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R�ckblick auf �ber 20 Jahre Landschafts�kologische
Forschung und Planung mit Hilfe Geographischer Informationssysteme
ASCHE, A. & SCHREIBER, K.-F.
unter Mitwirkung von DURWEN, K.-J., HEINEKE, H.-J., HEISS, M. und U. KIAS
Inhalt:
I. Anlass *
II. Methode *
III. Forschungsprojekte *
IV. Einsatz von GIS-Technologie in der
Umweltverwaltung *
IV.a Bundesbeh�rden *
IV.b �berregionale Gebietsk�rperschaften *
IV.c Kommunalverwaltung *
V. Landschaftsplanungsprojekte *
VI. Privatpersonen *
VII. Bewertung und Ausblick *
VIII. Literatur: *
IX. Autoren *
I. Anlass
Die landschafts�kologische Forschung und Landschaftsplanung hat die Entwicklung
von Geographischen Informationssystemen (GIS) zumindest in Deutschland wesentlich
beeinflusst.
Der Landschaftsplaner am MIT (Cambridge, USA) und Harvard-Professor Carl Steinitz
war der erste GIS-Anwender mitte der 60er Jahre (STEINITZ 1993a), sein Sch�ler H.-W.
Koeppel trug diese neue Technologie Anfang der 70er Jahre zur damaligen
Bundesforschungsanstalt f�r Naturschutz und Landschafts�kologie (BFANL, heute Bundesamt
f�r Naturschutz BfN) (MRASS 1981). Die Lehrst�hle f�r Landschafts�kologie in
M�nchen-Weihenstephan (Prof. W. Haber) und M�nster (Prof. K.-F. Schreiber) erkannten
bereits Mitte der 70er die Potentiale der digitalen Arbeitsweise (SCHALLER 1985, DURWEN
1979) und etablierten sie letztlich durch ihre langj�hrige Forschungsarbeit. Die
Haber-Sch�ler Michael Sittard und J�rg Schaller gr�ndeten gemeinsam mit Gerhard Haude
und Reinhard Bachhuber vor 20 Jahren die Firma Esri Systemforschung und Umweltplanung GmbH
in Kranzberg, die ARC/INFO und ArcView zu Standardsoftware der landschafts�kologischen
Forschung, Verwaltung und Planung machten.
Aber hat auch die Geoinformatik die landschafts�kologische Forschung und Planung
befruchtet? Kann eine Antwort auf die Frage von Carl STEINITZ (1993a) gegeben werden, ob
unsere Arbeiten in der Entwicklung und Anwendung von GIS wirklich das �ffentliche Leben
verbessert haben (s. Folie 2)?
Die Entwicklung der Landschafts�kologie und ihr Verh�ltnis zu GIS soll
anl�sslich dieses Jahrestages von den Sch�lern von Prof. Dr. K.-F. Schreiber, die am
Lehrstuhl Landschafts�kologie von 1977 bis 1989 und an ihren jetzigen Wirkungsst�tten
bis heute diesen Prozess aktiv mitgestaltet haben, betrachtet werden. Mit diesem Beitrag
nimmt Prof. Dr. K.-F. Schreiber nochmal die Gelegenheit wahr, auf diese Entwicklung
zur�ckzuschauen, bevor er zum Jahresende 1999 seine T�tigkeit als Gutachter f�r das
Land Bremen beendet. Unter seiner Leitung wurden dort zahlreiche GIS-Projekte seit 1992
durchgef�hrt (ASCHE 1994, 1998, ASCHE & HEISS 1994).
II. Methode
Um einen �berblick �ber die Entwicklung und den Stand der
landschafts�kologischen Forschung und Planung zu bekommen, wurden zahlreiche
Publikationen und graue Literatur (Vortragsmanuskripte usw.) gesichtet. Diese Stichprobe
von �ber 180 Arbeiten bezieht sich nur auf Deutschland und ist nicht repr�sentativ,
sondern durch den eigenen T�tigkeitsbereich subjektiv gepr�gt. Daher bedanken wir uns
bei den Mitwirkenden, die weitere Arbeiten aus ihren Arbeitsfeldern beigesteuert haben.
Bei den folgenden Auswertungen und Schlussfolgerungen ist zu ber�cksichtigen, dass das
Ver�ffentlichungsdatum h�ufig die einzige Datierungsm�glichkeit eines Projektes war,
der Beginn der Arbeiten zu den jeweiligen Projekten wird aber einige Jahre vorrausgegangen
sein (s. Folie 3).
Um eine differenzierte Betrachtung vornehmen zu k�nnen, wurden die Arbeitsfelder
Forschung, Verwaltung, Planung und Privatpersonen voneinander getrennt analysiert, obwohl
nat�rlich vielf�ltige Beziehungen zwischen diesen Bereichen bestehen. In solchen F�llen
wurden die jeweiligen Artikel mehrfach ausgewertet:
- Einsatz von GIS bei Forschungsprojekten mit landschafts�kologischem oder
landschaftsplanerischem Bezug (Kap. III.; insgesamt 86 Arbeiten)
- Einsatz von GIS bei Gebietsk�rperschaften auf der Bundesebene (Kap. IV.a, 13
Arbeiten), auf �berregionaler Ebene (Kap. IV.b; 36 Arbeiten) und bei Kommunalverwaltungen
(Kap. IV.c; 14 Arbeiten), die Aufgaben des Naturschutzes und der Landespflege wahrnehmen.
- Einsatz von GIS bei Landschaftsplanungsb�ros (Kap. V.; 42 Arbeiten)
- Einsatz von GIS bei Privatpersonen (Kap. VI.; 4 Arbeiten)
In den jeweiligen Kapiteln wurde versucht, die historische Entwicklung
nachzuzeichnen, Inhalte, Ziele und Ergebnisse zu benennen. Die genannten Probleme, die
sogleich auch Inhalt und Ziel eines Projektes sein k�nnen, sollen auf ihre G�ltigkeit
hinterfragt werden.
III.
Forschungsprojekte
Aus dem Forschungsbereich wurden die meisten Titel gefunden. Die ersten Projekte
und Arbeiten stammen aus der Mitte der 70er Jahre (s. Tab. 1). Die Forschungsarbeiten der
Bundesforschungsanstalt f�r Naturschutz und Landschafts�kologie (BFANL, heute BfN) sind
im Kapitel IV.a Umweltverwaltung der Bundesbeh�rden aufgef�hrt. Dort wurde bereits von
1972 bis 1976 ein Forschungsvorhaben zur Entwicklung und Aufbau eines
Landschaftsinformationssystems auf der Grundlage einer rasterbezogenen Fl�chendatenbank
durchgef�hrt (KOEPPEL & ARNOLD 1981). Bis in die 80er Jahre hinein sind verschiedene
Projekte von den Lehrst�hlen f�r Landschafts�kologie in Weihenstephan und M�nster
durchgef�hrt worden, mit Beginn der 90er Jahre nimmt dann die Anzahl der Arbeiten durch
weitere Einrichtungen sprunghaft zu (s. Folie 4).
Tab. 1: Die ersten Forschungsprojekte mit
GIS-Unterst�tzung (bis 1990) |
Zeitraum |
Forschungsprojekt (Kurztitel) |
Ver�ffentlichungen (Auszug) |
vor 1976 |
Agrarleitplan und Biotopkartierung Bayern |
SCHALLER & SITTARD 1976 |
1976-1978 |
Umweltbilanzen und �kologische Lastpl�ne f�r Regionen |
DURWEN et al. 1978a+b |
1978-1981 |
Landschafts�kologische Modellstudie Ingolstadt |
SCHALLER 1985 |
1979-1981 |
Das �kologische Potential als Engpassfaktor der
Raumordnung |
HEINEKE et al. 1979 |
1980-1981 |
Konzept zur Ermittlung und Bewertung von Belastungen bei
Strassenbaumassnahmen |
KIAS & SCHREIBER 1981, KIAS 1982 |
1981-1986 |
MAB 6-Berchtesgaden |
SCHALLER & SPANDAU 1987, SPANDAU & K�PPEL 1991 |
1982-1984 |
Neue Kommunikationswege in den Geowissenschaften |
HEINEKE et al. 1981, 1986, SCHREIBER et al. 1984 |
1984-1989 |
Digitale Geowissenschaftliche Kartenwerke –
EDV-gest�tzte Konstruktion von �kologischen Karten |
SCHREIBER & HEISS 1987, ASCHE 1990, ASCHE &
SCHREIBER 1995 |
vor 1988 |
�kologische Bilanzierung in der Flurbereinigung |
SCHALLER & HABER 1988 |
1984-1986 |
Landschafts-Informationssystem Eisenberg |
BUHMANN & W�ST 1988 |
1984-1989 |
Synthetische Klimafunktionskarte Hagen |
OTTO et al. 1990 |
Diese Entwicklung setzt sich etwas zeitverz�gert in der Ausbildung fort. DURWEN
& KIAS (1989) berichten von den ersten Lehrveranstaltungen zu Beginn der 80er Jahre,
zu Beginn der 90er Jahre war EDV bereits in einigen Lehrpl�nen der Landespflegeausbildung
festgeschrieben. Einer Umfrage an deutschen Hochschulen von 1996 (VON DER AHE &
VOLKNER 1997) zufolge kann man heute von einer fl�chendeckenden GIS-Ausbildung ausgehen.
40 von 67 Instituten (zumeist Geographie) gaben sogar Forschungsschwerpunkte in der
Geoinformatik an.
Die Forschungsthemen bzw. die praktischen Anwendungen im Rahmen der
Forschungsprojekte decken den gesamten Themenkreis der Landschafts�kologie ab (s. Folie
5).
erweiterte Legende zur Folie 5:
- Klima: Synthetische Klimafunktionskarte (OTTO et al. 1990),
Schadstoffausbreitung (KIAS 1991, K�BLE & SMIATEK 1992), Regionalisierung (GOSSMANN),
Lufttemperatur (KOCH et al. 1996), Stadtklima (ALEXANDER 1998), Windrichtungen (WELKER
1998)
- L�rm: Ausbreitungsmodelle (KIAS et al. 1987), L�rmbetroffenheit
(ALTENHOFF & LEE 1993)
- Biotope: Biotopkartierung (SCHALLER & SITTARD 1976, ASCHE
& SCHREIBER 1995), Biotisches Regulationspotential (KIAS et al. 1987), landesweite
Biotopkartierung (DURWEN & ZEUGNER 1986, EBBINGHAUS 1996, Z�LITZ-M�LLER &
KESSLER 1997, WERNER 1998)
- Pflanzen und Tiere: Potentielle Habitate/Verbreitung
(d`OLEIRE-OLTMANNS 1987, ASCHE & SCHREIBER 1995, BAYER & SITTLER 1994, BLASCHKE
1996, KUHN 1996, BLASCHKE 1998, MATHEY et al. 1998), Artenschutz (ZIETZ et al. 1998),
Entwicklung von Pflanzengemeinschaften (KURZ et al. 1998)
- Morphologie: Expositions- und Inklinationsberechnung (DURWEN et
al. 1978a, LANG et al. 1995), Erosionsgef�hrdung (DURWEN et al. 1978b, SIGLE 1991,
DUTTMANN & MOSIMANN 1997), Hangrutschungsgefahr (SCHALLER & SPANDAU 1987),
Eingriffe in die Morphologie durch Strassenbau (KIAS & MENDLER 1995)
- Boden: Konstruktion von Bodeneinheiten (HEINEKE et al. 1979),
Berechnung der nutzbaren Feldkapazit�t aus der Reichsbodensch�tzung (HEINEKE et al.
1981), Bodenschutzbewertung (SCHAAL 1998), Bodenschadstoffe (MURSCHEL et al. 1998)
- Hydrologie: Wasserbilanz (SPANDAU & K�PPEL 1991),
Gebietsabfluss (NA-Modell)(L�CKE & NIESCHULZ 1994, ROHDE et al. 1994, GEROLD 1998),
Hochwassersimulation / Hochwasserschutz (BRAUN et al. 1997)
- Grundwasser: (MICHELS & ALBERT 1993, RUSCH 1994), Belastung
(SCHALLER 1985) z. B. durch Nitrat (WENDLAND 1995), GW-Neubildungsrate (TERTILT &
MERKEL 1993, WEGEHENKEL 1998), GW-G�te (SOKOL et al. 1994), Filterfunktion, Flurabstand
- Landwirtschaft: Agrarleitplan (SCHALLER & SITTARD 1976),
Nat�rliche Standorteignung (SCHALLER & SITTARD 1976, SCHREIBER & HEISS 1987,
Durwen et al. 1994, Durwen 1995), Bodenneuordnung / Flurbereinigung (NADOLSKI 1993, YANG
1995, KIAS 1996), Precision farming (K�HBAUCH & DOCTER 1997, RESCH et al. 1997),
Wirtschaftskarte (KIRST & REICH 1997)
- Forstwirtschaft: Waldzustandserfassung (Monitoring)(BIEBERSTEIN
1995), Altersklassenwald (BAYER & SITTLER 1994)
- Landschaft: Vernetzung (SCHALLER & HABER 1988, ASCHE &
SCHREIBER 1995, KIAS & MENDLER 1995), Gliederung (Durwen, Beck & Klein 1994,
Weller & Durwen 1994)
- Siedlung: Standortortsuche Abfalldeponie (RAPP & SCHMIDT
1994), Fl�chenversiegelung (KOCH et al. 1996, EINIG et al. 1997)
- �bergreifende Ans�tze: �kologische Belastungsgrenzen (NAGEL et
al. 1997), �kobilanzen (HOFFNUNG & LENZ 1998, HABERSTOCK et al. 1998),
Wirkungsanalyse Strasse/Landschaft (KIAS & SCHREIBER 1981, BUHMANN & W�ST 1988),
Bestand-, Belastungs- und Konfliktanalyse mittels Schnellmethoden (Indikatoren)(KIAS et
al. 1987, WALZ 1998), neuer Informationsbegriff (GROSSMANN 1993), �kosystem (HEINRICH
1994)
- GIS-Technologie: Verschneidungsprogramm (SCHREIBER et al. 1984),
Interpolationsmodelle (STEIN & FLACKE 1988), Modelle (FLACKE 1991, Z�LITZ-M�LLER et
al. 1997), Datenstrukturen (ECKSTEIN & NEUMANN 1996, HEINLE 1996), Verarbeitungs- und
Visualisierungstechnik (Kartographie: PITSCH 1998; Multi-Media: RICHTER & MENDLER
1996, SCHALLER 1996; SDSS: CZERANKA & EHLERS 1997), GIS-Architekturen (BOLEY et al.
1992, Z�LITZ-M�LLER 1994, STORCH 1998)
- Projekt- und Projektdatenmanagement: Verbundforschung (SCHWARZ
1997, HAPE 1997. BORNH�FT 1997, ZIETZ et al. 1998)
Schon von Beginn an hat sich die Landschafts�kologie mit den technischen
Aspekten der GIS-Technologie auseinandergesetzt. In den Anf�ngen standen keine geeigneten
Systeme zur Verf�gung, da aus finanziellen Gr�nden kommerzielle Programme nicht
angeschafft werden konnten (DURWEN et al. 1987 a+b). Also wurde viel Forschergeist und
Personal in die Entwicklung von Grundfunktionalit�t, wie Datenspeicherung und
–verwaltung oder Verschneidungsprozeduren gesteckt (SCHREIBER & HEISS 1987, HEISS
et al. 1988). Diese Eigenentwicklungen haben in der Regel nie die Universit�tstore
verlassen (s. Folie 6).
Exkurs: Das Landschafts�kologische Informationssystem L�KIS (DURWEN 1979).
Im Rahmen mehrerer Forschungsprojekte zwischen 1977 und 1984 wurde L�KIS am
Lehrstuhl Landschafts�kologie an der Universit�t M�nster konzipiert und entwickelt. Die
Dateneingabe von Kartenmaterial per Digitalisierbrett erfolgte �ber die Routine DIGIT.
Daran schiesst eine Aufarbeitung der Linienz�ge in ein regelm�ssiges Raster an (Routine
DISKRE und TREPP)(s. Folie 7). Die Datenspeicherung erfolgt in einer
"Grundkartenbezogenen Datenmatrize". Die Rasterweite richtet sich nach dem
Originalmassstab, jedem Raster sind maximal 99 Merkmale zugeordnet (Folie 8). Die Ausgabe
von Karten erfolgte auf einem Schnelldrucker, 12 Druckpositionen stellen eine
Informationseinheit dar (Folie 9).
Exkurs: Digitale Konstruktion �kologischer Karten durch Fl�chenverschneidung
und Fl�chenbewertung (HEISS 1986).
Im Rahmen des anschliessenden Forschungsprojektes (1984-1989) wurde auf Basis des
Programmsystems ARIADNE eine Vektor-Verschneidungsroutine CUT entwickelt und exemplarisch
eingesetzt (Folie 10). Die Kartenausgabe erfolgte mit einem grossformatigen Stiftplotter
(Folie 11).
Ab den 90er Jahren stand den Forschern jedoch gute kommerzielle Software, in der
Regel ARC/INFO, zur Verf�gung (s. Tab. 2). Seither besch�ftigt man sich
schwerpunktm�ssig mit der Entwicklung von Auswertungsvorschriften (SCHALLER & SPANDAU
1987, KIAS 1988, d`OLEIRE-OLTMANNS, STEIN & FLACKE 1988, OTTO 1990, FLACKE 1991, SIGLE
1991, GOSSMANN 1991, SPANDAU & K�PPEL 1991, K�BLE & SMIATEK 1992, TERTILT &
MERKEL 1993, ALTENHOFF & LEE 1993, MICHELS & ALBERT 1993, SOKOL et al. 1994, RAPP
& SCHMIDT 1994, RUSCH 1994, L�CKE & NIESCHULZ 1994, ROHDE et al. 1994, YANG 1995,
KIAS & MENDLER 1995, WENDLAND 1995, LANG et al. 1995, EBBINGHAUS 1996, BLASCHKE 1996,
KOCH et al. 1996, KUHN 1996, NAGEL et al. 1997, BRAUN et al. 1997, Z�LITZ-M�LLER et al.
1997, EINIG et al. 1997, KURZ et al. 1998, ALEXANDER 1998, PITSCH 1998, MURSCHEL et al.
1998, BLASCHKE 1998, WALZ 1998, GEROLD 1998, MATHEY et al. 1998). Diese Vorschriften haben
eine theoretische Chance, auch in der Planungspraxis ihren Einsatz zu finden. In einigen
F�llen scheint dies gelungen zu sein wie z. B. bei dem Kaltluftabflussmodell KAMO auf
Basis von ARC/INFO, welches f�r den Umlandverband Franfurt entwickelt wurde (BERNARD
& ROSE 1994). In anderen F�llen wie z. B. bei der Bewertung potentieller Habitate
f�r Pflanzen und Tiere (ASCHE & SCHREIBER 1995, BLASCHKE 1998), haben wir Zweifel, ob
es gelingen wird. Grunds�tzlich ist der Einsatz von Modellen immer abh�ngig von
zahlreichen obligatorischen und fakultativen Rahmenbedingungen, in denen sich ein gutes
Ergebnis erwarten l�sst. Dabei werden insbesondere der Massstab, die Dateninhalte und die
Datenqualit�t (DURWEN 1991a) eine Rolle spielen, aber auch der Reifegrad einer
Entwicklung bzw. der Wissensstand der Forschung (KIAS 1991, Z�LITZ-M�LLER 1994, LANG et
al. 1995, DUTTMANN & MOSIMANN 1997) (s. Folie 12).
Exkurs: Erfolgskontrolluntersuchungen der Landschafts�kologischen
Forschungsstelle Bremen (LFB) im Rahmen der Eingriffsregelung (ASCHE & HEISS 1994,
HANDKE et al. 1999, KURZ 1999, KURZ et al. 1998).
Im Auftrag der Stadtgemeinde Bremen f�hrt die LFB Untersuchungen an
Kompensationsfl�chen durch, um den Erfolg der durchgef�hrten Massnahmen zu belegen bzw.
zu steuern (s. View 1). In 1998 ist die 10j�hrige Untersuchungsreihe an den
Ausgleichsfl�chen f�r das G�terverkehrszentrum Bremen-Niedervieland im Naturraum
"Bremer Wesermarsch" ca. 10 km westlich der Innenstadt beendet worden (s. View
2). Die Massnahmen wurden in direkter Nachbarschaft zum Gewerbegebiet durchgef�hrt (s.
View 3). Besonders in den Wintermonaten werden die Fl�chen �berstaut (s. View 4). Es
entstehen durch das Mikroerelief der jeweiligen Fl�che (Beetr�cken-Gr�ppen-Struktur)
und der fl�chenspezifischen Staukurve eine ver�nderliche Land-Wasser-Verteilung (s. View
5). Das CIR-Luftbild eines kleinen Ausschnittbereiches (Polder 2a) zeigt die
Vegetationssituation vom Mai 1997 (s. View 6). Durch ein terestrisches H�hennivellement
k�nnte ein digitales Gel�ndemodell mit dem ArcView-Spatial Analyst mit einer Rasterweite
0,5x05m erstellt werden. Es stellt die reale Situation, d. h. die geringen
H�henunterschiede, durch eine 5 cm-Stufung gut dar (s. View 7). Die durchschnittliche
�berstauungsdauer [in Tagen] w�hrend der Vegetationsperiode ist abh�ngig von der
eingeregeltem �berstauungsh�he �ber den genannten Zeitabschnitt im Polder. Die
�berstauungsdauer konnte daher den H�henstufen durch Reklassifikation zugewiesen werden
(s. View 8). Zwei Vegetationskartierungen, eine in 1987 zu Beginn und eine weitere in 1997
zum Schluss des Untersuchungsprogramms wurden digital erfasst. Den 1981
|
ArcView 1996 |
insgesamt 8 Nennungen, z. T. mit Erweiterungen Spatial
Analyst und 3D-Analyst (1998) |
Entwicklungswerkzeuge 1998 |
SDE, MapOjects |
weitere kommerzielle Systeme (Einzelnennungen) |
GRID/IMGRID (1974), MAP (1988), AutoCAD (1989), SCOP
(1991), SiCAD (1994), GISPAD (1996), ERDAS (1996), TNTmips (1997), SPANS (1998) |
Eigenentwicklungen |
BALIS (1976), L�KIS (1978), ARIADNE (1984), LDB (1987),
PARMA/PATRAS (1988), GIROS (1994), ARCHE (1997) |
Die Situation der Datenverf�gbarkeit hat auch die Rahmenbedingungen f�r
Forschungsarbeiten ver�ndert. In den Anf�ngen waren kaum digitale Daten vorhanden, die
man h�tte nutzen k�nnen. Lagen jedoch digitale Daten vor, so waren es
Schnittstellenprobleme, die den Datenaustausch erschwerten oder gar verhinderten (SCHALLER
& SITTARD 1976, HEINLE 1996). In dieser Zeit wurde bereits erkannt, dass die
Problemrelevanz vorliegender (analoger wie digitaler) Daten f�r
Die Bundesbeh�rden haben einen wesentlichen Anteil an der heute verbreitet
eingesetzten GIS-Technologie in Wissenschaft, Planung und Verwaltung. Insbesondere das
Bundesamt f�r Naturschutz (BfN - fr�her: Bundesforschungsanstalt f�r Naturschutz und
Landschafts�kologie) erk�mpfte gegen alle Wiederst�nde seit Anfang der 70er Jahre eine
mittlerweile breite Akzeptanz f�r die graphische Datenverarbeitung (KOEPPEL 1975, KOEPPEL
& ARNOLD 1981, MRASS 1981, SCHMIDT 1997). Die Entwicklung zeigt bislang mindestens
drei Phasen, die jeweils durch einen Technologiewechsel eingeleitet wurde. In den 70er
Jahren wurden mit dem rasterbasierten Programm GRID/IMGRID beispielhafte Anwendungen in
kleinen Testgebieten durchgef�hrt (KOEPPEL 1975, MRASS & ARNOLD 1984, TAKEUCHI &
ARNOLD 1978) (s. Folie 16). In den 80er Jahren konnte dann eine umfangreiche und
fl�chendeckende digitale Kartensammlung im Massstab 1:200.000 bis 1:1 Mio. im
Vektorformat mit dem System LDB angelegt werden (ARNOLD 1987) (s. Folie 17). Dabei sollte
das Ziel verfolgt werden, eine notwendige Datenvielfalt und –qualit�t herzustellen,
die Planungskosten zu reduzieren und die Rohdaten so universell zu erstellen, dass sie
einer Mehrfachnutzung zugef�hrt werden k�nnen (MRASS 1981). Bei einigen
Forschungsprojekten, bei dem Aufbau von landesweiten Datenbest�nden und UIS und bei
hausinternen Arbeiten fanden die Daten vielseitige Verwendung, besonders f�r erste
Einsch�tzungen und �bersichtsinformationen. Im Jahre 1989 wurden erste Arbeiten zur
Umstellung auf das System ARC/INFO vorgenommen. Seither sind auch einige Auswertungen
publiziert worden (NETZ-GERTEN 1995, MAY & ROSCHER 1996, SCHMIDT 1997) (s. Folie 18).
Im Umweltbundesamt (UBA) wurden Mitte der 80er Jahre erste GIS-Anwendungen
durchgef�hrt. In Zusammenarbeit mit der BFANL und der LfU Baden-W�rttemberg wurde 1985
die erste GIS-basierte Waldschadenskarte erstellt (KOEPPEL 1985). Das UBA baut sein
Informationssystem UMPLIS seit 1987 auf, um politische Entscheidungen vorzubereiten und
die �ffentlichkeit zu informieren (LANGER 1987). Durch Fachautonomie und Problembezug hat
sich eine sehr komplexe und heterogene Daten- und Systemlandschaft im eigenen Hause
gebildet. Bereits fr�h mussten daher �berlegungen zur fachbereichs�bergreifenden
Datenverteilung und Dokumentation (z. B. Konzept zur verteilten Datenhaltung, Erstellung
eines Umweltgrunddatenkataloges) angestellt werden (SEGGELKE 1993). In neuerer Zeit wird
vom Einsatz Client-Server-basierten Informationssystemen im UMPLIS-Kontext f�r die
Bereiche Umwelt (JAHR 1997) und Grundwasser (MICHELS et al. 1996) berichtet (s. Folie 19
bis 22).
Exkurs: Die Qualit�tsdatenbank Wasser (QUADABAWA) der Fa. WASY, Berlin, ist ein
ArcView-unterst�tztes und datenbankbasiertes Informationssystem zur Verwaltung und
kartographischen Pr�sentation von Mess- und Aggregationswerten physikalisch-chemischer
Parameter von Fliess- und Standgew�ssern. Es greift auf �ber 1 Millionen Einzelwerte
zur�ck. Die Datenbank QUADAWA verwaltet den Stammdatenbestand, die ArcView-Anbindung
(gen. ArcQUADAWA) greift �ber ein Recherchewerkzeug darauf zu und stellt die
entsprechenden Visualisierungen her.
Die Deutsche Bahn (DB) stellt eindr�cklich die (Kosten-) Vorteile bei der
Projektarbeit dar (Akustikplanung bei grossfl�chigen Eisenbahnanlagen; Kopplung von
ARC/INFO mit dem ISAR-Modell; J�GER 1993).
Die Bundesanstalt f�r Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) war eines der ersten
Bundesbeh�rden, die r�umliche Daten digital erfasst, verarbeitet und ausgewertet hat
(KOEPPEL 1994).
Einen nicht unwesentlichen Einfluss hat aber auch die internationale
Zusammenarbeit. Im Jahr 1989 trafen sich die Leiter der Geologischen Dienste in Silsoe
(UK) und 1994 in Orleans. In diesen Meetings wurden Vereinbarungen hinsichtlich der
�berarbeitung der Bodenkarte 1:1.000.000 von Europa und der Erstellung einer Bodenkarte
im Massstab 1:250.000 getroffen. In der Folge wurde von der SOIL And GIS Working Group des
MARS-Projektes der EU die Datenbasis 1:1.000.000 und die europ�ische Soil Profile
Analytical Database geschaffen. In der Folge hat sich das European Soil Bureau den Aufbau
eines Europ�ischen Bodeninformationssystems zum Ziel gesetzt. Im Herbst 1996 wurde vom
Nieders�chsischen Landesamt f�r Bodenforschung (Deutschland), der Bundesanstalt f�r
Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) (Deutschland), dem Soil Survey and Land Research
Centre (SSLRC) (UK) und der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft ein Kongress zu Stand
und Aufbau von Bodeninformationssystemen veranstaltet. Im Mittelpunkt standen neben der
Dokumentation des Aufbaustandes, ihre Verwendungsm�glichkeiten im Hinblick auf die
nachhaltige Landnutzung. Im Ergebnis konnte gezeigt werden, dass einige Systeme einen
Entwicklungsstand aufweisen, der sie f�r einen fl�chendeckenden Einsatz geeignet
erscheinen lassen (HEINEKE et al. 1998; HEINEKE & ECKELMANN 1998). Dabei muss in
erster Linie an die Ebene des Verwaltungsvollzuges gedacht werden, der ja f�r die
konkrete Umsetzung einer nachhaltigen Landnutzung auf der Basis der einschl�gigen
Gesetzgebung sorgen soll. Dieser Vollzug muss sinnvollerweise durch die zust�ndigen
Stellen vor Ort erfolgen, d.h. am besten unterst�tzt durch die von der Planung am meisten
betroffenen Gebietsk�rperschaften, Kommunen, etc.. Daf�r m�ssen die Entwicklungen von
der oberen staatlichen Ebene auf die lokale Ebene transportiert werden, um damit die
dortigen Entscheidungstr�ger in ihren Aufgaben zu unterst�tzten.
IV.b Landesbeh�rden und
�berregionale Gebietsk�rperschaften
Besonders durch den Aufbau in den neuen Bundesl�ndern hat es einen
Entwicklungsschub beim Aufbau von landesweiten Fachinformationssystemen gegeben, so dass
der technische Entwicklungsstand der "GIS-Pioniere" in den alten Bundesl�ndern
und Bundesbeh�rden schnell erreicht und bisweilen �bertroffen wurde (SCHMIDT 1997). Es
konnten zu fast allen Bundesl�ndern Projekt- oder Sachstandsberichte gefunden werden,
einen �berblick gibt folgende Tabelle 3:
Tab. 3: Einsatz von GIS bei Landesbeh�rden und
�berregionalen Gebietsk�rperschaften |
Fachbereich |
Beschreibung |
Software |
Ver�ffentlichungen (Auszug) |
BAYERN
|
Biotope |
Bayr. Staatsminist. f. Umweltfragen |
LDB 377 |
WEIHS 1982 |
Luft
Wasser Landschaft Naturhaushalt |
LfU |
SiCAD |
VIERLE & WAHL 1989 |
Forst |
Einf�hrungsphase |
SiCAD |
ROTTMANN & SCHREYER 1991 |
Forst |
Datenanalyse der vorhandenen Daten |
SiCAD
ARC/INFO |
HEINLE 1996 |
Wasser |
Erosion, Abflussberechnung, Lawinengefahr,
Grundwasserschutz, Wasserversorgung |
ARC/INFO |
HIRSCHMANN 1993 |
Landwirtsch. |
Flurbereinigung |
SiCAD |
YANG 1995 |
B�rgerinfo |
LK Pfaffenhofen: �ffentliche Terminals
und Internet, Regionale �kobilanz |
MO IMS
MO LT
ArcView |
CZIELUNG 1997, HOFFNUNG & LENZ 1998 |
NIEDERSACHSEN
|
Ministerium |
�berlegungen zum Aufbau eines
Umweltdatenkataloges |
UDK |
LESSING & SCHMALZ 1991 |
Ministerium |
VISION-Umwelt als
F�hrungsinformations-system, GIS-Einsatz seit 1990 |
ARC/INFO |
LESSING & JENSEN 1993 |
Wattenmeer |
WATIS f�r Umweltbeobachtung bei der GKSS
Geesthacht (�bergreifend: Forschung und versch. L�nder) |
ARC/INFO |
BOLEY et al. 1992 |
Boden |
Betrieb des NIBIS, Daten und Methoden,
Einsatzbereiche |
ARC/INFO
Infothek |
HEINEKE 1993, 1996 |
Forst |
Integration der nieders. Forstdaten
(NIFIS) |
|
ECKSTEIN & NEUMANN 1996 |
B�rgerinfo |
INTERREG-Projekt LK Aurich und
Niederlande: �ffentliche Infokioske |
GRIPS |
CZIELUNG 1997 |
Artenschutz |
internationales NHI-Fischotterprojekt |
ArcView |
ZIETZ et al. 1998, TEN 1999 |
Landwirtsch. |
fl�chendeckende Inventur der
Landwirtschaftskammer |
ArcView |
HILLMANN 1998 |
NORDRHEIN-WESTFALEN
|
Ministerium |
Aufbau und Struktur des DIM |
ALK/GIAP |
MURL NRW 1991 |
Landschaft |
Verwaltung �ffentlich gef�rderter
Pflanzungen beim Landschaftsverband Westf.-Lippe |
GISPAD |
TENBERGEN & BRINK�TTER-RUNDE 1996 |
SAARLAND
|
Boden |
Prototypische Entwicklung des
SAARBIS |
ARC/INFO |
KR�MER & FETZER 1993 |
B�rgerinfo |
TEMSIS-Projekt
Saarland-Frankreich: B�rger-Infokioske oder Internet |
WinCAT |
CZIELUNG 1997 |
BADEN-W�RTTEMBERG
|
Vegetation |
Beispielprojekt badische
Rheinauen |
LDB |
M�LLER et al. 1982 |
|
Koordination des Einsatzes
verschiedener Systeme (Metadatenbank, Kommunikation) |
SMALLW.
GRASS
LDB
ArcCAD
SPANS
ALK/GIAP |
M�LLER 1993 |
Forst |
Einf�hrung des Fogis |
|
H�HNE 1993 |
Grundwasser |
Monitoring und Unterst�tzung
des G�temessnetzes |
ARC/INFO |
SOKOL et al. 1994 |
Biotope |
Integration der landesweiten
Kartierung in ATKIS DLM 25/1 |
ARC/INFO |
EBBINGHAUS 1996 |
Landschaft |
Lanschaft�kologisches
Informations-System und digitaler Atlas |
Multi-Media |
DURWEN & TILK 1994 DURWEN et al.
1996 |
Landschaft |
Publikation der
Standortskartierung |
Multi-Media-Map |
DURWEN 1996 |
Klima |
Interaktive Windrosenkarte der
LfU |
ArcView |
WELKER 1998 |
Boden |
Schadstoff-Interpolationsmethoden |
ARC/INFO
ArcView |
MURSCHEL et al. 1998 |
SCHLESWIG-HOLSTEIN
|
Wattenmeer
Landschaft
Boden |
Planung eines NUIS-SH |
ARC/INFO
SiCAD
GIROS |
Z�LITZ-M�LLER 1994 |
Biotope |
Nutzung von ATKIS-Daten f�r
die landesweite Biotopkartierung |
ARC/INFO |
Z�LITZ-M�LLER & KESSLER 1997 |
BRANDENBURG
|
Landschaft |
Landschaftsrahmenplankataster
als Grundstock des FIS-NL |
ARC/INFO
ArcView |
LEHMANN & HABECK 1994 |
Landschaft |
Eingriffs- und
Kompensationsfl�chenkataster im Umfeld des FIS-NL |
ARC/INFO
ArcView |
TORCHALA et al. 1994 |
Schutzgebiete |
Kartenproduktion f�r
Grossschutzgebiete (PEPL, Biotope, Wald, Auswertungskarten) |
ARC/INFO |
PITSCH 1998 |
TH�RINGEN
|
Forst |
Waldzustandserfassung im Erz-
und Fichtelgebirge als Baustein des FGIS |
|
BIEBERSTEIN 1995 |
SACHSEN
|
Ministerium |
GIS-Managementkonzept als
Arbeitsanleitung |
|
TORCHALA et al. 1996 |
HAMBURG
|
Naturschutz
Landschaft |
Konzepterstellung eines FIS NL |
|
HEISS & WESELOH 1996 |
|
HUIS-Konzept,
Metainformationssystem, Umweltatlas, GIS-Server, �bergreifende und spezifische FIS |
UDK
ARC/INFO
ArcView
DAS/SDE |
GREVE et al. 1997 |
SACHSEN-ANHALT
|
Biotope |
Erg�nzung und Aktualisierung |
|
WERNER 1998 |
BREMEN
|
Gutachten |
Aufbau einer Wissenbasis
(Metainformationen) f�r faunistische und floristische Datenerfassungen |
ArcView
ArcExplor. |
ASCHE m�ndl. Mitt. (1999) |
Besonders aus Bayern sind fr�hzeitige Anstrengungen seit Ende der 80er
Jahre bekannt, eine Informationsbasis f�r die landesweite r�umliche Datenverarbeitung,
hier schwerpunktm�ssig mit SiCAD, aber in einigen Fachbereichen auch mit ARC/INFO,
aufzubauen.
Im Landesamt f�r Umweltschutz Rheinland-Pfalz wurde entsprechend der
"Philosophie" des Lehrstuhls Landschafts�kologie der Universit�t M�nster, die
fr�hzeitig die Nutzung von Personalcomputern f�rderte (DURWEN & KIAS 1981, KIAS
& DURWEN 1982), erstmals ein PC-basiertes, dezentrales Informations-System mit
markt�blichen CAD und Datenbankprogrammen entwickelt (DURWEN 1985, 1987; DURWEN &
ZEUGNER 1986) und verbunden mit einer Bedarfs- und Datenanalyse zu einer landesweiten
Konzeption weiterentwickelt (DURWEN & LIETH 1991).
In Niedersachsen wurde ebenfalls schon mit Beginn der 90er Jahre GIS
eingesetzt. 1991 stellten LESSING & SCHMALZ die Bedeutung eines Umweltdatenkataloges
(UDK) zur Steuerung und Entwicklung komplexer UIS heraus, da die Datenhoheit eine
dezentrale Datenspeicherung erforderlich macht. Hier hat sich in fast allen Fachbereichen
ARC/INFO bzw. ArcView als Werkzeug etabliert. Besonders erw�hnenswert sind die
langj�hrigen Arbeiten des NLfB zum Nieders�chs�chsischen Bodeninformationssystem NIBIS.
Es enth�lt einen umfangreichen Pool aus bodenkundlichen, geologischen und historischen
Geometrie- und Sachdaten auf unterschiedlicher Massstabsebene, die �ber eine integrierte
Methodendatenbank f�r eine Vielzahl von Fragestellungen ausgewertet werden. Die Bausteine
sind �ber Kommunikationswerkzeuge verbunden, so dass der Anwender sachgerecht und
komfortabel mit den umfangreichen Daten arbeiten kann (HEINEKE 1993, 1996).
Exkurs: Die Komponenten eines modernen Bodeninformationssystems: das
Nieders�chsische Bodeninformationssystem NIBIS (HEINEKE 1993, 1996).
Die Struktur, die dem NIBIS zugrunde liegt, ist auf der Basis einer bundesweit
abgestimmten Konzeption entwickelt worden. Sie ist die Grundlage der Entwicklungen von
Bodeninformationssystemen (BIS) an den Staatlichen Geowissenschaftlichen Diensten (SGD)
Deutschlands. Insbesondere ist dabei festzuhalten, dass Bodeninformationssysteme keine
monolithischen Bl�cke sind, sondern immer aus mehreren Fachinformationssystemen bestehen,
die die Bereiche
geowissenschaftliche Grundlagen,
- anthropogene Einwirkungen auf den Boden sowie
- Naturschutz und Landschaftspflege
abdecken. In dem gezeigten Verbund nehmen die Fachinformationssysteme Boden (FIS
BODEN) der SGDs im Bereich geowissenschaftliche Grundlagen eine zentrale Stellung ein (s.
Folie 23). Dies liegt nicht zuletzt an der Bedeutung der Systeme im Zusammenhang mit dem
Vollzug der Bodenschutzgesetze in Bund und L�ndern. Dem entsprechend orientiert sich der
Aufbau der Bodeninformationssysteme und insbesondere der Fachinformationssysteme Boden am
Informationsbedarf f�r die notwendigen Massnahmen zum Bodenschutz, d.h., es wurde im
Wesentlichen auf die Erf�llung folgender Funktionen geachtet:
- digitale Erfassung und fl�chendeckende Bereithaltung aller bodenschutzrelevanter
Informationen unterschiedlicher Massstabsbereiche, einschliesslich der M�glichkeit der
laufenden Fortf�hrung (s. Folie 24);
- gemeinsame und variable Weiterverarbeitung aller Daten und insbesondere die
- problem- und benutzerbezogene Auswertung mit unterschiedlichen
Darstellungsm�glichkeiten der Ergebnisse unter Ber�cksichtigung des jeweils aktuellen
bodenkundlichen Wissensstandes (s. Folie 25).
Die zur Realisierung dieser Zielsetzungen notwendige Entwicklung
fachlich-bodenkundlicher und DV-technischer Verfahren (insbesondere die Integration von
Daten unterschiedlicher Herk�nfte und Sicherstellung einer flexiblen Handhabung von
Auswertungsmethoden entspricht der Empfehlung der Umweltministerkonferenz aus dem Jahre
1994 (AD-HOC-AG KERNSYSTEME UND METHODENBANKEN 1994a+b).
Die Zusammenarbeit der SGD auf diesem Gebiet und die Einigung auf
Minimalanforderungen zu Struktur, Komponenten und Inhalten eines BIS stellt einen
vergleichbaren Aufbau �ber L�ndergrenzen hinweg sicher. Ferner ist nur unter Nutzung der
kompletten Funktionalit�t eine Erf�llung der Aufgaben nach Bodenschutzgesetz
sichergestellt. In zunehmendem Masse wird diese Funktionalit�t auch mit Hilfe neuer
Medien (WEB, CD-ROM) zur Verf�gung gestellt. So sind Aufbau, Verteilung und Eigenschaften
der B�den Niedersachsens im Massstab 1.50.000 auf CD erh�ltlich. Ab dem Jahr 2000 wird
erstmals ein Bodeninformationssystem (NIBIS - Niedersachsen) mit allen o.g.
Funktionalit�ten im WEB verf�gbar sein. Andere Bundesl�nder werden diesem Beispiel
folgen. Wenn STEINITZ 1993 die Frage gestellt hat, ob die Entwicklung von GIS das
�ffentliche Leben verbessert hat, so kann das diesbez�glich heute schon bejaht werden.
So konnten durch den Einsatz des NIBIS in Niedersachsen die Aufgaben im Trinkwasserschutz
in starkem Masse effizienter gestaltet und die Qualit�t der Aussagen verbessert werden.
U.a. konnten die Kosten f�r sog. Bodenkundliche Vorstudien im Rahmen der Ausweisung von
Trinkwasserschutzgebieten um 50% reduziert werden. Bodeninformationssysteme spielen heute
direkt und indirekt f�r die Sicherung und Erhaltung der nat�rlichen Ressourcen eine
zentrale Rolle.
Exkurs: Vergleich der analogen Bodenkarte 1:25.000 mit der digitalen Fassung an
einem praktischem Beispiel. In Bremen kommen Vorhaben und Massnahmen als Eingriff in
Betracht, wenn u. a. B�den mit einer guten bis sehr guten nat�rlichen Ertragsf�higkeit
beeintr�chtigt werden. Die "Handlungsanleitung zur Anwendung der Eingriffsregelung
in Bremen" (INSTITUT F�R LANDSCHAFTSPFLEGE UND NATURSCHUTZ 1998) sieht eine
nachrichtliche �bernahme aus bodenkundlichen Kartenwerken vor. Zur Bestimmung des
biotischen Ertragspotenzials werden Bodeneigenschaften (Textur, Humusgehalt,
N�hrstoffgehalt, pH-Wert, Basens�ttigung und nutzbare Feldkapazit�t) und
Klimaeigenschaften (Temperatur, Niederschl�ge) (HEINRICHSMEYER et al. 1980) ben�tigt.
Die analoge Bodenkarte 1:25.000 stellt diese Informationen zur Verf�gung (s. analoge
Karte). Die digitale Bodenkarte h�lt dar�ber hinaus weitere Daten besonders auch zu den
jeweiligen Horizonten bereit (s. View 1). Im Rahmen eines Projektes soll nun eine
landesweite Darstellung des biotischen Ertragspotenzials durchgef�hrt werden. Mit der
analogen Information ist dies unm�glich. Die digitalen Daten lassen eine fl�chendeckende
Berechnung zu. Das NLfB stellt im NIBIS eine Methode "Standortsbezogenes
landwirtschaftliches Ertragspotenzial" zur Verf�gung (s. View 2). Die Eingangsdaten
werden �ber mehrere Verkn�pfungsregeln zum Kennwert AEpot bewertet. Die
Verkn�pfungsregeln ermitteln Kennwerte, wie z. B. der gewichtete Tongehalt im effektiven
Wurzelraum (s. View 3). Die Variable AEpot besitzt nach Durchlauf der Methode eine
Wertskala zwischen 1 (�usserst gering) und 7 (�usserst hoch) (s. View 4).
In Baden-W�rttemberg wird in den verschiedenen Fachbereichen seit Anfang
der 80er Jahren vermehrt digital gearbeitet, wenn auch mit ganz unterschiedlichen Systemen
(M�LLER et al. 1982, M�LLER 1993). Als Bindeglied zwischen diesen Systemen fungiert eine
Metadatenbank. In diesem Land steht im Gegensatz zur restlichen Bundesrepublik
erfreulicherweise eine f�r Landschaftsplaner sehr gute Informationsgrundlage, die
Standortskartierung, zur Verf�gung. Eine M�glichkeit f�r jedermann, sich �ber die
nat�rraumliche Ausstattung zu informieren, haben DURWEN et al. (1996) mit einem digitalen
Atlas auf CD-ROM geschaffen (s. Folie 26). Benutzerfreundlich werden umfassende
Informationen der Standortskartierung des Landes angeboten (vgl. auch DURWEN 1996).
Exkurs: Digitaler Landschafts�kologischer Atlas Baden-W�rttemberg (DURWEN
1996).
Die Anwendung wird in einem Standard-Internetbrowser gestartet. Die eingebaute
Hyperlink-Funktion macht es auch dem unge�bten Benutzer leicht, schnell zu den
Informationen zu gelangen. Diese sind zum einen die Beschreibung der
Standortkomplexeigenschaften in einer �bersichttabelle und zum anderen die
Kartendarstellung eines der zahlreichen Auspr�gungen in unterschiedlichen
Ausschnittsgr��en.
Das Land Hamburg ist erst nach einer l�ngeren Konzeptions- und
Diskussionsphase Mitte der 90er Jahre auf breiter Ebene in die GIS-gest�tzte Arbeitsweise
eingestiegen (GREVE et al. 1997). Sowohl die Realisierung eines fach�bergreifenden
Geodatenservers, als auch die Konzeptionierung und Realisierung von
Fachinformationssystemen sind in wenigen Jahren weit vorangeschritten (HEISS & WESELOH
1996) (s. Folien 27 und 28).
Exkurs: Aufbau des Umweltinformationssystems Hamburg (HUIS)
Bei dem Aufbau von Umweltinformationssystem geht es weniger um die Qualit�t und
Quantit�t der Datenbest�nde an sich, als vielmehr um die Verbesserung des
Nutzungspotenzials. Dieses Ziel soll im HUIS durch einen modularen Aufbau verschiedener
Komponenten erreicht werden. Die Fachinformationssysteme (FIS) stehen im engen fachlichen
Kontext und bilden die Basis des HUIS. Hintergrundinformationen werden durch einen
zentralen Geodatenserver bereitgestellt. Ein Kommunikations- und ein Metainformationsmodul
sollen den Datenaustausch in technischer und inhaltlicher Hinsicht gew�hrleiten. Das
Fachinformationssystem mit seinen Fachdatenbest�nden und Ergebnisdaten aus der
Aufgabenwahrnehmung wird vom Fachamt betreut. Hier findet auch der technische und
fachliche Abgleich zwischen den Fachdatenbest�nden statt. Die Navigations- und
Auswertewerkzeuge (Fachmethoden) f�r die Arbeiten des Amtes f�r Naturschutz und
Landschaftspflege ( Amt C) stehen im sog. FIS-C zur Verf�gung.
Besonders interessant ist eine junge Entwicklung, die sich wohl �berwiegend noch
im Forschungs- und Entwicklungssatdium befindet: In einigen Regionen, z. T. auch
l�nder�bergreifend, werden Informaions- und Kommunikationsnetze zwischen Verwaltung und
B�rger aufgebaut. �ber �ffentliche Kioske oder �ber Internet stehen Informationen von
der Verwaltung f�r den B�rger und Zugangsm�glichkeiten f�r den B�rger zur Verwaltung
offen. So kann eine modernerne Kommunkation besonders auch in gering besiedelten Gebieten,
aber nat�rlich auch anderorts, in Zukunft gew�hrleistet werden.
Die �berregionalen Gebietsk�rperschaften nehmen eine Schl�sselrolle f�r den
GIS-Einsatz �berhaupt ein. Zum einen werden hier relevante Daten f�r viele
Planungsvorhaben von der kommunalen bis zur Bundesebene aufgearbeitet und bereitgestellt.
Die Verf�gbarkeit von digitalen Daten wirkt sich direkt auf die Einsatzbereitschaft und
dann auf die Effizienz der digitalen Arbeitstechnik aus. Zum anderen werden auf dieser
Ebene die neuesten Technologien auf ihre Einsatzm�glichkeiten bewertet und getestet bzw.
zum Einsatz gebracht. Hiervon profitieren besonders kleinere Organisationseinheiten.
IV.c Kommunalverwaltung
Einige grosse St�dte begannen schon sehr fr�h, die M�glichkeiten der
Graphischen Datenverarbeitung f�r sich zu nutzen. D�sseldorf ist wohl die Pionierstadt
in diesem Zusammenhang, sie kann auf Erfahrungen seit 1976 zur�ckschauen. Beim
Umweltschutzreferat M�nchen wird seit 1990 mit ARC/INFO gearbeitet. Weitere Berichte von
zumeist Grossst�dten (Hagen, Dortmund, Frankfurt, Bremen, K�ln) beziehen sich auf die
90er Jahre. Mit der sich st�ndig verbessernden Verf�gbarkeit von wichtigen digitalen
Grunddaten, wie z. B. ALK, sind aber auch Kleinst�dte mit dem Aufbau von
Umweltdatenbest�nden befasst.
Tab. 4: Einsatz von GIS bei den
Kommunalverwaltungen |
Kommune |
Beschreibung |
Software |
Ver�ffentlichungen (Auszug) |
M�nchen |
Umweltatlas, Altlastenkataster (seit 1990) |
ARC/INFO |
SPRING 1993 |
Frankfurt |
UVF: Simulation der Kaltluftstr�mungen |
ARC/INFO |
BERNARD & ROSE 1994, RIETHER 1994 |
Dortmund |
Ermittlung potentieller
Kompensationsfl�chen |
ARC/INFO |
SCHAUERTE 1996 |
D�sseldorf |
Pionierstadt in Sachen GIS |
ESZI |
KREUTZWALD 1996 |
Ludwigshafen |
Stadtklimaprojekt |
|
ALEXANDER 1998 |
Hagen |
Bodenschutz und Stadtplanung |
ARC/INFO
ArcView |
SCHAAL 1998 |
Bremen |
Kompensationsfl�chenkataster |
ARC/INFO |
ASCHE 1998 |
K�ln |
Informationsmanagement (InterGIS) |
ARC/INFO
ArcView
SDE
MO IMS |
HERMSD�RFER & KICK 1998, HERMSD�RFER et al. 1998 |
Ein wichtiges Thema ist allerorts der Vollzug der Eingriffsregelung. Hier gibt es
zahlreiche Beispiele, wie ein ="JUSTIFY">Unter dem Kosten- und Zeitdruck, der
heutzutage immer st�rker Raum greift, l�uft die kommunale Umweltplanung Gefahr, nicht
rechtzeitig ihre Belange in die Planung einzubringen zu k�nnen. Besonders jedoch auf der
Ebene der vorbereitenden und verbindlichen Bauleitplanung k�nnen konkrete Erfolge durch
eine gute Informationssituation erzielt werden, da im Vorfeld einer Planung i. d. R. der
meiste Bewegungsspielraum ist.
Fazit: (s. Folie 31)
- Die Bundesbeh�rden (BfN, UBA) und Landesbeh�rden (SGD) haben durch ihre
Pionierarbeit einen wesentlichen Anteil an der Einf�hrung von GIS in Wissenschaft,
Verwaltung und Planung.
- Viele Landesbeh�rden und �berregionale Gebietsk�rperschaften haben zu
einigen Themen wie Boden sogar bundesweit f�r ihre internen Aufgaben wie f�r den
externen Bedarf Konzepte zur Datenorganisation entworfen und stellen z. T. fl�chendeckend
digitale Daten zur Verf�gung. Gute Datenorganisation, universeller Aufbau
problemrelevanter Inhalte und weitestgehende Fl�chendeckung hat die interne und externe
Nachfrage gesteigert. GIS wird seitdem f�r Planungszwecke merklich h�ufiger eingesetzt.
- Die mittleren und kleinen Gemeinden werden durch die Verf�gbarkeit von
relevanten digitalen Daten und kosteng�nstiger wie leistungsf�higer Software in den
Stand versetzt, ihrerseits Fachdatenbest�nde aufzubauen und f�r ihre Arbeit zu nutzen.
V.
Landschaftsplanungsprojekte
Berichte �ber GIS-gest�tzte Projekte von Planern der freien Wirtschaft sind von
Anfang der 80er bis Ende der 90er zum einen von �berschwenglicher Euphorie und zum
anderen von kritischen Bemerkungen gepr�gt. Dies hat sich kaum ge�ndert, obwohl die
Rahmenbedingungen heute g�nzlich andere sind. Warum?
DURWEN & KIAS (1981) schildern ihre Vorstellungen, was GIS f�r die
Landschaftsplanung leisten k�nnen wird bzw. sollte (s. Folie 32):
- Rationalisierung von Routineaufgaben (z. B. Tabellenverarbeitung,
Kartenerstellung)
- Qualit�tssteigerung durch Gewinnung neuer Informationen, durch Verarbeitung
grosser Datenmengen, durch Erschliessen von Basisinformationen (z. B. Ellenbergs
Zeigerwerte)
Dagegen standen aber auch bereits bekannte Hindernisse:
- lange Zugriffszeiten bei Datenmanipulation
- Lesbarkeit der Karten (Schnelldrucker, besser: Kugelkopfdrucker)
- Programme z. T. nur auf Grossrechner und nicht auf PC nutzbar
- Kosten eines PC-Graphikarbeitsplatzes von 20-50.000 DM in der Grund- und 100.000
DM in der Komplettausstattung
In den 80er Jahren �berwogen die Hemmnisse die in Aussicht gestellten
Persepktiven i.d.R., so dass fast keine GIS-Projekte ohne Forschungs- und
Entwicklungsgelder durchgef�hrt wurden. Die anf�ngliche Euphorie war jedoch nicht ohne
Grund, denn durch die Entwicklungen im GIS-Bereich an anderen Stellen (s.o.) und
ver�nderten technischen und finanziellen Rahmenbedingungen mehren sich Berichte mit
Beginn der 90er Jahre, die "normal" finanziert wurden, sprich ohne zus�tzliche
Forschungsunterst�tzung. Die erhofften Vorz�ge konnten durch softwaretechnische
Standardfunktionalit�t eingel�st werden, die Hemmnisse waren mittlerweile durch den
hardwaretechnischen Fortschritt weitestgehend abgebaut worden. Der Preis f�r einen
PC-GIS-Arbeitsplatz wird von STENGEL (1996) mit 35.000 DM angegeben: bestehend aus einem
leistungsf�higen PC (486/66 Mhz/16MB RAM), Digitalisierbrett und einem
A0-Farbtintenstrahldrucker. Verschiedene Softwareprodukte waren in dieser Zeit bereits in
der Lage, grossformatige Hybridplots auszugeben (z. B. ArcCAD auf AutoCAD mit
Rastererweiterung CAD-DIA-ESP oder auch ArcView mit Raster-Interpretation-Program
(RIP)-Erweiterung ArcPress) (s. Folie 33).
Es ist also zu verstehen, dass seit Anfang/Mitte der 90er Jahre die
Personalcomputer in die Planungsb�ros einziehen (vgl. Umfagen des BDLA: BUHMANN &
FIEDLER 1987; BUHMANN et al. 1991, DURWEN 1991d) und eine Welle von Berichten aus allen
Planungsfeldern zu finden sind. Besonders h�ufig wurden Analysen im Rahmen von
Bauvorhaben durchgef�hrt. Hierbei wurden Studien zu unterschiedlichen Vorhabenstypen
gefunden, die im Rahmen der UVP-Regelungen (UVPG) oder nach Massgabe der Eingriffsregelung
(BNatSchG) durchgef�hrt wurden:
- Bergbau, Halden- und Deponiewirtschaft, Bergbaufolgelandschaften (FRECKMANN 1993,
VOSEN 1994, SCHANZE & ZIEGLER 1994)
- Eisenbahnstreckenneuplanung WEIDLICH 1993)
- Gewerbegebietsneuplanung, Massnahmenkontrolling (ASCHE 1994, KURZ et al. 1998))
- Planung von Ver- und Entsorgungstrassen (ANDERS & WIEDEMANN 1994)
- Umgehungsstrassenplanung (BREDE-BUCHENAU & ROTHER 1994)
- Standortsuche Grossflughafen (S�LLNER 1995)
- Rohstoffabbau (WIEDEMANN 1995)
- Kanalausbau (SCHALLER 1995)
Des weiteren wurde GIS bei zahlreichen Fachplanungen, die spezielle Problemfelder
beleuchten, eingesetzt:
- Konfliktanalyse Wintersport / Bergwald (SCHALLER & SPANDAU 1987)
- Hochwasserszenarien zum Hochwasserschutz (NAUJOKS 1998)
- Immisionsschutz durch Verkehrsscreening / Luftreinhaltepl�ne (WICKENKAMP 1998,
AUST 1997)
- Naturschutzgebietsmonitoring (GOL�CKE & HEISS 1998)
- Konfliktanalyse Natur-Tourismus-Infrastrukturplanung (WEBER 1998)
- Agrarstrukturelle Entwicklungsplanung: Konfliktanalyse Landwirtschaft –
Erholung, Bodenabbau, Bauleitplanung, Naturschutz (SCHUPP 1998)
Gesamtheitliche Landschaftsplanung im Rahmen des Landschaftsrahmenplans (LRP) auf
der Regionenebene (z. B. SCHILD 1994, BLANKE 1998, BLUM 1998, VOLK 1998) oder des
Landschaftsplans (LP) auf der Gemeindeebene (z. B. HATZMANN 1995, RUNDSTEDT 1996, KR�MER
& SCHUBERT 1998) sind ebenso Einsatzfelder f�r GIS im Planungsb�ro, wie die
umsetzungsorientierten Planungen im Rahmen des Landschaftspflegerischen Begleitplans
(LBP), Pflege- und Entwicklungsplans (PEPL) (z. B. MALINEK & SCHMALZ 1996) oder des
Gr�nordnungsplans (GOP) (s. Folie 34).
Dar�ber hinaus sind in zunehmendem Ma�e die Staatlichen Geowissenschaftlichen
Dienste (SGD) in Fachplanungen eingebunden. So werden Bodeninformationen f�r
Fachplanungen zum Bodenschutz auf Landesebene im wesentlichen auf drei Planungsebenen
nachgefragt (s. Tab. 5). Diesen Planungsebenen k�nnen Planungsverfahren, deren
Ausgestaltung hinsichtlich Bodenschutz l�nderspezifisch geregelt ist, zugeordnet werden
(s. Tab. 5, Beisp. Niedersachsen). Im Folgenden wird auf 2 Fachanwendungen, in denen eine
GIS- und informationssystemgest�tzte Bearbeitung mittlerweile die Regel ist, gesondert
eingegangen.
In den jeweiligen Planungsverfahren nieders�chsischer Gesetze und Verordnungen
werden verschiedene bodenkundliche Informationen ben�tigt (Nds.GVBl Nr. 16 1994, NLVwA
1989, NMELF 1991). Die Leitlinien f�r die Anwendung z.B. in der nieders�chsischen
Agrarstruktur- und Naturschutzverwaltung werden z. Zt. �berarbeitet, wobei bodenkundliche
Aspekte eine st�rkere Ber�cksichtigung finden sollen. Den Planungsverfahren lassen sich
thematische Auswertungsbereiche f�r bodenkundliche Teilbeitr�ge zuordnen (s. Tab. 6). Im
wesentlichen geht es um Darstellung bodenkundlicher Grundlagendaten und die Bewertung von
Potenzialen und Empfindlichkeiten hinsichtlich stofflicher Belastbarkeit, Substanz- und
Strukturbeeintr�chtigung, Bewirtschaftung und allgemeine Standortbewertungen (s. Tab. 7).
Die inhaltliche Gestaltung der Planungsinstrumente macht es notwendig, dass die
Planungsverfahren in der Regel ressort�bergreifend bearbeitet werden. Dies gilt vor allen
f�r die r�umliche Gesamtplanung.
Tab. 5: Planungsverfahren und Planungsebenen (Quelle: NLfB Hannover)
Gesetzlicher
Rahmen
|
obere
Planungsebene |
mittlere
Planungsebene |
untere
Planungsebene |
Landesplanung NROG |
LROP |
RROP |
FNP B-Plan |
Naturschutz NNatG |
Landschaftsprogramm |
Landschaftsrahmenplan |
Landschaftsplan Gr�nordnungsplan
NSG-Ausweisung
LSG-Ausweisung |
BauGB |
|
|
Bauleitplanung |
Bodenschutz EBodSchG |
untergesetzl. Regelwerke |
untergesetzl. Regelwerke |
untergesetzl. Regelwerke |
Wasserschutz NWG |
wasserwirtschaftlicher Rahmenplan |
Wasserrechtsverfahren |
Schutzbestimmungen landw.
Zusatzberatung
Schutzgebietsausweisung |
D�ngeverordnung SchuVo
G�lleverordnung |
|
|
Ausf�hrungsbestimmungen |
GAKG FlurbG |
Flurbereinigungsprogramm |
Agrarstrukturelle Vorplanung Agrarstrukturelle
Entwicklungsplanung |
Agrarstrukturplanung Flurbereinigungsverfahren
Planfeststellung |
NAbfG, BImschG TASi |
|
Deponieleitplanung Bezirksabfallplan
|
Deponieplanung Sanierung
Altlasten |
Umweltvertr�glichkeitspr�fung UVPG |
Umweltvertr�glichkeitsstudien (UVS) |
Umweltvertr�glichkeitsstudien (UVS) |
Umweltvertr�glichkeitsstudien (UVS) |
Legende:
NROG=Nieders. Raumordnungsgesetz, NNatG=Niedes. Naturschutzgesetz,
BauGB=Baugesetzbuch, NWG= Nieders. Wassergesetz, SchVo=Schutzgebietsverordnung,
NAbfG=Nieders. Abfallgesetz, BImsch=Bundesimmissionsschutzgesetz, EBodschG=Entwurf z.
Bodenschutzgesetz, TASi=techn. Anleitung Abfall, UVP=Umweltvertr�glichkeitspr�fung,
LROP=Landesraumordnungsprogramm, RROP=Regionales Raumordnungsprogramm,
FNP=Fl�chennutzungsplan, B-Plan=Bebauungsplan, NSG=Naturschutzgebiet,
LSG=Landschaftschutzgebiet GAKG=Gesetz �ber die Gemeinschaftsaufgabe "Verbesserung
der Agrarstruktur und des K�stenschutzes" FlurbG=Flurbereinigungsgesetz
Tab. 6: Themenbereiche bodenkundlicher Auswertung und Zuordnung zu
Fachplanungen (Quelle: NLfB, Legende s. Tab. 5)
|
Stoffliche
Belastung |
Substanz- und
Strukturbeein-tr�chtigung |
Bewirtschaftung/
Versiegelung |
Standortbewer-tung/Bodeneingriffe |
LROP RROP
FNP
B-Plan |
* *
*
* |
* *
*
* |
* *
*
* |
* * |
Landschaftsprogramm Landschaftsrahmenplan
Landschaftspl�ne
NSG-Ausweisung
LSG-Ausweisung |
* |
* |
* *
*
*
* |
* *
*
*
* |
Bauleitplanung |
* |
(*) |
* |
|
Bodenschutz |
* |
* |
* |
* |
Wasserwirtschaftlicher
Rahmenplan Schutzbestimmungen |
* * |
|
* * |
* |
D�ngeverordnung |
* |
|
* |
|
Agrarplanung Forstplanung
Flurbereinigung
Agrarstruktur |
*
* |
* *
*
* |
* *
*
* |
* *
*
* |
Deponieplanung Altlasten |
* * |
|
|
* * |
So werden unterschiedliche fachliche Aspekte ber�cksichtigt. Die Verfahrensweise
und die Inhalte sollten bei wiederkehrender Fragestellung exemplarisch dokumentiert
werden, um eine gleichgerichtete Nachvollziehbarkeit und Vergleichbarkeit zu
gew�hrleisten. Hierzu gibt es in den Bundesl�ndern unterschiedlich weit formulierte
Anforderungskataloge (z. B. S�chsisches Landesamt f. Umwelt und Geologie,
Umweltministerium Baden-W�rttemberg). Zu bodenkundlichen Fachbeitr�gen in
Raumordnungsverfahren und im Rahmen der Grundwasserschutzes wurde in Niedersachsen der
bodenkundliche Fachbeitrag konkretisiert und die abgestimmte Vorgehensweise festgelegt
(Nds.GVBl Nr. 16 1994). Durch Kooperationsmodelle und Mehrfachnutzung von bodenkundlich
relevanten Informationen k�nnen die Kosten gegen�ber herk�mmlichen Vorgehensweisen
deutlich gesenkt werden.
Tab. 7: Ebenen und Instrumente der Agrarstrukturplanung (Quelle: NLfB)
Flurbereinigungs-programm
festlegen von:
- Zielen und Schwerpunkten der Flurbereinigung
- landesweite Massnahmenplanung
|
Agrarstrukturelle
Entwicklungsplanung
aufzeigen von:
- Konfliktbereichen
- Entwicklungsm�glich-keiten
- Entscheidungsbedarf
|
Flurbereinigung
durchf�hren von:
- Verbesserung der Agrar-struktur u. F�rderung der allgemeinen
Landeskultur und Landentwicklung
|
obere
Planungsebene |
mittlere
Planungsebene |
untere
Planungsebene |
I) F�r die Fachanwendung Raumordnungsverfahren bedeutet dies am
Beispiel Niedersachsen folgendes:
Ziel der Raumordnung ist es, die Raumbeanspruchung durch verschiedene Nutzer zu
koordinieren, wobei alle raumrelevanten Nutzungen zu ber�cksichtigen und gegeneinander
abzuw�gen sind. Die Raumordnung legt die r�umliche Struktur fest, die f�r die
jeweiligen Planungsr�ume der unterschiedlichen Planungsebenen f�r die Zukunft angestrebt
wird. Aufgabe der Landesplanung ist es, diese Strukturen zu verwirklichen. Dabei hat der
Bodenschutz einen breiteren Raum eingenommen. Hierbei soll sich der nachhaltige Schutz der
B�den nicht nur auf "seltene" B�den und "belastete" B�den
(Beseitigung erheblicher Bodenbelastungen) beschr�nken, sondern hat im Rahmen des
Vorsorgeprinzips fl�chendeckend zu erfolgen. Nach dem Nieders�chsischen
Landesraumordnungsprogramm (LROP) soll "dem Vorsorgeprinzip im Umweltschutz...
st�rkeres Gewicht beigemessen werden". Das LROP als Rahmengesetz soll dazu beitragen
"die r�umlichen Voraussetzungen f�r die �kologische Umorientierung..." zu
verbessern. Es "l�st sich deshalb von den in fr�heren Programmen vorherrschenden
Ansatz der Standort- und Fl�chenvorsorge... und wendet sich einem umweltbezogenen
Planungsansatz zu, der Umweltpotenziale sichert". Neben den zusammenfassenden
Gesamtplanungen bestehen besondere Fachplanungen, z.B. die landwirtschaftliche
Fachplanung, die wasserwirtschaftliche Planung und die Landschaftsplanung
(Naturschutzplanung) nach dem Nieders�chsischen Naturschutzgesetz (NNatG). Das NNatG gibt
f�r die obere Planungsebene das Landschaftsprogramm, f�r die mittlere den
Landschaftsrahmenplan und f�r die untere Landschafts- und Gr�nordnungspl�ne vor. Die
Ergebnisse der Fachplanungen (z.B. Agrarplanung, Landschaftsplanung) fliessen dann wieder
in die zur Raumordnung geh�renden Programme und Pl�ne ein. Ziele der Raumordnung
hinsichtlich Bodenschutzzielen sind die Darstellung von Bodenfunktionen und
Bodenpotenzialen zur Ausweisung von Vorrang- und Vorsorgegebieten f�r unterschiedliche
Nutzungen. Bei den Vorranggebieten besteht ein Vereinbarkeitsgebot (Sicherungsaspekt), bei
den Vorsorgegebieten ein Abstimmungsgebot. Ziel dieser Ausweisungen ist es, Konflikte
zwischen konkurrierenden Nutzungsanspr�chen zu reduzieren. Als Vorranggebiete in
Niedersachsen sind festgelegt: Gebiete f�r Natur- und Landschaft,
Gr�nlandbewirtschaftung, Trinkwassergewinnung, Rohstoffgewinnung. Vorsorgegebiete sind
f�r Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Natur und Landschaft, Erholung, Rohstoffgewinnung,
Gr�nlandbewirtschaftung und Trinkwassergewinnung festgelegt. F�r die Erstellung der
Raumordnungsprogramme auf unterschiedlichen Planungseben sollten f�r die
Ber�cksichtigung des Bodenschutzes Bodeninformationen zur Ableitung von Bodenfunktionen
und Bodenpotentialen herangezogen werden. Hierzu gibt es in einigen Bundesl�ndern
Leitf�den f�r die Umsetzung in Fachplanungen. In Niedersachsen fliessen z. Zt.
Bodeninformationen f�r die Ausweisung von Vorsorgegebieten f�r die Landwirtschaft auf
unterschiedlichen Planungsebenen in die Fachplanungen ein. Ein mit den Planungstr�gern
der Raumordnung und des Naturschutzes abgestimmter Leitfaden ist in Vorbereitung.
II) F�r die Fachanwendung Trinkwasserschutz bedeutet das in
Niedersachsen:
Der Wasserbedarf f�r die �ffentliche Wasserversorgung wird in Niedersachsen zu
ca. 87% aus dem Grundwasser gewonnen. Die Vorrang- und Vorsorgegebiete f�r die
Trinkwassergewinnung werden im Landesraumordnungsprogramm ausgewiesen. Sie nehmen ca.
680.000 ha mit �berwiegend land- und forstwirschaftlicher Nutzung ein (NMI 1994).
Aufgrund der intensiven Bodennutzung und der Stoffeintr�ge �ber den Luftpfad ist mit
zunehmender Schadstoffbelastung des Grundwassers zu rechnen. Um die rechtlichen und
�konomischen Rahmenbedingungen f�r vorbeugenden standortbezogenen Grundwasserschutz zu
schaffen wurde das Nieders�chsische Wassergesetz novelliert (Nds.GVBl Nr. 24 1992) und
die Schutzbestimmungen der Schutzgebietsverordnung (SchuVO) erweitert (Nds.GVBl Nr. 11
1995). Ein wesentliches Instrument ist das Wasserentnahmegeld, aus dem eine
standortbezogene landwirtschaftliche Zusatzberatung und Ausgleichszahlungen finanziert
werden. Hierf�r werden bodenkundliche Informationsgrundlagen im Rahmen eines
Kooperationsmodells bereitgestellt. Das Nieders�chsische Landesamt f�r Bodenforschung
(NLfB) stellt hierbei nach Auftragserteilung durch das zust�ndige Staatliche Amt f�r
Wasser und Abfall (StAWA) im Rahmen einer bodenkundlichen Vorstudie Bodendaten bereit und
erstellt Karten zur Nitratauswaschungsgef�hrdung. Diese Unterlagen werden von
Planungsb�ros durch Nachkartierungen erg�nzt. Die ermittelten Ergebnisse sowie Teile der
Basisinformationen werden auch digital an die Auftraggeber bzw. die Ingenieurb�ros zur
Weiterverarbeitung und Verkn�pfung mit anderen relevanten Daten, z.B. Schlagkarteien
u.�. in GIS-Systemen abgegeben. Auf Grundlage der so erarbeiteten Studie k�nnen im
Einzugsgebiet Teilareale mit unterschiedlichen Handlungsbedarf in Parzellensch�rfe
ausgewiesen werden. Durch die zust�ndigen Wasserbeh�rden und landwirtschaftlichen
Berater k�nnen somit standortspezifische und kosteng�nstige Handlungskonzepte entwickelt
und im Rahmen der Zusatzberatung umgesetzt werden.
�ber die genannten klassischen Arbeitsfelder der Landschaftsplanungsb�ros und
der SGD`s hinaus sind weitere Dienstleistungen bekannt, die im Rahmen der beh�rdlichen
Anstrengungen zum Einstieg in die GIS-gest�tzte Arbeitsweise erbracht werden. Ganz
h�ufig sind die innovativen Planer die Katalysatoren f�r die Graphische
Datenverarbeitung in den kleinen Kommunen. Den Planungsb�ros werden dann auch h�ufig die
Aufgaben zum Aufbau der endsprechenden Fachdatenbest�nde �bertragen:
- Waldzustandserfassung (BIEBERSTEIN 1995)
- Erstbewertung von Altlastenverdachtsfl�chen (PULIDO 1995)
- Fortf�hrung von Nutzungsdaten (KIAS et al. 1994)
- Forstbetriebs- und Standortskarten (STENGEL 1996)
- Biotoptypenkartierung (ALISCH 1997)
- Luftbildauswertung und GIS-Datenaufbereitung (TIELBAR 1997)
- Planungsdaten f�r die �rtliche Planung (KR�MER & SCHUBERT 1998)
Der Einsatz von ARC/INFO wird in der Regel durch gr�ssere Planungsb�ros bei
Grossprojekten betrieben, ArcView und ArcCAD (in weiteren Einzelf�llen sind auch
AutoCAD-MAP, Map Graphix, AtlasGIS genannt worden) werden dagegen immer h�ufiger
besonders auch f�r kleinere Projekte und auch von kleineren B�ros eingesetzt.
Der Informationsbedarf in der Landschaftsplanung ist problemspezifisch. Die
jeweiligen Fragestellungen sind unterschiedlich gelagert und von z. T. hoher
naturwissenschaftlicher Komplexit�t und in der Regel nicht standardisierbar. Daher
greifen vorgefertigte Auswertungsdaten oder Auswertungsroutinen nicht bei
querschnittsorientierten Fragestellungen, die den Regelfall in der Landschaftsplanung
darstellen. Daher fordern ASCHE & SCHREIBER (1995) die Bereitstellung von
differenzierten, d. h. nicht aggregierten Grunddaten seitens der Beh�rden. DURWEN (1991)
beklagt f�r die Landschaftsplanung das Fehlen zahlreicher relevanter Datengrundlagen (s.
Folie 36). Dies f�hrt in der Praxis zur falschen Herangehensweise. Statt aus dem
Planungsziel ein Datenanforderungsprofil abzuleiten (Datenbedarfsanalyse), wird versucht,
mit den verf�gbaren Quellen so gut es geht die Aufgabe zu l�sen. Trotz diesen Mangels
leiten Planer weitreichende Aussagen aus ihnen ab und die Problematik wird nicht weiter
diskutiert. F�r den Auftraggeber ist das Ziel erreicht, die Erfassung und Bereitstellung
relevanter Daten scheint f�r ihn nicht notwendig zu sein. Damit schliesst sich der
Teufelskreis (DURWEN 1985, s. Folie 35).
Fazit (s. Folie 36):
- Das GIS-Dilemma in den Planungsb�ros, die st�ndig wechselnden Einsatzfelder
und Planungsorte, lassen fr�her wie heute den Einsatz von kostspieliger Technik nur in
Ausnahmef�llen zu. Die Gr�nde f�r den Einsatz-Boom von GI-Systemen im Planungsbereich
seit Mitte der 90er Jahre ist die leistungsf�hige und kosteng�nstige Hard- und Software,
eine gute Ausbildungssituation und verf�gbare digitale Daten.
- Es werden alle klassischen Arbeitsfelder der Landschaftsplanung mittlerweile
abgedeckt, der Schwerpunkt liegt jedoch bei den Projekten, in denen Konfliktanalysen
notwendig sind.
- Komplexe Analysen, der Einsatz von speziellen Modellen, wie sie in der
Forschung entwickelt und eingesetzt werden, finden in der Planungspraxis zur Zeit noch
wenig Verwendung. Die M�glichkeiten der GIS-Technologie werden bei den
"normalen" Planungen nicht einmal ansatzweise ausgesch�pft. H�ufig wird ein
GIS eingesetzt, um zeitraubende Arbeiten wie Fl�chengr�sse ausplanimetrieren oder Pl�ne
colorieren und vervielf�ltigen, zu ersetzen.
- Durch fachspezifisch angebotene Dienstleistungen (z. B. der SGD in
Niedersachsen) k�nnen durch Kooperation mit dem planungsbeauftragten B�ro spezifisches
Wissen auf Grundlage spezifischer Daten in die lokale Planung einfliessen.
- Die Problemrelevanz der verf�gbaren Daten ist besonders f�r
querschnittsorientierte Fragestellungen oft nicht gegeben. Nur wenn auch entsprechend der
Fragestellung die Daten zusammengestellt und zur Not vor Ort erfasst werden, ist eine
fundierte und zielf�hrende Aussage aus den Daten abzuleiten.
VI. Privatpersonen
Die j�ngsten Entwicklungen im GIS-Bereich erreichen mehr und mehr auch
Privatpersonen (s. Folie 37):
Landwirt: Die Bestimmung des Standortes �ber Satelliten (GPS bzw. DGPS)
k�nnen dem Landwirt bei der standortoptimierten Bewirtschaftung (precision farming)
behilflich sein. Bodenproben und Ertragsdaten, Schlagdaten und Topographie werden
analysiert und nur die wirklich von den Pflanzen aufnehmbare D�ngungsgabe wird, gesteuert
durch ein GPS, auf dem Acker ausgebracht (HUBRICH 1998).
Exkurs: Precision Farming per PreciseOnline (Hydro Agri Deutschland)
Zur Agritechnika im November 1999 stellt die Hydro Agri Deutschland ihren Dienst
PreciseOnline im Internet der �ffentlichkeit zur Verf�gung (s. Folie 38). Precise Online
ist ein internetbasiertes, GIS-gest�tztes und in Java kodiertes Werkzeug, mit dessen
Hilfe ein Landwirt teilfl�chenspezifische D�ngeempfehlungen berechnen lassen kann. Zu
diesem Zweck erfragt ein Assistent beim Anwender alle zur Entscheidung notwendigen
Informationen (Welche Kultur wird angebaut? Wie hoch ist der Zielertrag? Wurde organisch
ged�ngt? ...) und es erlaubt das Einlesen von maschinell erfassten, georeferenzierten
Ertragsmessungen des Vorjahres. Diese k�nnen vom Benutzer ggfs. bearbeitet werden. Auf
dieser Grundlage ermittelt PreciseOnline eine teilfl�chenspezifische D�ngeempfehlung
f�r P2O5 und K2O, die in maschinenlesbarer Form auf den
heimischen PC �bertragen werden kann. Transferriert der Landwirt diese Datei auf seinen
Bordcomputer, kann er – eine geeignete Streuertechnik vorausgesetzt – eine
GPS-gest�tzte, ortsgenaue Grundd�ngung vornehmen (s. Folie 39).
Forstwirt: Die Landwirtschaftskammer Niedersachsen f�hrt f�r den
Privatwald eine fl�chendeckende Inventur durch und stellt die Daten in einer
ArcView-Access-Anwendung den Forstbetreibern zur Verf�gung (HILLMANN 1998). Die
Einbindung von Orthophotos sollen den Datenbestand pflegen helfen. Einfache Abfragen und
Analysen helfen bei der privaten Forstwirtschaft, die Betriebsfl�chen aus �konomischen
und �kologischen Gr�nden optimiert zu nutzen (BAYER & NAZET 1998).
B�rger: In verschiedenen Regionen (LK Aurich und angrenzende Niederlande,
Saarland und angrenzende Region in Frankreich, LK Pfaffenhofen) werden zur Zeit
B�rgerinformationsnetze aufgebaut und ausprobiert. �ber sog. Kioske (�ffentliche
Terminals) oder via Internetzugang k�nnen Umweltinformationen eingesehen und pers�nliche
Eingaben get�tigt werden (CZWIELUNG 1997).
Die besondere Problematik bei Privatpersonen ist die Unerfahrenheit der Nutzer.
Hier wird von den Informations- und Systemanbietern besonders viel Gesp�r f�r die
benutzerfreundliche Auslegung ihrer Bedienoberfl�chen abverlangt.
Fazit (s. Folie 40):
- Die Entwicklung, dass alle, besonders auch die wesentlichen Akteure in der
Landschaft und die Betroffenen der Planungen aktiv von den verf�gbaren Informationen f�r
ein �kologisch gerechtes Handeln nutzen k�nnen, ist die logische Konsequenz aus der
bisherigen Entwicklung, sowohl der der GIS-Technologie, als auch die der Planungspraxis.
- Diese neu beschrittenen Wege werden zur Zeit noch erforscht, die daran
gekn�pften Hoffnungen sind aber bereits schon hoch gesteckt. Die Teilhabe an den
bereitgestellten Informationen und das dadurch geleitete Handeln ist jedoch nur der erste
Schritt.
- Die Interaktion mit dem Informationssystem, die Information durch die
Privatpersonen sind weitere zuk�nftige Anforderungen. GROSSMANN (1993) fordert dazu die
Erweiterung des Informationsbegriffs um Komponenten wie Gef�hl, �stetik oder
Gem�tszustand. Das Wissen lokaler und i.d.R. technisch unbedarfter Experten muss �ber
geeignete Techniken in das Informationsnetz integriert werden.
VII. Bewertung und
Ausblick
Die landschafts�kologische Forschung und Planung wurde sicherlich durch die
GIS-Technologie befruchtet. Der Samen reift jedoch noch, die meisten Fr�chte k�nnen noch
nicht geerntet werden (s. Folie 41).
Die Forschung hat mit der leistungsf�higen Technologie und durch die
Verf�gbarkeit von digitalem Grundlagenmaterial die M�glichkeit, gr�ssere R�ume
differenzierter zu betrachten und die Ergebnisse ihrer Annahmen ggfs. zu simulieren und
das Simulationsergebnis zu �berpr�fen. Auch die Praxisrelevanz wird immer h�ufiger in
den Vordergrund ger�ckt. Ob jedoch diese M�nze im normalen Planungsalltag auch
eingetauscht wird, bleibt zumeist unbeantwortet.
Einige Forschungsans�tze werden jedoch von den Fachverb�nden aufgenommen und in
sogenannten Fachschalen zur Marktreife weiterentwickelt. Damit stehen den Verwaltungen und
Fachplanern M�glichkeiten zur Verf�gung, die es vorher nicht gab.
Carl Steinitz`s Frage, ob sich das �ffentliche Leben zum Positiven ver�ndert
hat, muss zum jetzigen Zeitpunkt wohl zumeist mit nein beantwortet werden (s. Folie 42).
Forschungsergebnisse und Planungsinhalte k�nnen nur praktische Umsetzung zur Folge haben,
wenn die transportierte Information eine �berzeugungskraft besitzt, die zum politischen
und gesellschaftlichen Handeln f�hrt. Die Transparenz und die Flexibilit�t der Bewertung
unter Ber�cksichtigung vielf�ltiger Datenschichten f�hrt zwar zu brillianten
Farbkarten, die aber im politischen Abw�gungsprozess nur die Wirkung von den analog
gefertigten Karten entfalten. Das liegt zum einen daran, dass von der Planung nicht alle
M�glichkeiten ausgesch�pft werden (Verschneidung und Bewertung,
Multi-Media-Pr�sentation, 3D-Visualisierung etc.), zum anderen sicher am mangelnden
politischen Willen, den abgeleiteten Planungsvorschl�gen zu folgen oder andere
Priorit�ten zu setzen.
In Zukunft k�nnte die Frage jedoch h�ufiger mit ja beantwortet werden, wenn
handlungsrelevante Informationen f�r den B�rger direkt und benutzerfreundlich zur
Verf�gung stehen und ihn oder B�rgerinitiativen handlungsf�higer machen.
VIII. Literatur:
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IX. Autoren
(alphabetisch)
Dipl.-Geogr. Ansgar Asche
selbstst�ndiger GIS-Berater, Bockhorster Dorfstr. 39, 28876 Oyten, uptodate@knuut.de
Prof. Dr. Karl-Josef Durwen
FH N�rtingen, FB Landschaftsarchitektur, Umwelt- u. Stadtplanung, Institut f�r
Angewandte Forschung "Umwelt & Planung", Schelmenwasen 4-8, 72622
N�rtingen, durwen@fh-nuertingen.de
Dr. Hans-Joachim Heineke
Nieders�chsisches Landesamt f�r Bodenforschung, Stilleweg 2, 30655 Hannover, j.heineke@bgr.de
Dr. Michael Heiss
LAND+SYSTEM GmbH, Brahmsstr. 2, 28209 Bremen, heiss@land-system.de
Prof. Dr. Ulrich Kias
FH Weihenstephan, FB Landschaftsarchitektur, Zentrum f�r Landschaftsinformatik,
V�ttingerstr. 12, 85350 Freising, kias@fh-weihenstephan.de
Prof. em. Dr. Karl-Friedrich Schreiber
Institut f�r Landschafts�kologie der Westf�lischen Wilhelms-Universit�t M�nster,
Robert-Koch-Str.26-28, 48149 M�nster
Landschafts�kologische Forschungsstelle Bremen, Am Wall 164, 28195 Bremen |