Veröffentlicht am 28. Oktober 2022

Messbilder - Ein stets wachsender Schatz

Seit über 100 Jahren vermisst swisstopo die Schweiz mithilfe von Fotografien. Bei den Vermessungsarbeiten im Gelände und aus der Luft entstanden neben Messdaten laufend neue Aufnahmen der Landschaft. Ursprünglich dienten die Bilder vorwiegend der Herstellung von Karten. Über die Jahrzehnte entstand jedoch ganz nebenbei ein historischer Schatz, der heute der Forschung neue Türen öffnet.

Messbilder sind seit Beginn des letzten Jahrhunderts eine wichtige Grundlage für die Schweizer Landesvermessung. Seit gut 100 Jahren erstellt swisstopo alljährlich Fotografien der Schweizer Landschaft. Sie dienen der Kartenerstellung und -Nachführung. Als Nebeneffekt entstand durch die regelmässige Vermessung derselben Orte ein wertvoller Schatz: die grösste Sammlung an Landschaftsaufnahmen der Schweiz.

So begann alles

In den 1910er Jahren begann die damalige Landestopografie damit, Messbilder für die Erstellung von Karten zu nutzen. Es handelte sich dabei um Fotografien, die vom Boden aus aufgenommen wurden – sogenannte terrestrische Aufnahmen. In der Zeit bis nach dem Zweiten Weltkrieg entstanden über 50'000 Bilder. Diese Art Messbilder ist nur in Bergregionen möglich, da der Blickwinkel auf das zu fotografierende Gelände nicht zu flach sein darf. Die Topografen erklommen dafür hunderte exponierte Stationspunkte, um Messdaten für die Kartenerstellung zu sammeln. 

Die Zukunft lag in der Luft

Gut zehn Jahre nach der Einführung der terrestrischen Fotogrammetrie kamen neu auch Luftbilder zum Einsatz. Luftbilder sind Fotografien, die aus einem Flugzeug – in frühen Tests sogar aus dem Ballon – gemacht werden. Das Amt gründete bereits 1926 seinen eigenen Flugdienst. Seither werden Jahr für Jahr bestimmte Regionen der Schweiz neu erfasst. Bereits Ende der 1940er Jahre lösten systematisch aufgenommene Luftbilder die terrestrischen Aufnahmen komplett ab. Dank der schnellen Weiterentwicklung von Flugzeugen und den Kamerasystemen an Bord, vereinfachte sich die Aufnahme von Messbildern rasant.

Luftbilder ermöglichten zum ersten Mal die fotogrammetrische Vermessung der gesamten Schweiz. 

In enger Zusammenarbeit mit der Schweizer Luftwaffe, nutzt der Flugdienst von swisstopo seit fast 100 Jahren, die Vermessungsflugzeuge des Bundes. Damit vermisst er jedes Jahr einen Drittel der Schweiz. So besteht jederzeit ein aktuelles Bild des Landes. Zudem wird der Faktor 'Umweltbeobachtung' in der sich rasch ändernden Landschaft immer wichtiger: hierfür erstellt swisstopo zusätzliche Luftaufnahmen.

Eine halbe Million Bilder

Insgesamt erstellten die Vermessungsfachleute über 500'000 analoge Bilder, wovon die meisten die Schweiz aus der Vogelperspektive zeigen. Seit 2010 erstellt swisstopo ausschliesslich digitale Messbilder. Die Hälfte der Aufnahmen diente jedoch von Beginn an nicht direkt der Herstellung und Nachführung von Karten, sondern zur Umweltbeobachtung im Auftrag von externen Institutionen. Heute sind die historischen Messbilder wertvolle Zeitzeugen und bieten einmalige früher-heute Vergleiche der Schweizer Landschaft. 

Grösstes Landschaftsgedächtnis

Die Kontinuität der Bildsammlung von swisstopo ist einzigartig. Von der ganzen Schweiz bestehen Aufnahmen der letzten 70 Jahre und darüber hinaus. Einzigartig ist ausserdem, dass derselbe Ort über Jahrzehnte immer wieder fotografiert wurde. swisstopo hat sich das Ziel gesetzt, alle bestehenden analogen Aufnahmen zu digitalisieren und der Öffentlichkeit frei zugänglich zu machen. Die digitalisierten Messbilder eröffnen der Umweltbeobachtung in vielen Bereichen neue Möglichkeiten. Volumenberechnungen von Erdrutschen, Schmelze von Gletschern, Felsverschiebungen nach Bergstürzen – um nur einige Anwendungsbereiche zu nennen.

Terrestrische Fotogrammetrie

Messbilder, die zur terrestrischen Bildmessung verwendet wurden, sind Fotografien von einem exponierten Punkt aus. Sie halten das einsehbare Gelände fest. Die Messbilder dienten der Kartenproduktion und finden heute immer mehr Verwendung in der Umweltbeobachtung. Für die Bildmessung sind mindestens zwei Messbilder – ein Bildpaar – aus unterschiedlichen Blickwinkeln zum gleichen Bezugsobjekt nötig. Terrestrische Bildmessung ist nur im Gebirge möglich, da der Winkel zur fotografierten Landschaft genügend steil sein muss. Im Mittelland ist dies folglich nicht möglich.

Ist die Distanz zwischen beiden Aufnahmeorten (sog. Basislinie) bekannt, kann zusammen mit den Parametern der Kamera (etwa die Brennweite) die Entfernung zum Fotoobjekt berechnet werden. Angewendet wird die Bildmessung unter anderem beim Gletschermonitoring. Vergleicht man nun die fotogrammetrischen Berechnungen aus Bildern zu verschiedenen Jahren, erhält man visualisierte Veränderungen der Umwelt.