Geoinformationssysteme
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Definitionen
Informationssysteme (IS)
Ein IS ist eine Sammlung von Informationen oder Daten zu einer vorgebenen Thematik, die aufgrund eines eindeutigen Ordnungsschemas dem Benutzer einen schnellen und gezielten Zugriff gestattet. (Literatur: Literatur Linder)
Ein Informationssystem hat die Aufgaben der Erfassung, der Verwaltung, der Analyse und der Präsentation. Das so genannte EVAP Modell. (engl. IMAP Modell)
Geoinformationsystem (GIS)
Ein Geoinformationsystem ist ein rechnergestütztes System, das aus Hardware und Software, Daten und Anwendungen besteht. Mit ihm können raumbezogene Daten digital erfasst und gespeichert, modelliert und analysiert sowie alphanumerisch und graphisch präsentiert werden. (Literatur: R.Bill 1994 oder Linder)
Mann kann sagen, dass ein GIS eine Technologie ist oder das ein GIS Geodaten bereitstellt. Es gibt verschiedene Anwendungsgebiete in dem spezielle Arten eines GIS benutzt werden, wie zum Beispiel:
- Kommunale IS (Nutzer: Kommunen Charakteristik: Kommunale Daten),
- Fach/Führungs IS (Nutzer: Führungsebene in der Politik und der Verwaltung; Charakteristik:Darstellung von Entscheidungsalternativen und die Konsequenzen),
- Umwelt IS (Nutzer: Umweltbehörden oder Unternehmen; Charakteristik: Überwachung des Zustandes der Umwelt),
- Raum IS (Nutzung im Planungsbereich oder der amtlichen Statistik; Charakteristik: Datensammlung aus der Bevölkerungs- und Wirtschaftsentwicklung),
- Land IS ( Nutzer:Vermessungsbehörden; Charakteristik: vermessungstechnische Abbildung der Erdoberfläche)
Koordinatensysteme
Im Bereich der Datengewinnung und -aufbereitung wird man mit unterschiedlichen Koordinatensysteme konfrontiert. Daten müssen sich von einem System zum Anderen übertragen lassen, daher werden sie in verschiedene Systeme unterschieden:
Geländekoordinaten
Geographischen Koordinaten werden in Grad angeben und bestehen aus Längengrad und Breitengrad.
Landeskoordinaten
Landeskoordinaten sind eigen definierte Koordinatensysteme von Ländern. Meistens besitzen die Systeme rechtwinklige aufeinander stehende Achsen („Kartesisches Koordinatensystem“). Die Einheit der Koordinaten wird in Meter angegeben. Weltweit wird am häufigsten das UTM System verwendet.
UTM System
Das so genannte UTM System (eng. Universal Transverse Mercator) wurde vom US Militär entwickelt. Bei diesem wird ein Zylinder senkrecht über die Erde gestülpt. Der Umfang dieses Zylinders ist kleiner als der Erdumfang, längs des Längenzylinders. Es handelt sich also um einen Schnittzylinder. Dadurch kann im Unterschied zum Gauß Krüger System der einen Berühungszylinder benutzt, die Streifenbreite größer gewählt werden. Die Erde wird in vertikale Streifen a 6 ° (ca 800 km) eingeteilt. Es entstehen 60 Streifen mit der Breite 6 °. Jeder Zonenstreifen erhält eine Kennziffer und ist nochmals in kleinere Zonenfelder unterteilt, welche Buchstaben erhalten. Das UTM System ist die Basis eines globalen Koordinatensystems, dessen Ausdehnung sich von 80° Nord bis 80° Süd erstreckt. Nordpol und Südpol werden in einer eigenen Kartenprojektion abgebildet. Deutschland liegt in den Zonen 32 und 33. UTM ersetzt immer mehr nationale Systeme. In Deutschland gilt momentan noch das Gauß-Krügersystem.
Gauß Krüger System
Das Gauß Krüger System wurde vom Mathematiker Gauß entworfen und von Krüger weiterentwickelt. Geometrisch gesehen wird ein Zylinder senkrecht über die Erde gestülpt. Es handelt sich also um einen Berührungszylinder. Die Fehlertoleranz ist bei 3 ° erreicht weshalb die Streifenbreite maximal 3°(ca. 100 km) betragen. Das heißt die Erde wird in 120 Streifen zu je 3 ° eingeteilt. Ab dem Nullmeridian von Greenwich erfolgt die Nummerierung ab Osten. (Deutschland liegt also in den Zonen 2 und 3). Auf das Zonensystem wird nun ein rechtwinkliges Koordinatensystem gelegt, dessen Abszisse der Mittelmeridian (Hochwert) und dessen Ordinaten durch den Äquator (Rechtswert) gebildet wird. Um negative Werte zu vermeiden wird dem Mittelmeridian der Wert 500.000 m zugewiesen und davor die Kennziffer der Zone gesetzt. (z.B 2.500.000,21 m) Dieses teilt die Erde in 3 Grad breite Meridianstreifen auf, die von Nord und Südpol parallel zum Mittelmeridian verlaufen. Jeder Streifen erhält eine eindeutige Kennziffer.
Lokale Koordinaten
Lokale Koordinaten sind ein eigen definiertes Koordinatensystem, bei dem der Nullpunkt willkürlich festgelegt wird. Meist werden sie für ein einzelnes Gebiet verwendet. Das System funktioniert bei kleinräumigen, projektbezogenen Aufgaben, die meist ohne Bezug zu amtlichen Karten sind.
Gerätekoordinaten
Gerätekoordinaten sind interne Koordinatensystem die in Digitalisiertablets, PDA oder ähnliches eingesetzt werden. Der Nullpunkt liegt meist in der linken unteren Ecke.
Geodaten
Geodaten sind Daten über Objekte in der Landschaft, Geländeformen und Infrastrukturen (z.B Verkehrsnetz) auf der Erde mit einem Bezug zum Raum. Über den Raumbezug können die einzelnen Geodaten miteinander verknüpft werden. Hieraus können mit Hilfe von GIS Funktionen wieder neue Informationen gewonnen werden. (z.B. Analysen oder Auswertungen)
GIS Funktionalitäten
Klassifizierung
Hierbei werden durch Rasterbilder Flächen ermittelt, die die gleichen Eigenschaften besitzen. (z.B erkennen von Wald oder Gewässern) Jedes Pixel eines Bildes kann so einer bestimmen Klasse zugeordnet werden. Damit das funktioniert müssen für jede Klasse Beispielgebiete definiert werden.
Pufferbildung
Pufferbildung wird dazu genutzt um ein Merkmal, dass um einen Punkt oder Linie herum liegt, zu finden.
Analyse
Durch Auswerten der Geländedaten werden durch Analyse neue Informationen generiert. Zum Beispiel die Zusammenhänge zwischen räumlichen Gegebenheiten zu erkennen.
Visualisierung
Die Visualisierung dient dazu, Daten mit einem sehr hohen Informationsgehalt, in eine multimediale Darstellungsform aufzubereiten oder in eine Darstellung zu integrieren.
Weblinks
- http://de.wikipedia.org/wiki/Web_GIS
- http://www.giswiki.org/wiki/GIS_-_Veranstaltungen_-_News_-_Informationen
Literatur
- Ralf Bill: Grundlagen der Geo-Informationssysteme Band 1 Wichmann Verlag 1999
- Dr. Wilfried Linder: Geo-Informationssysteme Springer Verlag 1999
--Philipp 08:47, 10. Dez 2007 (CET)
