Cop4ALL- Beispiel für Mustererkennung und Maschinelles Lernen
Das Projekt "Cop4ALL NRW"
Der Kreis Warendorf beteiligte sich als Pilotanwender und nutzt aktiv das vom Land NRW (Bezirksregierung Köln/Geobasis.NRW) bereitgestellte und betriebene Verfahren "Cop4ALL".
"Die Landesvermessung in Nordrhein-Westfalen verfolgt seit 2018 das Ziel, Satellitendaten zur Aktualisierung der Geobasisdaten des Landes zu nutzen. Für die Umsetzung dieses Vorhabens wurde ein zentrales Fernerkundungsverfahren entwickelt, welches die frei verfügbaren Sentinel-Daten des Copernicus-Programms (ESA) verwendet: Copernicus für ATKIS, ALKIS und Landbedeckung in NRW (Cop4ALL NRW)
Bei diesem Zentralen Fernerkundungsverfahren handelt es sich um eine Software, die eine Erstableitung der Landbedeckung(LB), Veränderungsinformationen für ATKIS, ALKIS sowie Veränderungsinformationen in der Landbedeckung (LB) auf Grundlage der zur Verfügung stehenden Fernerkundungsdaten automatisiert ermitteln soll.
Die Klassifikation der Landbedeckung erfolgt auf Grundlage einer kombinierten Bildanalyse der Sentinel-2-Aufnahmen über einen Zeitraum von einem Jahr sowie den aktuell zur Verfügung stehenden Digitalen Orthophotos. Die Veränderungshinweise entstehen durch einen Abgleich der berechneten Landbedeckung mit dem bestehenden ATKIS-, ALKIS- bzw. LB-Datenbestand. Die Software ist zentral bei IT.NRW installiert, so dass Geobasis NRW und alle 53 Katasterbehörden in NRW die Möglichkeit haben, webbasiert auf Cop4ALL NRW zuzugreifen." Quelle: AG Copernicus des IMA GDI.NRW | Geodateninfrastruktur NRW
Auf Grund der großen Fläche des Kreises Warendorf wäre der organisatorische und finanzielle Aufwand sehr groß, die umfangreichen Datensätze (Satellitenbilder, Luftbild-Daten, ALKIS-Daten, Gelände- und Oberflächen-Daten, ...) als Auswertungsgrundlage zu speichern, eigene Trainingsdatensätze zu berechnen und schließlich die KI-Algorithmen (Mustererkennung, ...) weiterzuentwickeln und auf leistungsfähigen Servern ablaufen zu lassen. Daher bietet es sich an, das Verfahren Cop4ALL des Landes NRW, das inzwischen bundesweit für die Ableitung der Landbedeckung eingesetzt wird, online zu nutzen und die Ergebnisse weiterzuverwenden.
Grundlagen von Cop4ALL
Projektbeschreibung, Datengrundlagen, Auswerteschrittte, Softwareachitektur und vieles mehr über Cop4ALL sind in einem Artikel aus der "Zeitschrift für Vermessungswesen", der hier heruntergeladen werden kann, detailliert dargestellt.
Ergebnis von Cop4ALL: Landbedeckung
Die "Landbedeckung" wird vom Land NRW als OpenData bereitgestellt und kann z.B. in offenen Geoportal des Landes NRW, Tim-Online, angezeigt werden:
Ergebnis von Cop4ALL: Veränderungshinweise für das Liegenschaftskataster
Für die Arbeit der Katasterbehörde sind insbesondere die mit Cop4ALL abgeleiteten Veränderungshinweise hilfreich. Beispielsweise sollen daraus Änderungen im Bestand der Gebäude und Bauwerke, sowie der Verkehrs- und Wasserflächen abgeleitet werden, um eine Erhöhung der Aktualität und Entwlastung der Beschäftigten zu erreichen.
Cop4ALL liefert sehr viele Veränderungshinweise. Nicht alle dieser Änderungshinweise, insbesondere im Bereich von Vegetation, sind korrekt und es kann zu Fehlinterpretationen kommen. Hier sind weitergehende Abgleiche mit anderen Geodaten nötig. Außerdem sind einige Änderungshinweise bereits aus anderen Quellen bekannt. Dies muss überprüft und eine doppelte Berücksichtigung vermieden werden.
Die verbleibenden von Cop4ALL mit KI-unterstützten Prozessen ermittelten Veränderungshinweise werden daher durch Beschäftigte gesichtet. Dann werden die verbleibdenden ALKIS-Änderungshinweise in den "ALKIS-Änderungsmanager" des Amtes für Vermessung und Geoinformation mit einem entsprechenden Cop4ALL-Label eingebracht. Im ALKIS-Änderungsmanager werden alle Informationen aus den verschiedensten Quellen für die weitere Sachbearbeitung datenbankbasiert gesammelt, dokumentiert und priorisiert.