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Ausflug in die Vergangenheit: Mount St. Helens
Vor ein paar Wochen habe ich auf einer alten Backup-CDROM durch Zufall ein paar Dateien gefunden, anhand derer ich meine ersten Schritte mit GIS und Höhenmodellen unternommen habe. Da das damalige Objekt auch heute noch recht interessant ist, habe ich es nochmals mit QGIS bearbeitet und mit den aktuellen Darstellungsmöglichkeiten visualisiert.
Bei den Dateien handelt es sich um zwei DGMs der United States Geological Survey (USGS) des Mount St. Helens – einmal vor dem Ausbruch am 18.05.1980 und einmal danach. Wie, was und warum damals geschah, ist in einem ziemlich guten Wikipedia-Artikel nachzulesen. Da ich Ereignis als Kind in den Nachrichten schon mitbekommen habe, fand ich es dann ungefähr 16 Jahre später, als ich Geografie studierte und anfing mit GIS zu arbeiten (obwohl das damals im Studium keine Rolle spielte – kaum ein Professor konnte damit umgehen), als ganz gutes Einsteiger- Forschungsobjekt.
Die USGS hatte 1998 schon eine recht passable Webseite. Am eindrucksvollsten war aber, dass dort Geodaten zum
freien Download angeboten wurden, während man sonst im Internet kaum Übersichtskarten, geschwiege denn Geo(roh-)daten bekam: Google Map und Google Earth erschienen erst 2004/2005 und waren zum Start noch recht grob (zumindest in Europa). 1996 konnte man dafür viele verschiedene Karten und schlecht aufgelöste Satellitenbilder auf CD/DVD für teures Geld kaufen. Damals bin ich noch mit einem 28k-Modem ins Internet. Dunkel erinnere ich mich noch, dass ich zum Download der Daten meinen Rechner über Nacht laufen lassen musste und einen der Einwahl- Telefonanschlüsse der Uni Freiburg entsprechend lang blockierte. Wahrscheinlich gab’s damals auch für Ortsgesprächen noch keine Flatrate, sodass der Spaß für mich auch nicht vollkommen kostenlos war. Wahrscheinlich habe ich auch deswegen gleich ein Backup angefertigt. Die Menge der Daten betrug insgesamt 50MB – dass dauert heute mit meinem 50Mbit-VDSL ein paar Sekunden…
Die Daten wurden damals in einem eigenen DGM-Format der USGS gespeichert, das auch heute noch verwendet wird. Leider fehlen die Metadaten, sodass nicht mehr nachzuvollziehen ist, wie sie entstanden sind. Gab’s damals schon entsprechende Radar-Satelliten oder wurde schon per Laserscan aus dem Flugzeug vermessen? Auf jeden Fall hatte die USGS den Mount St. Helens schon vor dem großen Ausbruch 1980 vermessen und hielt diese Daten auf ihrer Webseite bereit, wie auch das Höhenmodell nach dem Ausbruch, bei dem der Vulkan seine Kuppe verlor und damit 400m Höhe.
Die Ergebnisse mit GRASS und IDRISI habe ich nicht aufgehoben. Entsprechend der damaligen Download- Geschwindigkeit und Rechnerkapazitäten, hat wohl aber auch die Verarbeitung und Visualisierung der Daten entsprechend lange gedauert. Mit QGIS geht das heute sehr schnell und man hat auch einige Visualisierungsmöglichkeiten mehr. Auf der anderen Seite hat sich was die Rechenmöglichkeiten angeht seither nicht mehr sehr viel getan: alles was man heute mit einem DGM berechnen kann, konnten die verschiedenen Software- Pakete damals auch schon – nur sehr viel langsamer.
Als erstes hier mal ein Vergleich, wie sich der Mount St. Helens verändert hat. Er hat zwar insgesamt „nur“ 400 Höhenmeter verloren, die aber nur oberhalb des heutigen Kraterrandes. Wo früher der Gipfel des Vulkans war beträgt der Höhenverlust fast 1.200 Höhenmeter! Das „Danach“-Höhenmodell ist heute wohl nicht mehr aktuell, da sich im Krater in den letzten Jahrzehnten wieder eine neue Aufwölbung gebildet hat.
Eine tatsächliche Neuerung gegenüber den GIS-Programmen von 1996 ist die Möglichkeit, dreidimensionale Daten schnell und einfach zu visualisieren und sogar direkt im Webbrowser darzustellen. Hierfür verwendet ein Plugin für QGIS eine Javascript-Bibliothek für die dreidimensionale Darstellung: Three.js
Zwei Darstellungen mittels QGIS und Three.js werden beim Klick auf das jeweilige Bild geöffnet. Hält man die linke Maustaste gedrückt und bewegt die Maus, kann man die Ansicht drehen, neigen und verschieben. In ersten Darstellung sind die beiden Höhenmodelle nebeneinander abgebildet. Dabei wurde noch eine Schummerung, 100m-Höhenlinien und eine Einfärbung nach Höhe über NN, transparent darübergelegt. In der zweiten Abbildung sind beide Höhenmodelle übereinander gelegt, wobei das „vorher“-Modell transparent ist und der Betrag des Höhenverlustes in einer „Weiß-nach-Rot“-Skala eingefärbt ist. Damit man sich mal Maßstab der Umgestaltung des Vulkans 1980 machen kann, habe ich an eine der Bergflanken das neue, 417m hohe One World Trade Center maßstäblich daneben gesetzt.
Die Grenze von Baden
Karten von Baden findet man im Internet viele, leider aber nur in sehr großem Maßstab. Gleiches gilt für gedruckte Karten, die man mittlerweile auch wieder kaufen kann. Leider ist es mit diesen Karten aber nur begrenzt möglich den alten Grenzverlauf genau zu erkennen, also z.B. welcher Bach oder welche Straße früher die Landesgrenze darstellte.
Ist der Verlauf der ehemaligen Grenze irgendwie noch aus heutigen Grenzen abzuleiten? Diese Daten sind ja in den amtlichen Vermessungs- und Katasterdaten vorhanden. Spätestens seit 1973 ist dies eigentlich nicht mehr möglich, denn damals wurde mit der Gemeindereform in Baden-Württemberg alle möglichen Grenzen neu geordnet.
Kurz zur administrativen Gliederung: in Baden-Württemberg existierten vor der Gemeindereform vier Regierungsbezirke: Nordbaden, Südbaden, Nordwürttemberg und Südwürttemberg-Hohenzollern, wobei letzterer schon das nicht zu Württemberg gehörende Hohenzollern beinhaltete. Aber die Grenzen Badens waren 1973 noch deckungsgleich mit den Grenzen der alten Regierungsbezirke. Die Regierungsbezirke wiederum waren unterteilt in Stadt- und Landkreise, die wiede aus sehr viel mehr selbständigen Gemeinden bestanden als heute. Anhand einer Landkreiskarte oder auch einer Gemeindekarte waren die Grenzen Badens also noch erkennbar, ebenso wie auch die Grenzen von Hohenzollern. Im Zuge der Gemeindereform wurden viele Gemeinden zu neuen, größeren Gemeinden zusammengelegt, wobei hier nicht darauf geachtet wurde, ob eine alte Gemeinde zu Baden, Württemberg oder Hohenzollern gehörte. Ein prominentes Beispiel hierfür ist Villingen-Schwenningen. Ein anderes Beispiel ist die Gemeinde Ostrach, die sich aus mehreren Ortschaften zusammensetzt, die sowohl zu Württemberg, Baden und auch Hohenzollern gehörten.
Der Verlauf der aktuellen Gemeindegrenzen ist auf vielen Karten im Internet, wie z.B. auf Google Maps oder Openstreetmap genau zu erkennen. Beim Bundesamt für Kartographie und Geodäsie sind auch Geodaten der Gemeindegrenzen frei erhältlich. Aber selbst wenn man sich die Mühe macht und den Gemeinden Baden- Württembergs ihre Zugehörigkeit zu den alten Ländern zuzuordnen, wird man in 33 von 1103 Fällen (so viele eigenständige Gemeinden existieren heute in Baden-Württemberg) scheitern: diese Gemeinden vereinen seit 1973 Teile von Baden und Teile von Württemberg, bzw. Hohenzollern.
Soweit, so schade.
Allerdings existieren in den amtlichen Geodaten noch Merkmale, die eine hochauflösende Rekonstruktion der ehemaligen Landesgrenzen möglich erscheinen lassen: die Gemarkungsgrenzen.
Die meisten Gemeinden sind nochmals in sogenannte Gemarkungen unterteilt und in der Regel stellt eine Gemarkung auch die ehemaligen Gemeindegrenzen dar, wie sie bis 1973 existierte. Allerdings ist nicht auszuschließen, dass die heutigen Gemarkungsgrenzen nach 1973 verändert wurden, oder bereits vor 1973 ausgetauschte Gebiete nicht berücksichtigen. Lässt man diese seltenen Fälle außer Acht, dann wäre anhand der Gemarkungsgrenzen eine Zuordnung der alten Gemeinden zu den alten Landkreisen und im Weiteren zu den alten Ländern möglich.
Die Landesanstalt für Umwelt und Messung (LUBW) hält einen digitalen Geodatensatz (Shapefile) vor, in dem alle Gemarkungen Baden-Württembergs erfasst sind und in dem die ehemaligen Gemeindenamen als Gemarkungsname und die Namen der heutigen Gemeinde erfasst sind. Natürlich ist darin nicht die Zugehörigkeit zum ehemaligen Landkreis vor 1973 enthalten, aber Wikipedia führt auf den Seiten der heutigen Landkreise auch die alten Gemeinden der früheren Landkreise auf. Es musste also “nur” noch den einzelnen Gemarkungsflächen im LUBW-Datensatz der Name des alten Landkreise anhand von Wikipedia zugeordnet werden und man kann sich die ehemaligen Landesgrenzen auf jeder beliebigen aktuellen Karte wieder anzeigen lassen.
So eine Karte ist über diesen Link verfügbar
Rot sind die ehemaligen Grenzen von Baden und blau die Grenzen der heutigen Gemeinden, die seit 1973 sowohl Ortsteile/Gemarkungen aus mehreren alten Ländern beinhalten. Der Kartenhintergrund ist Openstreetmap. Beim hinein zoomen kann man sehr genau den Verlauf der ehemaligen Landesgrenze erkennen.
Wie gesagt, soll die Karte Baden in den letzten detailliert rekonstruierbaren Grenzen darstellen. Sollte irgendjemand irgendwo einen Fehler finden, kann dies gerne an mail -at- drhzbg.de gemeldet werden.
Ein paar kleine “Fehler” konnten in der Rekonstruktion der badischen Grenzen aus der aktuellen Gemarkungskarte identifiziert werden, d.h. sie sind in der Karte nicht berücksichtigt:
Bad Wimpfen war seit 1803 eine hessische Exklave an der Grenze von Baden und Württemberg. Spätestens seit 1960 gehörte es zum Südweststaat. Als eigenständige Gemeinde existiert es noch heute und ist somit anhand der
Gemakungsgrenzen identifizierbar. Allerdings hatte Bad Wimpfen wiederum zwei Exklaven in Baden, die 1952 aus dem Gemeindegebiet ausgegliedert wurden: Helmhof zu Neckarbischofsheim, Zimmerhöferfeld zu Bad Rappenau und Finkenhof zu Hochhausen. Diese Grenzen sind auch in den Gemarkungsgrenzen nicht mehr vorhanden.
Die Gemeinde Lehengericht (Baden) gehört seit der Gemeindereform zu Schiltach. Die Gemarkungsgrenzen Lehengericht umfassen aber auch den Ort Reichenbächle, der bis in die 1950er Jahre zu Württemberg gehörte. Thiergarten, Bestandteil der Gemarkung Hausen (Baden) und in den Gemarungsgrenzen nicht abgeteilt davon, gehörte ursprünglich zu Hohenzollern. Heute gehören alle Teile zur Gemeinde Beuron, das selbst ebenfalls zu Hohenzollern gehörte.
Ein Teil der heutigen Gemeinde Ostrach – Tafersweiler – gehörte zu Hohenzollern, beinhaltet aber eine in den Gemarkungsgrenzen nicht abgegrenzte württembergische Exklave: Wirnsweiler. In der der heutigen Gemeinde namensgebenden Gemarkung Ostrach (Hohenzollern) selbst, liegt die ebenfalls nicht mehr anhand der Gemarkungsgrenzen rekonstruierbare, badische Exklave Dichtenhausen.
Zwei Badische Exklaven in Württemberg sind anhand der Gemarkungsgrenzen ebenfalls nicht mehr zu erkennen: Adelsreute und Tepfenhard. Tepfenhard gehörte früher zu Adelsreute und ist heute Bestandteil der württembergischen Gemarkung Wolketsweiler, die wiederum seit der Gemeindereform ein Teil von Horgenzell ist. Adelsreute ist Bestandteil der württembergischen Gemarkung Taldorf, die heute zur Stadt Ravensburg gehört.
Ein solcher Geodatensatz eröffnet aber noch ganz andere Möglichkeiten, z.B.: wie viel Einwohner hat Baden heute eigentlich? Auf der Internetseite www.regionalstatistik.de sind z.B. alle möglichen Daten nach heutigen Gemeinden aufgeführt. Zunächst lassen sich natürlich dann alle Werte der Gemeinden, die heute zu 100% in Baden liegen, addieren. Nur was macht man mit den Gemeinden, die über die alten Landesgrenzen liegen? Die meisten dieser heutigen Gemeinden führen auf der jeweiligen Wikipedia-Seite oder ihrer Homepage die Anzahl der Einwohner auf, die in den jeweiligen Ortsteilen wohnen. Bei einigen Gemeinden ist dies jedoch nicht der Fall, sodass ein Kunstgriff angewandt werden musste: die EU hat im Projekt “Corine Landcover” zuletzt 2012 die gesamte Fläche der EU hinsichtlich der Landnutzung anhand von Satellitendaten klassifiziert und hierbei auch Siedlungsflächen ausgegeben. Nimmt man nun die Größe der Siedlungsfläche einer heutigen Gemeinde und den Anteil der Siedlungsfläche einer Gemarkung in dieser Gemeinde, bekommt man einen Faktor, der sich nach Stichproben sehr gut an den Bevölkerungsanteil annähert. Zur Ermittlung des Faktors, den der Anteil des alten Landes an einer heutigen Gemeinde innehat, kann also entweder der Anteil der dort wohnenden Bevölkerung herangezogen werden, oder aber der Anteil an der Siedlungsfläche. Mit diesem Faktor können dann alle möglichen statistischen Angaben bewertet werden, sofern sie sich auf Menschen beziehen und man davon ausgeht, dass eine heutigen ländliche Gemeine in sich relativ homogen ist, d.h. sich die innere Zusammensetzung des badische Teils nicht groß vom württembergischen Teil der Gemeinde unterscheidet.
Als erstes Ergebnis wäre demnach die Einwohnerzahl Badens (zum 31.12.2013) zu nennen: 4,503 Millionen Menschen (42,4% vom heutigen Baden-Württemberg) auf einer Fläche von 15.084 km2. Dies entspricht einer Bevölkerungsdichte von 298 Einwohnern/km2. Zum Vergleich: Baden-Württemberg ist als Ganzes mit 297 Einwohnern/km2 etwas dünner besiedelt und ganz Deutschland mit 227 Einwohnern/km2 deutlich dünner. Baden-Württemberg ist gemessen an der Bevölkerung nach Nordrhein-Westfahlen und Bayern das drittgrößte Bundesland. Wären Baden und Württemberg- Hohenzollern eigenständige Bundesländer, wäre Baden alleine betrachtet das sechstgrößte: Niedersachsen, Hessen und eben Württemberg haben noch mehr Einwohner, alle anderen Bundesländer aber weniger. Aus den Stimmen im Bundesrat könnten dann z.B. nicht mehr die sechs für den Südweststaat werden, sondern jeweils 4 für Baden und 4 für Württemberg-Hohenzollern. Wären Württemberg und Hohenzollern ebenfalls eigenständige Bundesländer, hätte Württemberg immer noch vier Stimmen aber das dann mit ca. 137.000 Einwohnern deutlich kleinste Bundesland Deutschlands – Hohenzollern – zusätzlich noch 3 Stimmen.
Wenn man schon von Sitzverteilungen in Parlamenten spricht, wäre es natürlich auch interessant zu wissen, wie z.B. die Parteien bei einer getrennten Auswertung der Stimmen nach den alten Ländern bei der letzten Landtagswahl abgeschnitten hätten. Auf www.regionalstatistik.de gibt es auch eine Liste der absoluten Stimmenanzahl nach Gemeinden der letzten Landtagswahl 2011. Das selbe Verfahren für die Gemeinden mit badischen und württembergischen Ortsteilen wie bei der Einwohnerermittlung auf die Stimmanteile der Parteien angewandt, kommt zu folgendem Ergebnis:
Baden ist deutlich grün-roter als Württemberg-Hohenzollern und somit auch als das Gesamtbundesland. Zudem wäre die FDP 2011 auch an der 5%-Hürde eines badischen Landtags gescheitert. Die Ministerpräsidentin Badens würde vielleicht Theresia Bauer heißen. In Württemberg-Hohenzollern gäbe es ein 4-Parteien-Parlament mit der FDP, bei dem zwischen schwarz-gelb und grün-rot nur 0,55 Prozentpunkte Unterschied zugunsten eines grünen Ministerpräsidenten stehen würden. Bei einem so knappen Unterschied hätte dann aber durch Überhangmandate durchaus die Waage zugunsten von schwarz-gelb ausschlagen können. Aber Stefan Mappus wäre wohl nicht Ministerpräsident von Württemberg, denn er stammt ja aus dem badischen Pforzheim.
Um noch alle Quellen richtig anzugeben:
Geobasisdaten:
Landesamt für Geoinformation und Landentwicklung Baden-Württemberg, www.lgl-bw.de, Az.: 2851.9-1/19 Daten aus dem Räumlichen Informations- und Planungssystem (RIPS) der Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg; 26.01.2015
Sachdaten:
Angebot der Statistischen Ämter des Bundes und der Länder, lizensiert unter der Datenlizenz Deutschland Namensnennung Version 2.0. Düsseldorf, 2015. | Stand: 10.09.2015 / 16:46:10
Wikipedia Kategorie:Ehemaliger Landkreis in Baden-Württemberg, ff und Liste der Land- und Stadtkreise in Baden- Württemberg, ff
Die Karlsruher Fächer-Strahlen
Um den Karlsruher Grundriss ranken sich ja so einige Theorien: was hat die Anzahl der Strahlen vom Schlossturm aus zu bedeuten oder wo führen den die Alleen in der Verlängerung hin.
Zunächst mal zur Anzahl: im Nahbereich des Schlossturms und der Innenstadt haben historisch 32 Straßen/Wege /Alleen existiert. 32 ist zwar die Spiegelzahl von 23 aber eben auch eine Zweierpotenz. Wenn man mal davon ausgeht, dass zunächst in jede Himmelsrichtung eine Allee geschaffen wurde und dann immer wieder zwischen zwei Alleen eine weitere (genau in der Mitte) gebaut wurde, dann kommt man irgendwann auf 32 Alleen oder Straßen und zwischen diesen sollte der Winkel am Schlossturm genau 11,25° betragen.
Anhand der amtlichen Vermessungsdaten kann man nach diesem Schema einfach alle diese Strahlen digitalisiert. Basis hierfür war der Strahl in die Stadt: von der Mitte des Schlossturms verläuft tatsächlich fast Zentimeter genau eine Linie über die Pyramidenspitze und den Obelisken auf dem Rondellplatz. Von dieser Linien gibt es dann alle 11,25° eine weitere Linie, die auf 100km verlängert wird. Das Ergebnis könnt Ihr hier sehen: Karlsruher Strahlen
Wenn man auf eine Linie klickt, ist der Name des Strahls in einem Popup zu lesen. Die Daten stammen aus der Stadtwiki Karlsruhe.
Darauf aufbauen ein paar Bemerkungen:
Die Strahlen sind nicht genau nach Süden ausgerichtet. Die Via Triumphalis ist um ca. 4,6° nach Westen verschoben.
Manche Strahlen sind nur noch auf kurzen Abschnitten vorhanden, manche noch auf sehr langen, aber zwei Strahlen existieren komplett nicht mehr: die Rintheimer Feld Allee und die (alte) Durlacher Allee. Beide sind die Nachbarstrahlen der ehemaligen Rintheimer Allee, die sozusagen den Ost-Strahl bildet.
Zwei Strahlen laufen zwar auf den Schlossturm zu, weichen aber vom 11,25- Winkel zu den Nachbarstrahlen ab: die Akademiestraße und die Eggensteiner Allee (in der Karte Blau eingefärbt).
Generell ist der 11,25°-Winkel bei mehreren Straßen und Wegen nur mit gutem Willen zu sehen, sodass mit zunehmender Entfernung die Abweichung immer deutlicher wird. Andererseits sind einge Stahlen auch sehr exakt, so z.B. der längste sichtbare Strahl, die Grabener Allee.
Wenn es um die Strahlen geht, die z.B. auf den ein oder anderen mystischen Ort zulaufen: der Michaelsberg bei Untergombach liegt nicht auf einer der Achsen, sondern zwischen der Blankenlocher und Büchiger Allee.
Die Waldstraße verläuft in ihrer Verlängerung allerdings in fast 100 km Entfernung schon sehr nahe am Odilienberg im Elsass vorbei, nämlich nur ca. 400m südlich. Dafür aber direkt über das Merowingergrab im Bereich der Heidenmauer!
Der keltische Heiligenbuck bei Hügelsheim, die Heidelburg bei Neureuth oder die Hügelgräber zwischen Wössingen und Stein liegen aber wieder alle abseits der Fächerstrahlen.