Das Topografische Landschaftsmodell TLM

Das Topografische Landschaftsmodell TLM ist das Herz der landesweiten Geodatenherstellung. Es enthält landschaftsprägende Objekte wie zum Beispiel Gebäude, Strassen oder Gewässer. Diese Daten werden von swisstopo präzise, dreidimensional, aktuell und in homogener Qualität erfasst, bearbeitet, verwaltet und zur Verfügung gestellt. Das TLM ist dabei nicht nur Basis für die Erstellung der Landeskarten, sondern dient auch als Grundlage für ein breites Spektrum von verschiedensten räumlichen Anwendungen.

Landschaftsdarstellung erstellt mit Daten aus dem topografischen Landschaftsmodell.

Was ist das Topografische Landschaftsmodell?

Das TLM ist eine mächtige Datenbank für dreidimensionale Geodaten. Mit den darin abgelegten natürlichen und künstlichen landschaftsprägenden Objekten lässt sich unsere Landschaft flächendeckend und in einem grossen Massstab darstellen. Die vorliegenden Daten decken die Schweiz und das Fürstentum Liechtenstein ab. 

Im Unterschied zu den früheren Landschaftsmodellen von swisstopo wird das TLM nicht auf der Grundlage der Landeskarte, sondern direkt anhand von Luftbildern erfasst. Da die Operateure von swisstopo nun keine generalisierten Grundlagen mehr verwenden, können Sie die Objekte präziser und lagerichtig abbilden. Gut definierte Objekte wie Häuser oder Strassen besitzen eine räumliche Genauigkeit im Dezimeterbereich. Bei weniger deutlich abgrenzbaren Objekten wie Waldrändern, ist mit räumlichen Genauigkeiten von ein bis drei Metern zu rechnen.

Dieser schweizweit einzigartige und vollständige 3D-Datensatz ist flächendeckend in hoher und homogener Qualität verfügbar. Durch periodische Gesamtnachführungen und laufende Aktualisierungskampagnen registrieren wir Veränderungen zeitnah und halten das TLM aktuell.

TLM – eine Datenbank mit über 15 Millionen Objekten

Das Topografische Landschaftsmodell beinhaltet die digital erfassten, landschaftsprägenden Objekte der Schweiz und des Fürstentums Liechtenstein. In der Geodatenbank sind über 15 Millionen Objekte dreidimensional mit Lage und Form abgelegt. Jedes Objekt verfügt über Zusatzinformationen wie Objektart, Nutzungen oder Beziehungen zu anderen Objekten. Die Objekte werden als punkt-, linien- oder flächenförmige 3D-Vektoren erfasst und im TLM georeferenziert, d. h. mit dem korrekten Raumbezug gespeichert.

Das TLM umfasst Objekte der folgenden thematischen Ebenen:

Unter diesem Thema ist das gesamte Strassen- und Wegnetz der Schweiz und Liechtenstein zusammengefasst. Beim Erfassen eines Strassenobjekts wird auf dem Luftbild zusätzlich die Strassenbreite gemessen. Anhand dieser Breite und der Strassenfunktion lässt sich jeder Strassenabschnitt einem bestimmten Strassentyp zuordnen. Das Strassen- und Wegnetz besteht somit nicht nur aus der geometrischen Information in Form von Linien, sondern enthält zudem eine Vielzahl weiterer nützlicher Hinweise. Nebst der Unterteilung in verschiedene Strassenkategorien wie zum Beispiel Autobahn, Autostrasse oder 3m-Strasse, enthalten die Daten auch Angaben zu Kunstbauten, zum Strassenbelag oder zu Verkehrsbeschränkungen. Bei vielen Leuten besonders geschätzt wird die Zusatzinformation, ob ein Strassen- oder Wegabschnitt Teil eines Wanderweges ist. Dank dieser Angabe kann das Wanderwegnetz separat dargestellt und genutzt werden.

Im Zentrum dieser thematischen Ebene stehen Anlagen des öffentlichen Verkehrs. Zur wichtigsten Objektklasse in dieser Rubrik zählt das Eisenbahnnetz. Zusätzlich erfasst swisstopo aber auch Bergbahnen und sonstige öffentliche Infrastrukturen für den Personen- und Gütertransport, sowie einige wichtige Schifffahrtslinien. Die Datensammlung des öffentlichen Verkehrs wird mit den Haltestellen für den Bus-, Bahn- und Schiffbetrieb komplettiert. 

Bauten sind besonders prägende Elemente in einer Landschaft. Deshalb wird viel Wert auf die Erfassung dieser Objekte gelegt. Nebst echten 3D-Gebäudemodellen stehen im dreidimensionalen topografischen Landschaftsmodell von swisstopo noch weitere Bauwerke und Anlagen aus den Bereichen Verkehr, Versorgung, Freizeit und Sport zur Verfügung. Bei einem Rundgang durch den virtuellen Raum trifft man beispielsweise auf Staumauern, Hochspannungsleitungen, Sportplätze oder Eisenbahnperrons. 

Areale umfassen im TLM Flächen, die einer bestimmten Nutzung dienen. Darunter fallen abgrenzbare Gebiete aus den Bereichen Verkehr, Freizeit und Sport, Arbeit und Gewerbe, Ver- und Entsorgung sowie zu anderen gesellschaftsrelevanten Themen. Naturpärke und Schutzgebiete kommen ebenfalls in dieser Kategorie vor. Typische Beispiele aus den rund 50 Arealtypen sind Parkplätze, Flughafenareale, Campingplätze, Golfanlagen, Schwimmbadareale, Sportplätze, Kiesabbauareale und Deponien, Abwasserreinigungsanlagen oder  Schul- und Hochschulareale.

Die Erfassung der Bodenbedeckung ist ein weiteres wichtiges Thema für die gesamtheitliche Darstellung unserer Landschaft. Darin enthalten sind natürliche landschaftsprägende Elemente, wie beispielsweise Gletscher, Waldgebiete oder grössere Gewässer als Flächenobjekte. Als weitere nützliche Vegetationskomponenten stehen in dieser Rubrik zudem Einzelbäume, Baum- und Gebüschreihen sowie diverse morphologische Kleinformen (z.B. Böschungen) zur Verfügung.       

Im Gegensatz zu den Fliessgewässern bei der Bodenbedeckung, die bewusst nur die Flächen der grössten Bäche und Flüsse sowie Seen der Schweiz umfassen, sind die Fliessgewässer und die stehenden Gewässer beim Gewässernetz vollständig und als Linienobjekte vorhanden. Operateure von swisstopo erfassen bei Fliessgewässern jeweils die Zentrumsachsen in Fliessrichtung. Bei stehenden Gewässern werden die Uferlinien digitalisiert.  

Im Topografischen Landschaftsmodell sind die Landes-, Kantons-, Bezirks- und Gemeindegrenzen enthalten. 

Die TLM-Datenbank ist nicht nur ein Behälter für künstliche und natürliche Objekte, sondern auch Träger einer grossen Sammlung von geografischen Namen. Namen dienen dem Menschen seit jeher als wichtige Orientierungshilfe, um sich in einer Umgebung zurechtzufinden. Mit Hilfe der über 300000 Namen im TLM lassen sich Landschaften, Regionen, Ortschaften, kleinere Gebietseinheiten aber auch Berge, Hügel oder Gewässer der Schweiz beschreiben.

Diese thematische Ebene enthält verschiedene künstliche und natürliche Einzelobjekte, die in der aktuellen Landeskarte 1:25000  vorkommen und darin eine spezielle Symbolik aufweisen. Aus diesem Kartendatensatz wurden die betroffenen Objekte als Punktgeometrien in die TLM-Datenbank importiert. Bekannte Einzelobjekte sind zum Beispiel Reservoirs, Bildstöcke, Denkmäler, Aussichtspunkte oder Wasserfälle. Falls notwendig und auf den verfügbaren Luftbildern erkennbar, verbessern Operateure von swisstopo jeweils die Lagegenauigkeit der integrierten Objekte. 

Als Ergänzung zu den objektbezogenen Ebenen ist mit dem Höhenmodell zusätzlich ein Datensatz im TLM enthalten, der das Gelände flächendeckend ohne Bewuchs und Bebauung nachbildet. In der Datenbank stehen sowohl die Rohdaten bestehend aus Punktwolken, Bruchkanten und Ausschlussflächen sowie eine daraus abgeleitete Geländedarstellung zur Verfügung. Das Höhenmodell ist eine wichtige Grundlage für den Aufbau eines dreidimensionalen Landschaftmodells und dient zudem der 2,5D-Erfassung von gewissen Objekten. Swisstopo aktualisiert diese Höhendaten regelmässig mittels Fotogrammetrie.          

Wozu dient das Topografische Landschaftsmodell?

Das Topografische Landschaftsmodell ist als umfassende 3D-Datenbank zu verstehen, aus der zugeschnittene Produkte abgeleitet werden können. Das TLM dient dabei als Basisdatensatz für die Landeskarten und für ein breites Spektrum von weiteren räumlichen Anwendungen. So ist das TLM die Grundlage für verschiedenste räumliche Modellierungen, Berechnungen, Analysen, Darstellungen, Visualisierungen, Simulationen, Dokumentationen und Planungen.

Anwendungsbeispiele:

  • Grundlage für die Landeskartenproduktion
  • Planungsinstrument in der Raum- und Stadtplanung
  • Berechnungsgrundlage für Sonnendach.ch
  • Grundlage für Landschaftsmonitoring
  • Grundlage für verschiedenste Visualisierungen und Simulationen

Wie entsteht das Topografische Landschaftsmodell? 

Die Erfassung und Nachführung des TLM erfolgt auf Basis von aktuellen Luftbilddaten. Die TLM-Objekte werden mittels fotogrammetrischer 3D-Auswertung digital erfasst und abgelegt. Eine speziell für diese Methode eingerichtete 3D-Arbeitsumgebung ermöglicht es den Operateuren, die verschiedenen Objekte direkt in 3D zu messen und zu registrieren. Nebst der eigenen Erfassung beschafft swisstopo fallweise auch ergänzende Datensätze oder Informationen von externen Stellen. Nach einer geometrischen Verbesserung gemäss den TLM-Qualitätsansprüchen werden diese Daten ins TLM integriert. Offene Fragen aus der Luftbildauswertung klären Topografen mit einer Begehung direkt vor Ort.

Der Film « Von der Topografie zu Geodaten » von swisstopo beschreibt die verschiedenen Arbeitsschritte der Geodatenproduktion. Ein Teil widmet sich dem TLM. Entdecken Sie, wie das TLM bei swisstopo aufgebaut wird.

Aufbau und Nachführung 

Das Topografische Landschaftsmodell befindet sich momentan noch im Aufbau. Gemäss Planung dauert die Fertigstellung des kompletten TLM bis 2019. Das abgeleitete Produkt swissTLM3D ist bereits heute flächendeckend verfügbar, entspricht aber noch nicht überall den endgültigen TLM-Anforderungen. So ist beispielsweise die Anzahl der Objektarten noch reduziert und die geometrische Genauigkeit entspricht in den Bereichen, wo der Aufbau noch nicht stattgefunden hat, nicht den TLM-Qualitätsanforderungen. Nach dem Aufbau wird das TLM periodisch nachgeführt und aktualisiert. Bei Objektarten, die bereits vollständig aufgebaut vorliegen, erfolgt bereits heute eine periodische Nachführung.

Geschichte

Das Topografische Landschaftsmodell wird seit Frühling 2008 von swisstopo aufgebaut. Bevor die Produktion hochgefahren werden konnte, mussten die Produktionsprozesse und die Infrastruktur umgestellt werden. Als Grundlage für das neue Landschaftsmodell wurden zu Beginn bestehende Daten ins TLM migriert. Anschliessend aktualisierten Mitarbeitende von swisstopo diese Daten zwischen 2008 und 2010, indem sie Geometrien verbesserten und mit zusätzlichen Attributen ergänzten. Im Herbst 2010 konnten schliesslich die ersten Produkte aus der Produktionsdatenbank des TLM abgeleitet und an die Kunden ausgeliefert werden. Seit 2011 findet nun der systematische Aufbau des TLM statt. Spezialisten erfassen oder bereiten die Geodaten gebietsweise nach vorgegebenen Richtlinien auf, damit diese die verlangte TLM-Qualität erreichen.

Zukunft

Technische Entwicklungen und Auflösungssteigerung bei den Quelldaten (Luftbilder und LIDAR) eröffnen neue Möglichkeit für die Folgeprodukte und deren Anwendungen. Wir stellen hohe Ansprüche an die Qualität und Aktualität unserer Produkte und arbeiten deshalb stetig daran, dass das TLM heute und zukünftig seine Rolle als Basisdatensatz der Schweiz für verschiedenste Anwendungen wahrnehmen kann. swisstopo erweitert das Datenmodell laufend und erarbeitet auch neue, aus dem TLM abgeleitete Produkte. Damit kann swisstopo die Anwendungsmöglichkeiten vergrössern und besser den Bedürfnissen der Nutzer entsprechen.


Bundesamt für Landestopografie swisstopo Seftigenstrasse 264
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