Die Landeskarte wird dreidimensional

Die Schweiz kann man online in einer atemberaubenden 3-D-Visualisierung betrachten. Das Bundesamt für Landestopografie will sich damit unter anderem gegen Konkurrenten wie Google Earth behaupten.

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Man hat das Gefühl, die Alpen­gipfel beinahe berühren und den Schnee riechen zu können. Dabei befindet man sich nicht in der ­Natur, sondern in der Welt des sogenannten Geodatenviewers. Die erste Testversion ist seit Mitte vergangenen Dezember unter https://map.geo.admin.ch aufgeschaltet und für alle Internetnutzer gratis zugänglich.

Die gefühlte Echtheit ist umso erstaunlicher, da die Visualisierung der Schweiz anders als etwa die Karten von Google Earth nicht auf realen Bildern beruht. «Die virtuelle Landschaft erlaubt es, zum Beispiel Wanderwege und Angaben dazu in einer sehr hohen ­Lagegenauigkeit über das ganze Gebiet der Schweiz darzustellen», erklärt David Oesch. Er ist Projektleiter Geoportal Bund Geo.admin.ch. Der Datenviewer könne auch in der Realität nicht Sichtbares ­anzeigen wie zum Beispiel die Lärmbelastung rund um eine Strasse.

Mit solchen Details, so hofft man beim Bundesamt für Landestopografie, Swisstopo, schlägt man dem Giganten Google im Hoheitsgebiet Schweiz ein Schnippchen.

Die Testversion wird laufend erweitert. Weil bislang lediglich zweidimensionale Daten benutzt werden, die dreidimensional ­dargestellt werden, bezeichnet Swisstopo den Datenviewer noch leicht verschämt als «2,5-D».

Video: Von der Topografie zu Geodaten

Quelle: Youtube

Wolken und Regen in Echtzeit

Schon gibt es erste Ideen dazu, die Funktionen auszubauen. «Man könnte den Datenviewer mit den Informationen von Meteo Schweiz kombinieren und beispielsweise in den betroffenen Gebieten Nebel oder Regen einfliessen lassen», meint Oesch.

Auf der Hand liegt es auch, Fahrpläne zu integrieren. So könnte, wer einen Ausflug zu einer SAC-Hütte plant, mit einem Klick herausfinden, wie lange er für den Anfahrtsweg und die anschliessende Wanderung benötigt.

Trotz aller Raffinessen handelt es sich beim Geodatenviewer aber im Grunde um ein Nebenprodukt. Die Informationen, die für ihn verwendet werden, stammen vom grossen Prestigeprojekt von Swisstopo, dem Topografischen Landschaftsmodell, kurz TLM. Der Datenviewer dient in erster Linie dazu, das TLM mög­lichen Kunden bekannt und schmackhaft zu machen.

Jeder muss zum 3-D-Sehtest

Wie das Topografische Landschaftsmodell Schritt für Schritt entsteht, erfährt man in Wabern. Hier ist der Sitz von Swisstopo. Im Gebäude gleich neben der Tramendstation fällt als Erstes die hohe Dichte an dunklen Brillen auf. Viele der Mitarbeiter, die sich mit dem TLM beschäftigen, tragen sie, während sie konzentriert in ihre Bildschirme schauen. Natürlich handelt es sich nicht um Sonnenbrillen, sondern um­3-D-Brillen. Sie sind unabdingbar, um die Datenbank aufbauen und aktualisieren zu können.

«Wenn jemand sich für eine Stelle bei uns bewirbt, machen wir zuerst einen 3-D-Test mit ihm», erklärt TLM-Leiter Emanuel Schmassmann. Falls der Bewerber das Modell auf dem Bildschirm nicht als dreidimensional erkennen kann, scheidet er aus. Rund fünf Prozent der Bevölkerung haben die Fähigkeit nicht, stereoskopisch zu sehen.

Schattenwurf inklusive

Das TLM ist eine dreidimensionale Geodatenbank: ein digitales 3-D-Modell der Schweiz, kombiniert mit unzähligen Informationen. Man kann etwa herauslesen, auf welche Dächer man am besten Solarzellen baut, weil die Sonne sie am stärksten anstrahlt. Bei Gletschern ist nicht mehr nur ­ihre Grösse sichtbar, sondern auch ihr Volumen.

Damit erhält das Projekt eine politische Dimension: Die Auswirkungen des Klimawandels wird man genauer belegen können als bisher. Und wenn man weiss, wie eine Seilbahn Schatten wirft, hilft dies, Wildschutzgebiete besser zu definieren. Diese Daten, so erklärt Schmassmann, werden anderen Bundesstellen, den Kantonen sowie Firmen geliefert. So verdient Swisstopo mit dem TLM Geld.

2008 hat das Bundesamt das Projekt gestartet. Bis 2019 wird die Arbeit voraussichtlich noch dauern. 50 der insgesamt 400 Mitarbeiter sind damit beschäftigt. Kostenpunkt: 4,5 Millionen Franken.

Bis ins Detail abgestimmt

Ein Blick über die Schulter von Teamleiter Tobias Providoli zeigt, wie die Geomatiker in ­Wabern die Schweiz synthetisch nachbauen und ihre Daten fortlaufend aktualisieren. Auf seinen Bildschirmen ist ein Ausschnitt Lausannes zu sehen – in 2-D und in 3-D. In der zweidimensionalen Version haben die Gebäude verschiedene Farben. Die Kathedrale ist hellblau, unspezifische Gebäude sind rot, solche, die sich noch im Bau befinden, dunkelblau.

Providoli zeigt, wie er überprüft, ob die Messmarke in den Bilddaten mit den erfassten Gebäudedächern übereinstimmt. Statt der üblichen schwarzen «Schuhschachteln» sind im dreidimensionalen Bild fast täuschend echte Häuser zu sehen. «Wir berechnen auch den Dachüberstand mit ein», erklärt der Teamleiter.

Das heisst, im 3-D-Modell ist die Dachform ­be­rücksichtigt und wie weit sie über die Hausmauer ­hinausragt. Dabei blicken die Geomatiker ­sogar in den Untergrund: «Die Wände ­ziehen wir drei Meter in den Boden hinein», sagt Providoli. Das sei wichtig, um die Volu­mina der Gebäude berechnen zu können.

Sogar für einen Laien ist auf den ersten Blick klar, dass es sich hier um eine Aufgabe handelt, die absolute Exaktheit und viel Detailarbeit erfordert. Unabdingbar ist dabei, dass alle Geomatiker die Daten gleich erfassen. Providoli erklärt: «Die Erfassungsrichtlinien sind unsere Bibel.»

Bis Ende Jahr, so das Ziel von Swisstopo, sollen alle Gebäude in der Schweiz in TLM-Qualität erfasst sein. Bereits seit 2013 vollständig eingetragen ist das gesamte Strassen- und Eisenbahnnetz. Seither werden die Informationen laufend aktualisiert.

Wie das geschieht, erfährt man beim nächsten Team im Swisstopo-Gebäude. Auf dem Bildschirm des Geomatikers ist der Europaweg zu sehen, der von Grächen nach Zermatt führt. Die Hängebrücke kurz vor der Europahütte ist momentan kaputt. «Der Weg wird deshalb nicht als Wanderweg eingetragen», erklärt der Geomatiker. Er kategorisiert die Strassen und Wege nach Breite, Belagsart und Eigentümer.

Virtuelle Realität überfordert

Der nächste Schritt nach dem ­3-D-Modell wäre die virtuelle Realität. Wie sie aussehen könnte, probiert ein anderes Team in Wabern aus. Mit einer Oculus-Rift-Brille darf die Besucherin einen virtuellen Spaziergang durch Interlaken machen.

Die ernüchternde Feststellung ist die, dass wir vielleicht technologisch bald fähig sein werden, virtuelle Städte ­aufzubauen, dass dies jedoch unserem Körper wenig zusagt. Beim virtuellen Rundgang wirds einem so scheinbar unerklärlich schwindlig wie früher als Kind bei langen Autofahrten: Das Gleichgewichtsorgan stört sich daran, dass die Augen dem Hirn zwar melden, dass man sich fortbewegt, der Körper aber davon nichts spürt.

Einzelne Bäume erkennbar

Wie kommt man zu den riesigen Datenmengen, die für die Erstellung des TLM nötig sind? «Swisstopo hat zwei Flugzeuge am Flugplatz Dübendorf stationiert», erklärt Schmassmann. Diese überfliegen die Schweiz und nehmen digitale Luftbildstreifen mit drei unterschiedlichen Blickwinkeln auf. Daraus wird das 3-D-Modell generiert. Teilweise integriert Swisstopo in sein Landschaftsmodell auch Daten von Partnern, zum Beispiel das Eisenbahnnetz von den öffentlichen Verkehrs­betreibern.

Der Aufwand und die Kosten seien zwar enorm, doch das lohne sich, meint der Projektleiter: «Bei den herkömmlichen Karten wird die Realität notgedrungen vereinfacht, das ist für viele Anwendungen zu ungenau.» Mit den ­digitalen 3-D-Karten sei man an keinen Massstab gebunden, deshalb könne man viel mehr Details einbeziehen. Sogar einzelne Bäume sollen erkennbar und ihre Art definiert sein.

Papier hat auch Vorteile

Künftig könne man auch Karten aus Papier direkt aus der Geodatenbank ableiten. Die ersten Blätter der neuen Landeskarten 1:25 000, die 2014 erschienen sind, beruhen bereits auf Daten aus dem TLM. «Bisher wurden die Landeskarten im 6-Jahres-Takt überarbeitet», sagt Schmassmann. «Beim TLM müssen wir natürlich aktueller sein.» Noch sei aber nicht entschieden, wie viel Zeit und Geld man dafür aufwenden wolle.

Die zweidimensionalen Karten würden trotz allem Fortschritt nicht aus unserem Leben verschwinden, meint der Projekt­leiter Geodatenviewer, David Oesch. «Die Wanderkarten sind ungebrochen populär. In einer Umfrage sagten 84 Prozent der Schweizer Bürgerinnen und Bürger, es brauche auch im digitalen Zeitalter noch gedruckte Karten.»

Ein Vorteil des Papiers ist, dass es auch in Gebieten ohne Handyempfang verlässlich den Weg anzeigt. Zudem bestehen die Schweizer Wanderkarten aus Spezialpapier: Es lässt sich laut Swisstopo 1500-mal falten. Ein Ausdruck aus dem Farbdrucker zu Hause, auch wenn er ein fantastisches 3-D-Bild zeigt, hält nie so lange.

Berner Zeitung

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