6 · 2004 Geodaten Géodonnées

Juni

2004

Bundesamt für LandestopografieOffice fédéral de topographieUfficio federale di topografiaUffizi federal da topografia

www.swisstopo.ch

Editorial

Qui affirme connaître son chemin oublie que la carte de la vie se réécrit chaque jour.Citation de Damaris Schwarz-Wieser

Afin de ne pas perdre de vue notre point de départet l’objectif visé malgré les modifications de plus enplus rapides subies par la carte, nous sommes tri-butaires d’une mémoire du paysage. Les analysesdes modifications subies par le paysage ne cessentpar conséquent de gagner en importance. Les tech-niques de traitement et d’analyse d’images util iséesdans le cadre du suivi de l’évolution du paysages’appuient sur des données de base sous formenumérique. swisstopo entretient de volumineusesarchives cartographiques conservant les cartes na-tionales sur support papier. Ces cartes constituentune richesse culturelle d’une valeur exceptionnelle.La constante progression de la demande en carteshistoriques sous forme numérique a poussé swiss-topo à entreprendre le scannage de l’ensemble descartes officielles au cours des prochaines années età les mettre à la disposition du public pour les appli-cations les plus diverses. L’atlas topographique dela Suisse au 1: 25 000 et au 1: 50 000, appelé «carteSiegfried», sera scanné dans une première phase.Cette année encore, les images tramées seront dis-ponibles sur l’ensemble du territoire avec un niveaude qualité homogène pour toutes les éditions.

Editorial

Wer sagt, dass er seinen Weg kennt, hat vergessen, dass die Landkarte des Lebens jeden Tag neu geschrieben wird.Zitat von Damaris Schwarz-Wieser

Um trotz der sich immer schneller wandelnden Land-karte die Herkunft sowie das Ziel nicht aus den Augenzu verlieren, sind wir auf ein Landschaftsgedächtnisangewiesen. Analysen zum Landschaftswandel wer-den daher immer wichtiger. Die numerische Bild-verarbeitung und Analysetechniken im so genanntenLandschafts-Monitoring benötigen digitale Grund-lagedaten. swisstopo unterhält ein umfangreichesKartenarchiv, in welchem die schweizerischen Lan-deskartenwerke in Papierform aufbewahrt werden.Diese Karten bedeuten ein einzigartiges Kulturgut.Infolge des ständig steigenden Bedarfs nach digita-len historischen Karten entschied sich swisstopo,während den nächsten Jahren sämtliche Blätter deramtlichen Kartenwerke einzuscannen und für dieverschiedensten Anwendungen zur Verfügung zustellen. In einer ersten Phase wird der Topographi-sche Atlas der Schweiz, die so genannte «Siegfried-karte» 1: 25 000 und 1: 50 000 eingescannt. DieRasterbilder werden in einheitl icher Qualität flächen-deckend und mit allen Ausgaben noch in diesemJahr vollständig verfügbar sein.

geodata-news

source: https://doi.org/10.7892/boris.59419 | downloaded: 30.12.2019

Der Topographische Atlas der Schweiz,die Siegfriedkarte, umfasst 604 Blätter imMassstab 1: 25 000 für Jura, Mittellandund Südtessin sowie 1: 50 000 für denAlpenraum. Die Erstausgaben wurden inden Jahren 1870 bis 1926 publiziert undmit der periodischen Fortführung bis 1949insgesamt über 4000 verschiedene Aus-gaben veröffentlicht. Das Kartenwerkwurde mit zwei verschiedenen Technikenerstellt: Kupferstich für die 462 Blätter imMassstab 1: 25 000 und Steingravur fürdie 142 Blätter 1: 50 000. Die Nachführungerfolgte später ausschliesslich im Kupfer-stich. Alle Karten wurden in den Farbenschwarz, blau und braun gedruckt.

Allgemeine technischeInformationenDie Siegfriedkarten weisen ein einheitl i-ches Bildformat von 35 x 24 cm auf unddecken somit einen Viertel eines Landes-kartenblattes ab. Da die geografische Ein-teilung für die neue Landeskarte nicht ge-ändert wurde, ist ein einfaches Vergleichendes Karteninhaltes zwischen dem altenund dem neuen Kartenwerk gewährleistet.Allerdings basiert die Landeskarte aufeinem neuen Projektionssystem, neuenVermessungsgrundlagen und einer neuenHöhenmessung, was bei einer Georefe-renzierung und Interpretation im Land-schafts-Monitoring zu berücksichtigen ist.

ScanningDamit die Randinformationen erhaltenbleiben, werden die Siegfriedkarten ineinem Format von 46 x 35 cm eingescannt.Um eine optimale Sicherung dieses Kar-tenwerkes zu gewährleisten, musste eineBildauflösung von 200 Linien /cm (508 dpi)gewählt werden. Diese Auflösung ermög-licht eine einwandfreie Faksimile-Wieder-gabe. Für weniger hohe Anforderungenund Bildschirmanwendungen werden Qualitätsstufen Auflösung Datenmenge pro Blatt

Faksimile 200 L /cm (508 dpi) ca. 180 MB, TIFF uncompressed

Standard 150 L /cm (381 dpi) ca. 100 MB, TIFF uncompressed

Bildschirm 75 L /cm (190,5 dpi) ca. 3 MB, JPEG compressed

zwei weitere Auflösungen angeboten, wel-che aber immer noch eine einwandfreieLesbarkeit der Kartenoriginale garantie-ren (siehe untenstehende Tabelle). Derteilweise erhebliche Papierverzug wirdbeim Scanvorgang nicht korrigiert.

GeoreferenzierungNach Abschluss der Scanarbeiten werdendie Kartengrundlagen entzerrt (Bildeck-punkte) und auf die Randkoordinatenlinienbeschnitten. In einem weiteren Schrittwerden die Daten in einen einheitl ichenReferenzrahmen mit einer definiertenPixeldimension gebracht. Dadurch isteine einfache Georeferenzierung möglich.Qualitätsüberprüfungen haben gezeigt,dass eine Affintransformation mit mehre-ren Passpunkten kein wesentlich besse-res Resultat bringt. In einer ersten Etap-pe werden die Erstausgaben und derletzte nachgeführte Stand (ca. 1945)georeferenziert.

DienstleistungenSollten Sie besondere Bedürfnisse, wiebeispielsweise ein Anfertigen von Aus-schnitten, Zusammensetzungen, Fragenüber den Stand der Georeferenzierungoder das Erstellen von Zeitreihen haben,stehen Ihnen unsere Spezialisten gernezur Verfügung. Wenden Sie sich für Fra-gen per e-mail an karto@swisstopo.ch.

Preise und VerfügbarkeitNähere Informationen finden Sie unter:www.swisstopo.ch

Der Topographische Atlas der Schweiz

1875

1950

1971

L’atlas topographique de la Suisse, ditecarte Siegfried, comprend 604 feuilles àl’échelle du 1: 25 000 pour le Jura, lePlateau central et le sud du Tessin et àl’échelle du 1: 50 000 pour les Alpes. Lapublication des premières éditions s’estéchelonnée entre 1870 et 1926 et celledes mises à jour périodiques jusqu’en1949, de sorte que le nombre des diffé-rentes éditions commercialisées s’élève àenviron 4000. Deux techniques différen-tes ont servi à l’élaboration des cartes:la gravure sur cuivre pour les 462 feuillesà l’échelle du 1: 25 000 et la lithographiepour les 142 feuilles au 1: 50 000. Lesmises à jour ultérieures ont exclusive-ment été réalisées par gravure sur cuivre.L’impression de toutes les cartes s’esteffectuée en noir, brun et bleu.

Informations générales à caractère techniqueLes cartes Siegfried présentent un formatunique de 35 x 24 cm et couvrent ce faisantun quart de feuil le de carte nationale. Ledécoupage géographique n’ayant pas étémodifié pour la nouvelle carte nationale,la comparaison du contenu cartogra-phique entre l’ancienne et la nouvellecarte est particulièrement aisée. La cartenationale se fonde toutefois sur un nou-veau système de projection, sur de nou-velles bases de mensuration et sur unnouveau nivellement, autant d’élémentsdont il faut tenir compte en cas de géo-référencement et d’interprétation du suivide l’évolution du paysage.

ScannageLes cartes Siegfried sont scannées dansun format de 46 x 35 cm afin d’assurer la

Niveaux de qualité Résolution Volume de données par feuilles

Fac-similé 200 lignes/cm (508 dpi) env. 180 MB, TIFF non compressé

Standard 150 lignes/cm (381 dpi) env. 100 MB, TIFF non compressé

Ecran 75 lignes/cm (190,5 dpi) env. 3 MB, JPEG non compressé

conservation des informations en bor-dure de feuille. Une résolution d’image de200 lignes/cm (508 dpi) a dû être sélec-tionnée pour garantir l’obtention d’unfac-similé de qualité irréprochable. Deuxrésolutions supplémentaires sont propo-sées pour des exigences moins élevéeset des applications à l’écran, garantis-sant toutefois une parfaite lisibil ité desoriginaux cartographiques (voir tableauci-dessous). La déformation du papier,parfois conséquente, n’est pas corrigéedurant le scannage.

GéoréférencementUne fois les travaux de scannage termi-nés, les bases cartographiques sont re-dressées (angles de l’image) et coupéessur les lignes de coordonnées de bordure.Les données sont ensuite introduites dansun cadre de référence unifié avec une di-mension de pixel définie. Cela permet ungéoréférencement simple. Des contrôlesde qualité ont montré qu’une transforma-tion affinée avec plusieurs points d’ajus-tage ne donnait pas un résultat significa-tivement meilleur. Dans une première éta-pe seront géoréférencés les premièreséditions et le dernier état mis à jour (en-viron 1945).

ServicesNos spécialistes se mettent volontiers àvotre disposition si vous avez des besoinsparticuliers tels la préparation d’extraitsou d’assemblages, des questions surl’état du géoréférencement ou la gé-nération de suites chronologiques. Pourdes questions par e-mail, écrivez àl’adresse karto@swisstopo.ch.

Prix et disponibilitéVous trouverez des informations plusdétail lées sur la page d’accueil de swiss-topo à l’adresse: www.swisstopo.ch

Waldentwicklung imMisox, bei Lostallo.WSL-Studie auf der Ba-sis der Siegfried- undPixelkarte 1: 25 000(siehe Artikel auf derletzten Seite).

Développement de laforêt dans le Misox,près de Lostallo. Etude du FNP sur labase des cartes Sieg-fried et des Cartes-pixel1: 25 000 (cf. article auverso).

L’atlas topographique de la Suisse

1989

1995

Qui comprend le passé voit plus clairement l’avenirÀ première vue, les cartes historiques semblent re-vêtir de l’importance pour la société et les recher-ches historiques surtout. Elles passent certes pourêtre des plus captivantes mais ont, souvent, uneimage légèrement empoussiérée. Toutefois, même àl’époque des nouveaux acronymes quotidiens denotre société de la technologie de l’information etdes loisirs, les cartes historiques n’ont pas perdu deleur valeur dans les milieux scientifiques, bien aucontraire.Pour l’institut fédéral de recherches sur la forêt, laneige et le paysage (FNP), les cartes servant à repé-rer les modifications à long terme du paysage sontau centre de l’intérêt. La question de savoir com-ment l’aire forestière évolue est essentielle dans lecadre de la recherche appliquée de l’IFN (Inventaireforestier national), destinée aux forestiers et auxpolitiques. Le programme national de recherche«Paysages et habitats de l’arc alpin» (PNR48) doitaussi pouvoir disposer d’indications précises surl’aire forestière.Les cartes historiques (carte Siegfried par exemple)ne sont par conséquent pas seulement intéressantesdu point de vue visuel mais contiennent égalementdes indications précieuses sur les surfaces fores-tières de l’ensemble du pays.La superposition géoréférencée permet d’établir uneévaluation sur une base qualitative (voir la série defigures sur le développement de la forêt dans leMisox, près de Lostallo). La carte Siegfried ne pré-voit pas de coloration pour la forêt, ce qui expliquela nécessité de méthodes de vectorisation spéci-fiques (cf. figure ci-dessus).Quels critères ont été util isés au XIXe siècle pour ladélimitation des types de forêt? Les directives ont-elles été appliquées de manière homogène? Desréponses sont apportées à ces questions de fond àl’aide d’un modèle d’incertitude.Malgré les incertitudes, les cartes historiques sontune source de données incontournables pour le rele-vé quantitatif des modifications à long terme. Mêmesi seules quelques rares coupes chronologiquespeuvent être produites à grands frais, c’est souventle seul moyen de parvenir à étayer des modèles etdes pronostics à partir du passé.

Wer die Vergangenheit versteht, sieht die Zukunft klarerAuf den ersten Blick scheinen historische Kartenhauptsächlich für die Gesellschaft und die Ge-schichtsforschung von Bedeutung zu sein. Histori-sche Karten gelten zwar als höchst spannend, habenaber ein buchstäblich leicht verstaubtes Image. Dochselbst im Zeitalter der täglich neu auftauchendenAkronyme unserer IT- und Spassgesellschaft habenhistorische Kartenwerke in der Wissenschaft ihrenWert nicht verloren, im Gegenteil.An der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald,Schnee und Landschaft (WSL) sind Kartenwerke zurErkennung von langfristigen Veränderungen in derLandschaft im Zentrum unseres Interesses. Wie sichdie Waldfläche verändert, ist eine der zentralen Fra-gen, welche die angewandte Forschung des LFI(Schweizerische Landesforstinventar) zuhanden derForstpraxis und Politik beantworten soll. Auch dasNationale Forschungsprogramm «Landschaften undLebensräume der Alpen» (NFP48) benötigt genaueAngaben zur Waldfläche.Historische Karten (z.B. Siegfriedkarte) sind da-her nicht nur visuell interessant sondern enthaltenwertvolle Waldflächen-Daten über die ganzeSchweiz.Durch die georeferenzierte Überlagerung ist eine Aus-wertung auf qualitativer Basis möglich (siehe Abbil-dungsreihe «Waldentwicklung im Misox, bei Lostallo»).Bei der Siegfriedkarte fehlt eine Einfärbung für denWald und daher sind spezifische Vektorisierungsme-thoden nötig (siehe Abbildung «Vektorisierung»).Welche Kriterien wurden für die Abgrenzung von Wald-typen im 19. Jahrhundert verwendet? Sind die Vor-gaben einheitl ich angewendet worden? Diese inhalt-lichen Fragen werden mit einem Unsicherheitsmodellumgesetzt.Trotz Unsicherheiten sind historische Karten eineunverzichtbare Datenquelle um langfristige Verände-rungen quantitativ zu erfassen. Auch wenn mit vielAufwand nur wenige Zeitschnitte erzeugt werdenkönnen, ist dies oft der einzige praktikable Weg, umModelle und Prognosen mit der Vergangenheit ab-stützen zu können.

Vektorisierung einesAusschnittes derSiegfriedkarte (Autor:Stefan Leyk, WSL).

Extrait vectorisé issud’une carte Siegfried(auteur: Stefan Leyk,FNP).

Ruedi Boesch

Abteilung Landschafts-inventurenWSL, Birmensdorf

Division des inventairesdu paysageFNP, Birmensdorf

http://www.wsl.ch