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.

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  72. HEINEKE, H. J., FILIPINSKI, M. & I. DUMKE (1996): Aufbau des Fachinformationssystems Bodenkunde - Profildatenbank, Fl�chendatenbank, Labordatenbank, Methodenbank -. Geol. Jb., F 30: 82 S.; Hannover.
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  81. HEISS, M. & R. WESELOH (1996): Zum Aufbau von Fachinformationssystemen (FIS) im Amt f�r Naturschutz und Landschaftspflege der Umweltbeh�rde Hamburg. Tagungsband 4. Dtsche. Esri-Anwenderkonferenz: 87-91.
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  88. HOFFNUNG, A. & R. LENZ (1998): Regionale �kobilanzen f�r eine umweltgerechte und nachhaltige Raumnutzungsplanung auf mittlerer Massstabsebene. Vortragsmanuskript zur UFZ-Fachtagung "Regionalisierung in der Landschafts�kologie" vom 31.3. bis 2.4.1998.
  89. HUBRICH, S. (1998): Precision Farming – Anwendung GIS in der Landwirtschaft. In: Esri (Hrsg.): 6. Dtsche. Esri-Anwenderkonferenz, CD.
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  91. J�GER, K. (1993): Akustikplanung grossfl�chiger Eisenbahnverkehrsanlagen mit ARC/INFO. Tagungsband 1. Dtsche. Esri-Anwenderkonferenz.
  92. JAHR, B. (1997): GISU im Umweltbundesamt. GIS 10 (1): 29-30.
  93. KIAS, U. (1981): Ein Konzept zur Umweltvertr�glichkeitspr�fung von Strassenbaumassnahmen, dargestellt am Beispiel der Neutrassierung der B51 im Raum M�nster-Ost/Telgte. Arb.ber. Lehrstuhl Landschafts�kologie 3: 104 S.
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  103. KIAS, U., RIHM, B. & C. SCHMUCKI (1989): L�rm im regionalen Massstab – Ein Computerprogramm zur integralen Ermittlung von regionalen L�rmimmissionen. Schweizer Ingeniuer und Architekt 5: 107-111.
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  108. KOCH, W., KONRAD, V., M�LLER, U. & B. USBECK (1996): Stadtklima Leipzig: Analyse und Visualisierung von Lufttemperatur-, Fl�chenversiegelungs- und Termaldaten (Landsat TM) . Tagungsband 4. Dtsche. Esri-Anwenderkonferenz: 227-229.
  109. K�BLE, R. & G. SMIATEK (1992): Datenbedarf und Datenverarbeitung in der Kartierung kritischer Luftbelastungen (Critical Loads/Levels). GIS 5 (3): 1-7.
  110. KOEPPEL, H.-W. (1975): Konzeption f�r ein Landschaftsinformationssystem. Natur u. Landsch. (12): 329-336.
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  113. KOEPPEL, H.-W. (1984): GIS `94 – Das Praxisforum f�r Anwender. �berblick �ber GIS-Projekte im Bund und in der EU. Vortragsmanuskript.
  114. KOEPPEL, H.-W. & F. ARNOLD (1981): Landschafts-Informationssystem. Schr.r. Landsch.pfl. u. Natursch., Heft 21, 187 S.
  115. KR�MER, V. & K. D. FETZER (1993): Anwendung von ARC/INFO-ORACLE im Bereich SAARBIS (Saarl�ndisches Bodeninformationssystem). Tagungsband 1. Dtsche. Esri-Anwenderkonferenz.
  116. KR�MER, B. & M. SCHUBERT (1998): Landschaftsplan Buchholz in der Nordheide. Vortragsmanuskript NNA-Tagung 7./8. Okt. 1998.
  117. KREUTZWALD, L. (1996): Darauf kann man bauen – Geoinformatik in Planung und Verwaltung. GeoBIT (1): 22-24.
  118. K�HBAUCH, W. & K. DOCKTER (1997): Nutzen fl�chenorientierter Geodaten in der Landwirtschaft – von der Betriebsplanung bis zur Agrarstatistik. GIS 10 (3): 5-9.
  119. KUHN, W. (1996): GIS in der Arten- und Biotopschutzforschung: Ableitung artspezifischer zoologischer Habitateignungskarten und Quantifizierung der Habitatisolation in der Landschaft. Tagungsband 4. Dtsche. Esri-Anwenderkonferenz: 233-234.
  120. KURZ, G. (1999): GIS-unterst�tzte Erfolgskontrolle von Kompensationsmassnahmen – Verfahrensablauf und Fallbeispiel aus der Bremer Wesermarsch. Dipl.arb. Uni M�nster, 88 S.
  121. KURZ, G., ASCHE, A. & W. KUNDEL (1998): GIS-Einsatz zur Effizienzkontrolle von Massnahmen im Rahmen der Eingriffsregelung. Unver�ff. Vortragsmanuskript zur NNA-Tagung "GIS im Natur- und Umweltschutz" 1998, 5 S.
  122. LANG, R., M�LLER, A. & R. LENZ (1995): Bestimmung der fl�chigen Aussagesch�rfe von Hangneigungs- und Standortskarten. GIS 8 (6): 24-29.
  123. LANGER, H. (1987): Probleme und Perspektiven eines r�umlichen Informationssystems f�r die Umweltplanung. In: Bundeskanzleramt Abt. IV/4 (Hrsg.): R�umliche Informationssysteme und ihre Bedeutung f�r die Stadt- und Regionalforschung und –planung: 199-202.
  124. LEHMANN, K. & K. HABECK (1994): Konzeption eines Landschaftsplanungskatasters Brandenburg. Tagungsband 2. Dtsche. Esri-Anwenderkonferenz: 1-9.
  125. LESSING, H. & S. JENSEN (1993): Einsatz eines Geo-Informationssystems im Nieders�chsischen Umweltministerium. Tagungsband 1. Dtsche. Esri-Anwenderkonferenz.
  126. LESSING, H. & R. SCHMALZ (1991): Meta-Informationssysteme – Der Umwelt-Datenkatalog als Instrument zur Planung und Steuerung der Entwicklung komplexer Umwelt-Informationssysteme. Manuskript, 16 S.
  127. L�CKE, A. & K.-P. NIESCHULZ (1994): Simulation der Gebietsabflussganglinie in kleinen Einzugsgebieten durch Kopplung des Modellsystems KINEROS mit dem GIS ARC/INFO. Tagungsband 2. Dtsche. Esri-Anwenderkonferenz: 108-115.
  128. MATHEY, J., SEICHE, K. & U. SCHUMACHER (1998): Einfluss von Fl�chennutzungs�nderungen auf die Habitatqualit�t in Aussenbereichen von Mittelst�dten. Vortragsmanuskript zur UFZ-Fachtagung "Regionalisierung in der Landschafts�kologie" vom 31.3. bis 2.4.1998.
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  187. TORCHALA, B., PASCHKE, E., SCHMIDT, V., KLEIN, F., WOHLRAB, O., SCHR�DER, D. & B. SEIDEL (1994): Konzeption eines Katasters Eingriffsregelung in Brandenburg. Tagungsband 2. Dtsche. Esri-Anwenderkonferenz: 28-36.
  188. VIERLE, O. & M. WAHL (1989): Einsatz der Datenverarbeitung im Bayerischen Landesamt f�r Umweltschutz. Schr.r. Bayer. LA Umweltschutz (80): 90-97.
  189. VOLK, M. (1998): Nutzung von GIS bei der Entwicklung von Konzepten zur regionalen Landschaftsentwicklung im Regierungsbezirk Dessau: Kooperation zwischen Forschung und Praxis. Vortragsmanuskript NNA-Tagung 7./8. Okt. 1998.
  190. VON DER AHE, K.-R. & A. VOLKNER (1997): Geoinformatik-Ausbildung an deutschsprachigen Hochschulen. GIS 10 (1): 3-5.
  191. VOSEN, P. (1994): Einsatz von ARC/INFO in der Deponie- und Haldenwirtschaft. Tagungsband 2. Dtsche. Esri-Anwenderkonferenz. S. 73.
  192. WALZ, U. (1998): Landschaftsbewertung mit Hilfe von ATKIS und hochaufl�senden Satelliten-Daten. In: Esri (Hrsg.): 6. Dtsche. Esri-Anwenderkonferenz, CD.
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  198. WELLER, F. & K.-J. DURWEN (1994): Standort und Landschaftsplanung - �kologische Standortskarten als Grundlage der Landschaftsplanung". Landsberg, 174 S., 11 Tab., 95 Farb-Abb., Anlagekarte 1 : 350.000.
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  201. WICKENKAMP, V. (1998): Die GIS-gest�tzte Modellierung verkehrsbedingter Schadstoffimmissionen – Umsetzung der 23. BImSchV und Einsatzm�glichkeiten als Instrument der kommunalen Umweltplanung. . Vortragsmanuskript NNA-Tagung 7./8. Okt. 1998.
  202. WIEDEMANN, B. (1995): Regionale Sicherung oberfl�chennaher Rohstoffe unter Einbeziehung der Umweltvertr�glichkeit im Elbe-Elster-Kreis – Ein Pilotprojekt f�r das Land Brandenburg. Kongresshandbuch Geotechnica 1995: 118-119.
  203. WIETHEGER, G. (1994): Anforderungen an die Einf�hrung kommunaler Umweltinformationssysteme. GIS 7 (6): 19-23.
  204. YANG, H. (1995): Flurbereinigung mittels Geo-Informationssystemen. GIS 8 (6): 14-19.
  205. ZIETZ, H.-J., UDEN, H. & O. BARNA (1998): Internationaler Artenschutz am Beispiel eines GIS-gest�tzten Projektes zur Entwicklung von Fischotter-Lebensr�umen. Vortragsmanuskript NNA-Tagung 7./8. Okt. 1998.
  206. Z�LITZ-M�LLER, R. (1994): Anmerkungen zu Planung und Aufbau eines Natur- und Umweltinformationssystems f�r Schleswig-Holstein. Tagungsband 2. Dtsche. Esri-Anwenderkonferenz: 129-137.
  207. Z�LITZ-M�LLER, R., HEINRICH, U. & M. NACHBAR (1997): Environmental Planning with help of digital geographical information and the ecosystem approach. GIS 10 (6): 20-24.
  208. Z�LITZ-M�LLER, R. & M. KESSLER (1997): Nutzen von ATKIS-Daten f�r den beh�rdlichen Natur- und Umweltschutz. GIS 10 (1): 21-26.

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