OpenData Sachsen: Konvertierung des DGM von XYZ nach TIF

Seit neuestem stellt nun endlich das Landesvermessungsamt Sachsen (kurz GeoSN) einige seiner Daten als OpenData zur Verfügung. Damit ergeben sich interessante neue Möglichkeiten die eigene Heimat mit anderen Augen zu sehen. Passender Weise hat kürzlich die Stadt Dresden ihr OpenData-Portal ebenfalls freigeschaltet. Ich möchte hier nun kurz noch einmal nennen, was das GeoSN bereitstellt und wie man das Geländemodell, welches leider in einer nicht sonderlich gängigen Dateiformat als XYZ-Datei abgegeben wird in ein gut nutzbares Geländemodell im GeoTIFF-Format konvertieren kann.

Offene Geodaten des GeoSN

Was gibt nun also alles für Daten? Die Topographischen Karten in den üblichen Maßstäben als Rastergrafiken. Farbige Luftbilder in sehr guter Auflösung, in der Fachsprache als Digitale OrthoPhotos (DOP) bezeichnet mit einer Bodenauflösung von 20 cm. Des Weiteren verschiedene digitale Gelädenmodelle mit einer Auflösung von 1, 2 oder 20 Metern sowie die digitalen Landschaftsmodelle (Basis DLM und DLM50) und das Liegenschaftskataster. Wer mit den letzteren Daten arbeiten möchte sollte am besten einen Blick auf die Seite der Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsämter der Länder der Bundesrepublik Deutschland (nicht umsonst immer als AdV abgekürzt) werfen. Auf den Seiten zur GeoInfoDok findet man die Dokumentation der digitalen Landschaftsmodelle und die Signaturenkataloge für die analogen Topographischen Karten.

Das digitale Höhenmodell DGM1

Die Daten des Höhenmodells wurden mittels Laserscanning erfasst. Dadurch erreicht man die sehr feine Auflösung und kann ebenfalls sehr gut die Vegetation herausrechnen. Des weiteren werden aus dem anfänglich erfassten digitalen Oberflächenmodell noch Gebäude und Bauwerke wie beispielsweise Brücken herausgerechnet um wirklich nur das Gelände zu erhalten. Erahnen kann man trotzdem noch wo eigentlich eine Brücke sein muss und Gebäude stehen.

Die Daten werden als Kacheln von 2 mal 2 km Größe abgegeben, die man über einen interaktiven Viewer auswählen und herunterladen kann. Will man also eine größere Region haben, so muss man sich die Kacheln zusammensuchen und herunterladen. Anschließend die Datei entpacken und… nunja, irgendwie öffnen.

Download einer Kachel des DGM1.

Laserscanning Daten im XYZ-Format zur Verfügung zu stellen ist anscheinend üblich. Aber ins GIS bekommt man die Daten so noch lange nicht. Eigentlich ist das XYZ-Format standardisiert, sofern man die GDAL-Bibliothek als Referenz ansieht. Ein Versuch die Daten zu konvertieren scheitert an der falschen Sortierung der Daten. Im Grunde ist es nur eine Liste von Koordinatenwerten für X, Y und Z.

Das kann man natürlich auch anderweitig ins GIS einlesen. Im Grunde ist es ja nur eine Art CSV-Datei die man mittels des angegeben EPSG-Codes 25833 problemlos wieder referenzieren kann. Nun hat man erstmal eine Menge Punkt im QGIS.

Import der XYZ-Datei in QGIS.

Im nächsten Schritt gilt es nun aus den Punkten wieder ein Raster zu errechnen. Glücklicher Weise hat man ja bereits eine Rasteranordnung, so das man die Daten nur noch Rastern muss. Die Rasterauflösung und Ausdehnung ist ja bereits bekannt.

Konvertierung in ein Rasterdatensatz.

Nun hat man aus meiner Perspektive wieder ein handliches Geländemodell, mit dem man gut arbeiten kann. Zum Beispiel kann man eine Schummerung rechnen und sich so das Gelände visualisieren lassen. Hier ein Beispiel aus dem Gebiet Sächsischen Schweiz. Die Deutschland Lizenz 2.0 hält zur Namensnennung der Quelle für die Daten wie im Beispiel unten an.

Schummerung auf Basis des DGM1. Quelle: GeoSN, dl-de/by-2-0

Konvertierung von XYZ nach GeoTIFF mit GDAL

Soweit so schön, wenn man nun mit größeren Regionen arbeiten möchte, dann hat man schnell eine ganze Menge stupide umher zu klicken. Aber es geht zum Glück auch schneller: für den Download gibt es eine Linksammlung, welche man gut automatisiert abarbeiten kann. Zur Automatisierung der Konvertierung von XYZ nach TIF kann man gut die GDAL-Bibliothek nutzen.

Ich habe mir dafür ein kleines Python Programm geschrieben, dass diese Aufgabe für mich übernimmt. Wer mit Linux arbeitet und QGIS installiert hat kann dieses kleine Programm einfach nutzen. Windows nutzer müssen auf die OSGeoShell zurückgreifen, die in der Regel gleich mit QGIS installiert wird. Das Skript kopiert die XYZ-Datei und benennt sie so um, dass sie mittels einer VRT-Datei von GDAL eingelesen wird. Im nächsten Schritt wird die VRT-Datei erstellt und dabei gleich das angegebene Koordinatenbezugssystem mit eingebaut. Im nächsten Schritt wird dann die Konvertierung ins Raster vorgenommen und die Ausgabedatei passend zur Eingabedatei benannt.

Konvertierung eines Beispiels mit dem Skript.

Nicht nur für die sächsichen Daten ist diese Konvertierung notwending. Beispielsweise für das 1 Meter DGM von Slovenien kann man es ebenfalls verwenden. Hier kann man in den Alpen damit einiges sehr spannende Geländeformen entdecken.