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Grundlagen der Konversion von papierbasierten Plänen in CAD - GIS - FM Daten
Entscheidend für den effektiven Einsatz von in Plänen gespeichertem Wissen ist ein einfacher Zugang zu
dem den Plänen innewohnenden Wissen. Um diesen Zugriff zu ermöglichen sind IT-basierte Prozesse und
Werkzeuge nötig. Das "Document Management Magazine" schätzt, dass weltweit mehr als 8 Milliarden
Zeichnungen existieren, weniger als 15 Prozent davon sind im CAD-Format vorhanden.
Das Bedürfnis, die vorhandenen Papier Pläne zentral zu erfassen sowie leicht zugänglich und veränderbar
zu machen, kann innerhalb der heutigen vernetzten Computerumgebung realisiert werden. Wenn man
bedenkt, dass jede Fortführung bestehender Planungen, jede technische Evolutionsstufe und die meisten
die Planung betreffenden gesetzlichen Bestimmungen, mehr substantielle Information benötigen als die
jeweiligen Vorgänger, wird der zukünftige Bedarf an Integration der Pläne in die IT-Umgebung deutlich.
Absicht dieses Artikels ist die Vorteile der papierlosen Datenhaltung von Zeichnungen aufzuzeigen und
Möglichkeiten zu diskutieren, papierbasierte Pläne in ein offenes, archivierbares und leicht zugängliches
Format zu überführen.
Das Archiv
öffentliche Verwaltungen und private Unternehmen verwalten eine große Mengen an Zeichnungen, die
teilweise über lange Zeiträume aufbewahrt werden müssen. Auch wenn die Aufbewahrung nicht in allen
Fällen gesetzlich vorgeschrieben ist, liegt innerhalb der archivierten Pläne wertvolles Wissen. Diese archivierte
Information bildet meist die größte Menge an Informationen, die in der gesamten Organisation vorhanden
ist. Der Zugang und die Verwaltung dieses Wissens liegt oft in den Händen weniger Mitarbeiter. Es
entsteht der Wunsch, diese Information breiter verfügbar zu machen und die innerhalb der Zeichnungen
liegenden Informationen fortzuschreiben. Die in den Archiven liegenden Informationen sind oft wertvolle
Basis für zukünftige Plangenerationen.
Das Scannen
Diese Papierarchive durch Scannen in ein Rasterformat zu wandeln, ist der erste Schritt, um eine Verteilung
der Information zu ermöglichen. Eine Trennung von Text und Zeichnung, hervorragende Scan-
Qualität und eine intelligente Wahl des Speicherformats, bilden gute Grundlagen. Die heutigen Scanner
stellen eine Vielzahl von Möglichkeiten bereit, um für den späteren Verwendungszweck des Scans die
richtige Einstellung vorzunehmen und das optimale Speicherformat zu wählen. Die mittlerweile ausgereifte
Technik der adaptiven Grenzwerte ist das wertvollste Feature der neuen Scannergeneration. Die dabei
erzielbaren Qualitätsverbesserungen in Hinsicht auf Detailschärfe und Speicherbedarf sind nicht durch
eine einfache Erhöhung der lpi ( lines per inch; oft fälschlicherweise auch als dpi bezeichnet ) zu erreichen.
Wenn einige wenige, aber entscheidende Grundlagen beachtet werden, ist das Scannen weitgehend
komplikationsfrei und kostengünstig und bildet eine gute Grundlage für die Konversion in ein natives Vektor
Format.
Der Zugang
Sind die Zeichnungen und die verknüpften Dokumente erfasst, ermöglicht die Wahl passender Softwarewerkzeuge
diese Pläne innerhalb des Intranet und/oder Internet bereitzustellen. Die auf diese Weise verfügbaren
Pläne verursachen einen tiefgreifenden Wandel im Umgang mit den Informationen. Werden die
Planungen bespielweise im Internet (bei Bedarf in einem geschützten Bereich) abrufbar breitgestellt, kann
auf die Informationen 7 Tage in der Woche, 24 Stunden täglich, zugegriffen werden. IT-Tools können eingesetzt
werden, um die elektronischen Plandaten zu verwalten. Der Zugriff auf die Planungen kann geregelt
und gesteuert werden. Eine elektronische Archivierung in geeigneten, herstellerunabhängigen Formaten
ist möglich. Ein grafisch verorteter Zugang kann erzeugt werden, z.B. können Bebauungspläne innerhalb
der Karte des Stadtgebiets grafisch durch Umrißlinien angeordnet und durch eine Klick aufgerufen
werden. Jedoch sind Veränderungen und Aktualisierungen der gescannten Pläne nur bedingt oder überhaupt
nicht möglich.
Die Konversion
Der meiste Nutzen wird aus vollständig vektorisierten Zeichnungen gewonnen. Auf der Basis der gescannten
Zeichnungen können ehemals papierbasierte Zeichnungen in einem Konversionsprozess zu echten
Vektor-CAD-Datenformaten gewandelt werden. Die Wandlung von papierbasierten Plänen in CAD-Dateien
wird Raster-zu-Vektor Konversion genannt oder einfacher vektorisieren. Die Vektorisierung ist durch den
Einsatz geeigneter Softwarewerkzeuge kostengünstig möglich. Man unterscheidet dabei die vollautomatische
und die manuell unterstützte Vorgehensweise. Die vollautomatische Vektorisierung bringt für sich
allein genommen kaum brauchbare Resultate. Die Bilderkennungsleistung, die durch den geübten technischen
Zeichner vorgenommen wird, kann durch Software allein noch nicht geleistet werden. Vollautomatisch
vektorisierte Papierpläne können aufgrund von Fehlern und Ungenauigkeiten in der Erfassung der
Pläne hohe Folgekosten verursachen. Bei der halbautomatischen Vektorisierung werden verschiedene
Verfahren unterschieden. Man unterscheidet das Overlay Tracing, die Batch- oder Stapelverarbeitung und
die selektive oder interaktive Konversion. Die interaktive Konversion vereint die Vorteile der verschiedenen
Vefahren. Sie kombiniert die Erfahrung und das Know How des Bearbeiters mit den durch den Einsatz
verschiedener Software Tools bereitgestellten Möglichkeiten. Der Einsatz spezifischer Auswertealgorithmen
und eine exakte Kalibrierung erlauben die Anwendung von Mustererkennungsverfahren. Die Tools
ermöglichen den Operatoren, in den Konversionsprozeß unterstützend einzugreifen. Maßgeblichen Einfluß
beim Einsatz der interaktiven Vektorisierung und der daraus resultierenden Strukturen der Zeichnungen,
haben die kundenspezifischen Vorgaben. Von unterschiedlichen Zielsetzungen und dem vorhandenen
Zielsystem abhängig, sind die Möglichkeiten mit den tatsächlichen Erfordernissen abzugleichen. Ob ein
Unternehmen aus Bestandszeichnungen 3-D Modelle erzeugen will, ob anhand der Zeichnungen Belastungen
durch FEM oder Interferenzuntersuchungen simuliert werden oder Daten aus der Bauleiplanung in
GIS-Systeme eingearbeitet werden müssen, die jeweiligen Vorgaben können nur durch vollständig vektorbasierte
"intelligente“ CAD-Modelle erfüllt werden. Die langfristigen Vorteile liegen auf der Hand. Die vektorisierten
Datenbestände erlauben es, datenbasierte Modelle in GIS- oder Facility Management Systemen
zu erstellen. Die Aufbereitung der Daten als CAD-Daten stellen den produktivsten Weg dar, die Zeichnungen
zu verwalten und zu ändern. Wenn man berücksichtigt, dass mit der elektronischen Verfügbarkeit
sämtliche Kosten an Erstellen, Verwalten und Handling der Papierpläne entfallen, zieht die Vektorisierung
eine beträchtliche Einsparung an Arbeitszeit und eine Erleichterung des gesamten Handlings der Informationen
nach sich. Auf der Basis der nun digital vorliegenden Informationen können neue Zeichnungen wesentlich
effizienter erstellt und veränderten Rahmenbedingungen angepasst werden.
Der Vorteil des IT-basierten Plan-Managements
Viele Daten werden jedoch nach wie vor mit der Hand weitergeführt und geändert.
Dies ist auf die in der Vergangenheit hohen Kosten zurückzuführen, die die überführung von papierbasierten
Plänen in CAD- Pläne verursacht hat. Manuelle Methoden der Verwaltung, Aufbewahrung und händische
Weiterführung der Papierpläne sind schwierig, zeitraubend und kostenverursachend. Archive aus
papierbasierten Zeichnungen altern und erleiden durch häufige Benutzung oft irreparable Schäden. änderungen
der Zeichnungen sind teuer, besonders wenn die Zeichnungen regelmäßig aktualisiert werden
müssen. Pläne sind schwer zu versenden und im Zeichenformat beschränkt. Die Kopierkosten sind hoch.
Spezifische Informationen in Papierplänen zu finden, kann eine langwierige und mühsame Aufgabe sein.
Ein änderungsmanagement (wer, welche Planungen zu welchem Zeitpunkt und Planstand erhalten hat) ist
nur unter hohem Aufwand möglich. Es wird geschätzt, dass bis zu 7 Prozent der Originale der papierbasierten
Zeichnungen vor Ablauf der notwendigen Aufbewahrungsfristen verloren gehen.
Sobald die Zeichnungen in einem elektronischen Format vorliegen, können die gesamten Vorteile der
elektronischen Datenhaltung genutzt werden. Durch ein digitales Archiv kommen die Möglichkeiten der
CAD gestützten Zeichnungen voll zum Tragen. Ein digitales Planarchiv ermöglicht eine bessere Vergleichbarkeit
existierender Lösungen und erhöht somit die Qualität der Zeichnungen. Elektronisch vorliegende
Zeichnungen können einfach und schnell überarbeitet werden. Der Entstehungsprozess kann standardisiert
werden. Die Pläne können verändert, kostengünstig gedruckt und kopiert werden und dies in einem
Bruchteil der Zeit, die man für Papierpläne aufwenden muss. Die Optionen reichen dabei von einem einfachen
Datenbanksystem, bis hin zu einem System, das Revisionsverfolgungen ermöglicht und in dem Sicherheitskontrollen
und ein Tracking-System integriert sind. Diese Features ermöglichen eine vollständige
Kontrolle über die Zeichnungen.
Das Outsourcing
Es kann sehr kosteneffizient sein, Konversionsdienstleistungen, die oft nur einmalig anfallen, an fremde
Dienstleister zu vergeben.Sie sparen sich den Einsatz von Personalressourcen und müssen kein Kapital in
adäquate IT-Ausrüstung investieren. Das unerläßlich notwendige Know How des Dienstleisters erhöht die
Produktivität der Konversion beträchtlich und senkt somit die Kosten in erheblichem Umfang.
Ausblick
GIS- und Facility-Management Systeme sind für Organisationen, Verwaltungen und Unternehmen unentbehrliche
Werkzeuge geworden, um wettbewerbsfähig zu bleiben, die Planungsqualität zu steigern und
Anforderungen an die Informationsqualität, deren Weitergabe und Bereitstellung zu managen. Der Einsatz
voll vektorisierter Zeichnungen unterstützt diesen Prozess und ist eine tragfähige Grundlage einer erheblichen
Reduzierung der Folgekosten. Ein digitales Planarchiv zu erstellen, ist mit einem einmaligen Aufwand
an Kosten verbunden. Jedoch einmal vollzogen, können beträchtliche Einsparungen in der gesamten Planungs-
und Archivierungsphase erzielt werden. Wen man bedenkt, dass das Informationsbedürfniss mit
jedem neuen Plan größer wird, nehmen die Vorteile, auf ein digitales Planarchiv aufbauen zu können, mit
jeder weiteren Einsatz zu und die anfänglich einmal aufgewendeten Kosten ermöglichen einen kontinuierlichen,
substantiellen Return of Investment.
Lesen Sie auch:
Grundlagen der Vektorisierung
Die Vektorisierung ist durch den Einsatz geeigneter Softwarewerkzeuge kostengünstig möglich. Man unterscheidet dabei
die vollautomatische und die manuell unterstützte Vorgehensweise.
So werden aus Papiervorlagen Dateien
Ein erheblicher Anteil an Plänen und Konstruktionszeichnungen liegt noch in Papierform vor. Diese Daten in digitaler
Form zu nutzen, stellt viele AutoCAD-Anwender vor ein Problem. Denn die oft im Archiv schlummernden Vorlagen wie
Architekturzeichnungen, Katasterpläne, topographische Karten oder Maschinenbauzeichnungen bedürfen einer besonderen
Bearbeitung, um als brauchbare digitale Daten am PC wieder zum Leben erweckt zu werden.
Georeferenzierte hochwertige Scans als Basis für den Aufbau von Planarchiven
Hier finden Sie eine Darstellung des Arbeitsverfahrens für das Scannen und Georeferenzieren von Plänen
für den Aufbau eines digitalen Plankatasters.
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