellen.

Die Legende wird über das Icon Legende hinzufügen eingefügt. Grundsätzlich werden in der Legende dann alle Layer der Karte angeführt, deswegen beginnt die Vorgehensweise bei der Gestaltung einer Legende erst einmal damit, die nicht relevanten Layer mit dem Minus-Zeichen unter dem Legenden-Bearbeitungsbereich zu entfernen. Dann können die Schriftarten, Farben, Abstände und auch die Texte für jede Ebene der Legende seperat geändert werden.

Bearbeitung der Legende
Bearbeitung der Legende

Texte werden am besten über HTML formatiert. Wer sich nicht mit den Grundregeln von HTML und CSS auseinandersetzen mag, muss jedesmal, wenn sich die Auszeichnung des Textes ändern soll, ein neues Textfeld aufziehen, was natürlich auch geht.

Folgender Codeblock kann als Grundgerüst für andere Beschriftungen verwendet werden.

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN"
"http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
  <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
  <meta http-equiv="Content-Style-Type" content="text/css" />
  <style type="text/css">
  <!--
h2,h3 {
margin-top:0em;
margin-bottom:6pt;
line-height: 1;
font-family:  Arial, sans-serif;
color:indianred
 }
p {
 margin-top:0em;
 line-height: 1.3;
 font-family:  Arial, sans-serif;
 font-size: 12pt;
  }
h2 {
font-size: 16pt;
}
h3 {
font-size: 13pt;
}
  -->
  </style>
  </head>
<body>
<h2 id="de"> Dorferneuerung Neuses a. d. Regnitz </h2>
<h3 id="deb"> Denkmalpflegerischer Erhebungsbogen</h3>
<p>GIS-Bearbeitung: Andrea Lorenz, Thomas Gunzelmann et al. <br>
Februar 2015</p>
</body>
</html>
Fertige Karte als PNG-Export
Fertige Karte als PNG-Export

Karte der denkmalpflegerischen Interessen

Die Karte der denkmalpflegerischen Interessen verlangt unter Umständen noch etwas mehr an Aufbereitung. Der Maßstab sollte idealerweise 1:1000 sein oder nah an 1:1000 liegen, denn nur so behalten die Beschriftungen der Grundkarte ihre sinnvolle Position.

Es ist jederzeit möglich, auf die Hauptkarte noch eine zweite Karte aufzusetzen, etwa eine Übersichtskarte, um die großräumige Einordnung zu zeigen, oder wie im vorliegenden Fall einen ergänzenden Kartenausschnitt, der die außerhalb des Ortes liegenden Felsenkeller zeigt.

Die Raumsituation haben beim Labeln eine Nummer erhalten. Diese Nummern sollen unterhalb der Legende mit erläuternden Kurztexten versehen werden. Dafür wurde in der Attributtabelle des Layers “raeume” das Feld “name” angelegt. QGIS ermöglicht es, die Attributtabellen ganz oder in Teilen in die Druckzusammenstellung zu übernehmen.

Übernahme der Attributtabelle in die Legende
Übernahme der Attributtabelle in die Legende

Hier können einzelne Felder ausgeschaltet und die Reihenfolge geändert werden. Zusätzlich kann man die Umrandung der Tabelle ein- oder ausschalten und die Schriftgrößen und Strichstärken so wie überall in der Druckzusammenstellung ändern.

Beispiel für die Karte der denkmalpflegerischen Interessen (Inhalte nicht verbindlich)
Beispiel für die Karte der denkmalpflegerischen Interessen (Inhalte nicht verbindlich)

  1. Zu Ansatz, Methodik und Zielen immer noch Thomas Gunzelmann, Manfred Mosel und Gerhard Ongyerth: Denkmalpflege und Dorferneuerung. Der denkmalpflegerische Erhebungsbogen zur Dorferneuerung. Arbeitshefte des Bayerischen Landesamtes für Denkmalpflege, Band 93. München 1999.

  2. Wer mehr wissen will, siehe http://www.weichand.de/2011/11/30/grundlagen-web-feature-service-wfs-2-0/