Afrapportering af FOT-bygningsforsøg Forsøg med generalisering af TK bygninger til TOP10DK bygninger en intern evaluering i Kort & Matrikelstyrelsen Produktudviklingskontoret, Kort & Matrikelstyrelsen, April 2001
1. Indledning 1.1 Målsætning Grundkortudvalget besluttede i november 2000 at iværksætte et forsøg i første del af 2001, der afprøver, hvorvidt et geokodet TK-bygningetema kan anvendes som udgangspunkt for TOP10DK-bygninger, og dermed danne grundlag for FOT-bygning. Der er enighed om, at bygning er et yderst vigtigt objekt at få med i FOT-regi, såfremt denne skal opnå den betydning, som de langsigtede mål med FOT angiver. Forskellen mellem bygning i TOP10DK og TK er så stor, at en fælles definition ikke umiddelbart er mulig. Brugere af de tekniske kort har behov for alle typer af bygninger, og en detaljeringsgrad i byområder som de nuværende specifikationer angiver. I TOP10DK ønskes fortsat ikke de bygningstyper, der efter luftfotografier kan tolkes som garager, udhuse m.v. Endvidere ønskes fortsat i bykerner en stor udtynding i midten af karrebebyggelserne. Endelig ønskes fortsat den mindre detaljeringsgrad, der giver sig udslag i fravalg af karnapper, bygningsudspring m.v. Den langsigtede plan for bygningsobjektet er således at arbejde for ét fælles bygningsbegreb med udgangspunkt i geokodede bygninger i TK-kortdata, men med fravalg af bygninger efter anvendelseskoder i BBR. Problemet har hidtil været, at der ikke findes områder i hvilke denne langsigtede plan har kunnet afprøves, der har ikke være større områder, hvor TK-bygninger har været geokodet med bygningsreferencer. Og dette arbejde har hidtil været anset for yderst ressourcekrævende og som et meget langsigtet mål. Set i lyset af erfaringerne med bygningsgeokodning i EKKO-samarbejdet synes planerne mere optimistiske. Der findes nu større, sammenhængende områder, hvor bygningsgeokodning er foretaget (bl.a. hele Brøndby kommune), og der synes at være mulighed for arbejdsmetoder, der letter det omfattende arbejde en del. 1.2 Forsøgets indhold Forsøget omfatter Brøndby kommune og Sundbyvester i Københavns kommune. Herved gennemføres forsøget i områder med: erhvervsarealer, parcelhuse og karreer, men kun i ringe omfang landbrugsområder. Disse sidste områder synes ikke i FOTsammenhæng at være de vanskeligste, hvorfor dette er acceptabelt. Forsøget omfatter: Levering fra kommunerne af TK-bygninger sorteret efter anvendelsekoder i BBR. Alle bygninger leveres med, såvel dem, der forventes at skulle indgå i TOP10DK, som dem der forventes ikke at skulle indgå. Afrapportering af FOT-bygningsforsøg Side 2 af 8
KMS afprøver generaliseringsværkstøjer til afklaring af disse bygningers egnethed som udgangspunkt for TOP10DK-bygninger. Disse forsøg skal tillige afsløre om der skal forskellige generaliseringer til i forskellige typer af områder. Evaluering Der bliver således afprøvet - ganske vist i lille skala: dels om ideerne bag FOT-bygning synes korrekte dels hvorledes bygning - mur fra TK-kortene kan indgå som FOT-objekter. Der skønnes at være ganske få steder udover Københavns Kommune, der fortsat vil have bygning - mur som objekt i TK-kortdata. KMS blev af Grundkortudvalget bedt om at foretage ovennævnte forsøg og undersøgelser i første kvartal 2001. Produktudviklingskontoret i KMS har stået for projektledelse samt den praktiske gennemførelse af forsøgene og undersøgelserne ved Arne Simonsen og Poul Bengtson. Resultaterne af forsøgene er blevet fremlagt og drøftet på 2 interne møder i KMS. På det første møde den 9. marts deltog Jørgen Grum og Flemming Hjorth fra Topografisk kontor samt Peter Højholdt fra IT-kontoret. Konklusionen på dette møde blev, at der skulle gennemføres flere undersøgelser og resultaterne skulle drøftes med en bredere kreds i KMS. Det andet møde blev holdt den 6. april med deltagelse af Jørgen Grum og Flemming Hjorth fra Topografisk kontor, Peter Højholdt og Marianne Bengtson fra IT-kontoret, Peter Rosenstand og Tom Andersen fra Landkortkontoret samt Anders C. Hansen og Ulla Skjelbo fra Kundekontoret. Konklusionerne i denne rapport er primært skrevet på baggrund af drøftelserne på det sidste møde den 6. april. 2. Forsøgsdata og generaliseringsværktøj I forsøget er anvendt data fra Brøndby kommune (hele kommunen) samt bydelen Sundbyvester i Københavns kommune. De 2 områder dækker tilsammen et bredt udsnit af de bebyggelsesstrukturer der forekommer i bymæssig bebyggelse. Forudsætningen for at kunne gennemføre en udvælgelse af bygninger i TK til generalisering er at der er gennemført en geokodning til BBR med en opdeling af TKbygninger i BBR-bygninger. For Brøndby kommune er der etableret geokodning til BBR med bygningsadskillelseslinier, der opdeler TK-bygningerne i BBR-bygninger, og bygninger med BBRanvendelseskode fra 900 og opefter udeladt (carporte, garager, udhuse m.v.). Afrapportering af FOT-bygningsforsøg Side 3 af 8
I Københavns Kommune er der ikke etableret en geokodning i forhold til BBR, men for at gøre forsøget meningsfyldt har vi gennemført det, som om denne geokodning er etableret. I København er data opdelt i flere temaer (genstandskoder). Kun bygninger fra temaet bygning 1 indgår i forsøget. Generaliseringen er foretaget med programmet MapCheck. Generaliseringen styres af en række parametre: - mindste størrelse bygning (20 m2), dvs. bygninger under denne størrelse slettes - største tilladte rettelse, er bestemmende for hvor grov en generalisering der foretages. Indstillinger på 5, 10, 15, 20, 25 og 30 m2 er afprøvet. De bedste resultater opnås med værdier mellem 10-20 m2. Dertil kommer en række parametre/funktioner vi ikke har nået at undersøge endnu. Bl.a. er det muligt at sammensmelte bygninger med fælles sider. Denne funktion vurderes som vigtig i forbindelse med at opnå en ensartet generalisering af rækkehuse, karrébygninger etc. Også muligheden for at operere med individuelle sæt af parametre, så generaliseringen kan tilpasses de enkelte bebyggelsestyper, kan sandsynligvis bruges til at forbedre resultatet. 3. Konklusion og sammenfatning Den langsigtede plan for bygningsobjektet er at arbejde for ét fælles bygningsbegreb med udgangspunkt i geokodede bygninger i TK-kortdata, men med fravalg af bygninger efter anvendelseskoder i BBR. Grundkortet for bygningstemaets vedkommende kan således i fremtiden blive TKbygninger, under forudsætning af at der er etableret georeferencer til BBR med bygningsadskillelseslinier, der opdeler TK-bygninger i BBR-bygninger. Set i lyset af erfaringerne med bygningsgeokodning i EKKO-samarbejdet synes dette at være en realistisk vej. På baggrund af de gennemførte forsøg kan det konkluderes at: De bygningskroppe vi kan danne ved en generalisering af TK-bygninger kan set ud fra en teknisk synsvinkel anvendes som TOP10DK-bygninger, og de vil kunne bruges i den videre generalisering i KMS. Der er rum for forbedringer af programindstillinger, der kun kan forbedre resultatet. Der er ikke nogen markante forskelle når man sammenligner generaliserede bygninger, der er dannet ud fra bygning-mur og bygning-tag i TK-kortene. Vi kan godt flytte afgrænsningen af arealobjekter i TOP10DK på plads i forhold til TK-byninger. Matrikelkortet kan bruges som grundlag til støtte for flytning af arealgrænser (især langs veje og i nyere byområder. Dårligere i landområder og fx landsbykerner). Afrapportering af FOT-bygningsforsøg Side 4 af 8
At rydde op i punkttætheden er ikke noget problem. Kommunerne kan formentlig også have en interesse i, at der ved etablering af en FOT-bygning bliver tyndet ud i punkttætheden på bygninger. I forbindelse med evalueringen af resultaterne af forsøgene blev der rejst en række spørgsmål, som bør afklares i det videre arbejde med at definere bygning som FOTobjekt, men som ikke vurderes at være blokerende for mulighederne: Tyngde-/centroidepunktet ændrer sig. Er det relevant at arbejde med at fastholde tyngdepunktet? Det er en afvejning af en række forhold omkring tilgrænsende objekter etc.. Det er måske vigtigt at arealet ikke afviger fra det oprindelige areal. Det kan være hensigtsmæssigt at inddrage denne algoritme. Hvad med z-værdi og oprindelsesoplysninger, når man generaliserer? 4. Undersøgte problemstillinger I undersøgelserne er der taget udgangspunkt i en sammenligning af de resultater der kan nås ved en generalisering af TK-bygninger med de krav til bygningstemaet der er formuleret i den nuværende TOP10DK-specifikation. Desuden er der foretaget en vurdering af om de generaliserede bygninger kan anvendes internt i KMS som udgangspunkt for en yderligere generalisering af bygningstemaet. 4.1 Generalisering af forskellige bygningstyper og sammenligning med eksisterende TOP10DK-bygninger Forsøgsområderne er udvalgt med sigte på at afprøve og sammenligne generaliseringer på forskellige bygnings- og bebyggelsestyper (karrébebyggelse, fritliggende enfamiliehuse, række- samt etagehuse og industribygninger) med de eksisterende TOP10DK-bygninger i de pågældende områder. Generalisering af parcelhuse og rækkehuse. De skraverede bygninger er de TK-bygninger, der er udvalgt til generalisering på baggrund af deres BBR-anvendelseskoder og de kraftigt optrukne bygninger er de generaliserede bygninger Afrapportering af FOT-bygningsforsøg Side 5 af 8
De eksisterende TOP10DK-bygninger (grå) sammenlignet med de generaliserede bygninger Desuden er der sammenlignet generalisering af bygning-mur (i Københavns kommune) og bygning-tag (i Brøndby kommune) for at undersøge om en større detaljering i bygning-mur giver problemer. Bygning tag Parcelhuse generaliseret ud fra henholdsvis bygning-tag og bygning-mur i TK Bygning mur I forbindelse med evalueringen af resultaterne af forsøgene blev der rejst en række spørgsmål, som bør afklares i det videre arbejde med at definere bygning som FOTobjekt, men som ikke vurderes at være blokerende for mulighederne: Tyngde-/centroidepunktet ændrer sig. Er det relevant at arbejde med at fastholde tyngdepunktet? Det er en afvejning af en række forhold omkring tilgrænsende objekter etc.. Det er måske vigtigt at arealet ikke afviger fra det oprindelige areal. Det kan være hensigtsmæssigt at inddrage denne algoritme. Hvad med z-værdi og oprindelsesoplysninger, når man generaliserer? Afrapportering af FOT-bygningsforsøg Side 6 af 8
KONKLUSION: De bygningskroppe vi kan danne ved en generalisering af TKbygninger kan set ud fra en teknisk synsvinkel anvendes som TOP10DK-bygninger, og de vil kunne bruges i den videre generalisering i KMS. Der er rum for forbedringer af programindstillinger, der kun kan forbedre resultatet. Der er ikke nogen markante forskelle når man sammenligner generaliserede bygninger, der er dannet ud fra bygning-mur og bygning-tag i TK-kortene. 4.2 Sammenstilling af Objektklasse BEBYGGELSE fra TOP10DK med generaliserede bygninger og TK-bygninger I den eksisterende TOP10DK-specifikation er det et krav, at objekter fra Objektklasse BYGNING ikke må overlappe arealobjekter fra fx Objektklasse BEBYGGELSE. Derfor blev det undersøgt hvor hyppigt de generaliserede bygninger og TK-bygninger overlapper de eksisterende arealobjekter i TOP10DK i de to forsøgsområder. Eksempel på overlap mellem generaliseret bygning og bebyggelsesobjekt i TOP10DK I Brøndby Kommune blev der fundet 437 tilfælde hvor de generaliserede bygninger skærer LAV BEBYGGELSE-objekter fra TOP10DK. De generaliserede bygninger passer meget godt med arealobjekterne i TOP10DK. TK-bygninger passer dårligere med arealobjekterne. Fastlæggelse af arealobjekternes grænser kan godt ske i forhold til det mest detaljerede niveau af bygninger (TKbygninger). KONKLUSION: Vi kan godt flytte afgrænsningen af arealobjekter på plads i forhold til TK-byninger. Matrikelkortet kan bruges som grundlag til støtte for flytning af arealgrænser (især langs veje og i nyere byområder. Dårligere i landområder og fx landsbykerner). Afrapportering af FOT-bygningsforsøg Side 7 af 8
4.3 Undersøgelse af punkttæthed i generaliserede bygninger og i TKbygninger I TOP10DK-specifikationen er det et krav at når punkttætheden mellem de enkelte objekttyper er mindre end 1 meter, flyttes og snappes den mindst geometrisk veldefinerbare objekttype til den geometrisk bedst definerbare objekttype. Det blev derfor undersøgt hvordan dette krav blev overholdt for henholdsvis de generaliserede bygninger og TK-bygninger. For de generaliserede bygninger var problemet begrænset, idet de fleste af de punkter der ligger under 1 metertolerancen stammer fra punkter i arealobjekter der er snappet til punkter i de eksisterende TOP10DK-bygninger. For TK-bygninger er problemet større, idet punkttætheden her er større. I en FOTbygningsspecifikation vil tolerancen formentlig komme på niveau med den nuværende TK-standard. KONKLUSION: At rydde op i punkttætheden er ikke noget problem. Kommunerne kan formentlig også have en interesse i, at der ved etablering af en FOT-bygning bliver tyndet ud i punkttætheden på bygninger. Afrapportering af FOT-bygningsforsøg Side 8 af 8