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Difu-Berichte 4/2014 - Erstellung einer Geodatenbank für Straßenbrücken in Deutschland

CoverIm Auftrag des Hauptverbandes der Deutschen Bauindustrie hat das Deutsche Institut für Urbanistik eine Studie zum Ersatzneubaubedarf von Straßenbrücken in kommunaler Baulast erstellt. Dazu wurden teilweise neue methodische Wege gegangen, da die vorhandene Datenlage zur kommunalen Infrastruktur unzureichend war. In der Veröffentlichung wird die Methode der Erstellung der Grundgesamtheit der kommunalen Straßenbrücken aus der Open-Street-Map-Datenbank dargestellt.

Mit der Auswertung von GIS-Datenbeständen der Straßen-Datenbank OpenStreetMap (OSM) im Programm ArcGIS ließ sich die Zahl kommunaler Straßenbrücken belastbar ermitteln. In der OSM sind Brücken als Netzelemente mit dem Attribut „bridge“ eindeutig zu identifizieren. Ebenfalls war über den Straßentyp der Baulastträger identifizierbar. Die Brücken konnten eindeutig räumlich Kommunen zugeordnet werden, so dass sie mit kommunalen Merkmalen – z.B. Einwohnerzahl oder geografische Lage – kombinierbar sind. Weiterhin konnten die Brückenlängen grob erfasst werden. Auf dieser Grundlage waren in Verbindung mit Normwerten geschätzte Flächenberechnungen der identifizierten kommunalen Brücken möglich. Die Brücken der GIS-Datenbank wurden dann mit Daten einer Kommunalumfrage – Baujahr, Zustandsnoten etc. – zusammengeführt. Außerdem wurden die Netzlängen von Straßen in kommunaler Baulast und deren Aufschlüsselung nach Gemeindezugehörigkeit erfasst. Dadurch war die Zuordnung der Brücken zu Baulastträgern möglich.

Die Daten des OSM-Projekts lassen aufgrund ihrer freien Editierbarkeit eine Reihe von Ungenauigkeiten vermuten. Aus diesem Grund wurden die Daten einer genauen Prüfung unterzogen. In jedem Bundesland wurden 50 Straßen sowie 25 Brücken zur Kontrolle herangezogen. Die Straßen und Brücken je Bundesland wurden zufällig ausgewählt und auf Existenz sowie Kategorisierung getestet. Die Auswahl der Testfälle beschränkte sich auf die durch die Bereinigung der OSM-Daten gewonnenen Datensätze für Bundes-, Landes- und Kreisstraßen sowie Gemeindestraßen. Die ausgewählten OSMDaten wurden mit Satellitenbildern mit folgenden Schritten verglichen:

  • Aufteilung des Straßennetzes in Bundes-, Landes-, Kreis- und Gemeindestraßen.
  • Erzeugung eines gleichmäßigen quadratischen Gitternetzes („Fishnet“) für jedes Bundesland, um eine flächenhafte Auswahlregel der Brücken und Straßenkanten für den Test abzuleiten.
  • Auswahl zufälliger Stichproben von je 50 Straßenkanten (25 Gemeindestraßen, 15 Landes- bzw. Kreisstraßen und zehn Bundesstraßen) und 15 Brücken auf Gemeindestraßen, fünf auf Landes- bzw. Kreisstraßen und fünf auf Bundesstraßen pro Bundesland.
  • Die selektierten Straßenabschnitte und Brücken wurden exportiert und in Google Earth geöffnet.
  • Abgleich der Brücken und Straßen auf Existenz, Kategorisierung und räumliche Darstellungsgüte (Fahrspuren, Brückenlänge) mit GoogleEarth-Satellitenbildern.

Grafik

Im Ergebnis überzeugte die Datenqualität der OSM-Daten mit mindestens 95-Prozent Genauigkeit in den verschiedenen überprüften Kategorien. Die Analyse ergab folgende Ergebnisse für die Brückenanzahl in kommunaler Baulast für die verschiedenen Straßenkategorien und damit Baulasten: Bundesstraßen 1914, Landesstraßen 1652, Kreisstraßen 9914, Gemeindestraßen 53234 und damit in kommunaler Baulast insgesamt 66714 Straßenbrücken.

Weitere Informationen: 

Dr.-Ing. Wulf-Holger Arndt
Telefon: 030/39001-252
E-Mail: arndt@difu.de

Bestellung: siehe Bestellschein

Veröffentlichung online: http://edoc.difu.de/edoc.php?id=VU90DFOG

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