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Diskussion : Geoinformationssystem
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Geoinformationssystem
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Allgemein
modelliert und analysiert sowie alphanumerisch und graphisch präsentiert werden." Es vereint eine Datenbank und die zur Bearbeitung und Darstellung dieser Daten nützlichen Methoden (Kurzdefinition nach Fédération Internationale des Géomètres). Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
Ein Geoinformationssytem (GIS) ist ein Informationssystem
mit dem nach Bill (1994) "raumbezogene Daten digital erfasst und redigiert
"Verbergen") 1 Ausprägungen eines GIS 1.1 LIS: Landinformationssystem 1.2 KIS: Kommunales Informationssystem 1.3 UIS: Umweltinformationssystem 1.4 BIS: Bodeninformationssystem 1.5 NIS: Netzinformationssystem 1.6 FIS: Fachinformationssystem 2 Datenmodell 2.1 Grundlegendes Modell 2.2 Topologie 2.3 Dimension 3 Funktionen 3.1 Abfragen 3.2 Visualisierung 3.3 Weitere Funktionen 3.4 Automatisierung 4 Software 5 Wikipedia Verweise 6 Literatur 7 Weblinks 7.1 Nicht kommerzielle Weblinks 7.2 Firmen-Links 7.3 Web-GIS-Beispiele 7.4 GIS-Aufsätze 7.5 GIS-Zeitschriftenartikel 7.6 GIS-Zeitschriften 7.7 GIS/Geographie-Literatur-Suche 7.8 GIS/Geographie-Literatur-Linksammlungen 7.9 GIS-Bücher [Bearbeiten]
gespeichert und reorganisiert
Ausprägungen eines GIS
[Bearbeiten]
LIS: Landinformationssystem
Ein Landinformationssystem ist ein Instrument zur Entscheidungsfindung in Recht
Verwaltung und Wirtschaft sowie ein Hilfsmittel für Planung und Entwicklung
andererseits aus Verfahren und Methoden für die systematische Erfassung
Aktualisierung
Es besteht einerseits aus einer Datensammlung
Verarbeitung und Umsetzung dieser Daten
welche auf Grund und Boden bezogene Daten einer bestimmten Region enthält
Die Grundlage eines LIS bildet ein einheitliches
welches auch eine Verknüpfung der im System gespeicherten Daten mit anderen raumbezogenen Daten erleichtert
räumliches Bezugssystem für die gespeicherten Daten
LIS stellen eine besondere Ausprägung von Geo-Informationssystemen dar
wobei sie sich in erster Linie auf die vermessungstechnische Abbildung der Erdoberfläche in der Form von digitalen Karten und Eigentumsnachweisen beziehen
Sie werden i.d.R. von Vermessungsbehörden aufgebaut und geführt
In der Bundesrepublik gehören die Vorhaben ALK
ALB (zukünftig in ALKIS kombiniert) sowie ATKIS in diesen Bereich
Diese Vorhaben stellen Geobasisdaten zu Liegenschaften und zur Topographie für andere Fachanwendungen bereit. [Bearbeiten]
KIS: Kommunales Informationssystem
Kommunale Informationssysteme bezeichnen die IS-Komponenten in einer Kommune
zeitlich und sachlich bereithält
Ein kommunales Umweltinformationssystem KUIS ist beispielsweise ein Instrumentarium für Aufgaben der Kommune im Bereich der Umwelt
das Informationen über alle Umweltbereiche räumlich
verarbeitet und fortschreibt
Baumkataster
Spielplatzkataster u.a. [Bearbeiten]
Friedhofskataster
Es existieren diverse Unterkategorien kommunaler Informationssystem wie Grünflächeninformationssysteme (Grünflächenkataster)
UIS: Umweltinformationssystem
Ein Umweltinformationssystem ist ein Informationssystem
das Umweltinformationen bereitstellt
Ein UIS besteht in der Regel aus mehreren Umweltdatenbanken mit verschiedenen Umweltdatenbeständen
Es bietet leistungsfähige Zugriffs- und Auswertemethoden zur Ableitung von Umweltinformation
Aufgrund der Vielfalt der potenziellen Nutzer eines UIS bestehen unterschiedlichste
teilweise divergierende Anforderungen an die Charakteristika eines UIS
das der Erfassung
Speicherung
Ein UIS ist ein erweitertes GIS
Verarbeitung und Präsentation von raum-
zeit- und inhaltsbezogenen Daten zur Beschreibung des Zustandes der Umwelt hinsichtlich Belastungen und Gefährdungen dient und Grundlagen für Maßnahmen des Umweltschutzes bildet
UIS werden als Informationssysteme in der Verwaltung und in Unternehmen der freien Wirtschaft (so genannte Betriebliche Umweltinformationssysteme) eingesetzt
Sie bestehen i.d.R. aus vielen verschiedenen Fachinformationssystemen (FIS)
Frühe Nutzer waren beispielsweise Umweltbehörden wie das Umweltbundesamt (UBA) oder Landesumweltministerien und deren nachgeordnete Landesämter
Ihre Aufgaben erstrecken sich von der Erfassung der Radioaktivität
Wasser und Boden bis hin zu Biotopkartierungen und der Erhaltung der Artenvielfalt
der Kontrolle der Umweltmedien Luft
Sie dienen der Notfallvorsorge
dem Verwaltungsvollzug und der Bürgerinformation im Umweltbereich. [Bearbeiten]
BIS: Bodeninformationssystem
Ein Bodeninformationssystem ist ein Fachinformationssystem zum Boden
welches als Bestandteil von UIS aufgebaut wird
zum Beispiel BIS-NRW. [Bearbeiten]
NIS: Netzinformationssystem
Verwaltung
Ein Netzinformationssystem ist ein Instrument zur Erfassung
Analyse und Präsentation von Betriebsmitteldaten
die in einem einheitlichen Bezugsrahmen gegeben sein muss
Diese beziehen sich auf die Netzwerktopologie
Mit dieser besonderen Ausprägung eines Geo-Informationssystems arbeiten Ver- und Entsorgungsunternehmen
Hierbei steht in erster Linie die geometrische und graphische Dokumentation des Leitungsbestands im Vordergrund
Von daher fallen sie ebenso in die Kategorie der Betriebs- bzw
Betriebsmittelinformationssysteme (Facility Management System) [Bearbeiten]
FIS: Fachinformationssystem
Fachinformationssysteme stellen eine besondere Klasse von Geo-Informationssystemen dar
die mit den bisherigen Ausprägungen nicht abgedeckt sind
Hierunter fallen insbesondere die Spezialanwendungen
Freizeit- und Routenplanung usw
die fachbezogene Aufgaben unterstützen und zur Bewältigung konkreter Fachanforderungen notwendig sind. Diese stellen Spezialanwendungen dar
Verkehrsplanung
Lawinen- und Umweltschutz
Touristik
Hydrologie
Geologie
Sie sind Informationssysteme
beispielsweise für Bauwesen
Hauptabnehmer für Fachanwendungen sind Kommunen. [Bearbeiten]
Datenmodell
Das Datenmodell eines Geoinformationssystems wird in allen klassischen Datenmodellen erweitert mit der Datenhaltung geographischer Daten. [Bearbeiten]
Grundlegendes Modell
Linien und Flächen
Das grundlegende Datenmodell verwaltet raumbezogene Objekte in Form von Punkten
Es unterscheidet sich nicht wesentlich von herkömmlichen Datenstrukturen (wie in einfachsten Grafik/CAD-Programmen)
Die Neuerung innerhalb des GIS-Modells bestand weniger im Datenmodell sondern in der Verwaltung geographischer Daten
Die ersten GIS-Programme nutzten Standard-Datenbankprogramme wie beispielsweise DBase für die Verwaltung von Attributdaten (der Marktführer Esri benutzt bis heute das DBase-Format für das Programm ArcView)
sowie Programmroutinen die das Zusammenspiel zwischen der Datenbank und den Grafikobjekten organisieren
Ergänzt wurde diese normale Datenbank um ein Grafik-Speicherformat
Zur Speicherung kommen häufig objektrelationale Datenbanksysteme zum Einsatz
Innovativ war daher nicht die Entwicklung eines Datenbankmodells
sondern der programmatische Umgang damit. [Bearbeiten]
Topologie
bezeichnet die räumliche Beziehung von Geoobjekten zueinander (Nachbarschaftsbeziehungen)
Im Gegensatz zur Geometrie
die die absolute Form und Lage im Raum betrifft
sind topologische Beziehungen zwischen Geoobjekten unabhängig von Maßen wie der Distanz
Die wichtigsten Topologischen Beziehungen zwischen 2 Geoobjekten A und B nach Egenhofer sind: A ist disjunkt zu B A liegt innerhalb B B liegt innerhalb A A überdeckt B B überdeckt A A trifft B A gleicht B [Bearbeiten]
Dimension
Die Dimension gibt an
wie viele Koordinatenwerte einem Objekt im GIS zugeordnet sind: zweidimensional (2D): Jeder Punkt hat eine x- und eine y-Koordinate
Linienverbindungen oder Flächen
liegen also in einer Ebene (xy-Ebene) vor
die auf die Punkte aufbauen
Räumliche Darstellungen und Analysen sind daher nicht möglich zweieinhalbdimensional (2
5D): Jeder Punkt hat zusätzlich zur x- und y-Koordinate eine attributive Information über die Höhe
aber für jeden Knotenpunkt ist auch die Höheninformation abrufbar
Das bedeutet
Linien und Flächen weiterhin in der xy-Ebene dargestellt werden
dass Punkte
Einfache räumliche Analysen sind damit möglich
Räumliche Darstellungen sind jedoch nicht möglich
Ein Großteil der heute vorhandenen GIS-Daten liegt in dieser Form vor. dreidimensional (3D): Alle Punkte haben x-
y- und z-Koordinate (bzw
Höhe)
Linienverbindungen sind räumliche Linien
die nicht in einer Ebene liegen
Wenn Kreisbögen als Verbindungen vorkommen
werden diese streng genommen Ellipsenabschnitte
die in einer geneigten Ebene liegen; oder sie müssen durch Linienzüge mit entsprechend kurzen Segmenten angenähert werden
Flächenobjekte sind nur dann ebene Flächen
wenn sie durch genau 3 Punkte begrenzt werden
ansonsten sind es gekrümmte Raumflächen
die sich aus dem zeitlichen Ablauf ergibt
Räumliche Analysen und Darstellungen sind damit möglich. vierdimensional (4D): Zusätzlich zu den 3 Koordinaten im Raum wird eine vierte Information mitgeführt
Das kann z
B. durch Verwendung eines Timestamps für jedes Objekt ermöglicht
zu welchem Zeitpunkt ein Objekt existiert hat oder nicht
Damit kann abgefragt werden
Aus diesen Daten können dann Darstellungen der Vergangenheit kreiert werden (z
B.: Wie sah das Ortsbild am 15
bevor der Neubau errichtet wurde); auch zeitabhängige Animationen können erzeugt werden (z
Februar 2002 aus
B.: der Fortschritt des Kohleabbaus in einem Bergwerk). [Bearbeiten]
Funktionen
Ein GIS erweitert somit die Nutzungsmöglichkeiten der klassischen Landkarte
Neben der Visualisierung spielen Geooperatoren eine wichtige Rolle zur Analyse der Geodaten
Auf Basis eines guten Datenbestandes (geometrische und Sachdaten) erlaubt ein GIS zum Beispiel: [Bearbeiten]
Abfragen
die Abfrage von Eigenschaften in einem Gebiet (zum Beispiel: Wieviele Einwohner hat diese Stadt?) [Bearbeiten]
Visualisierung
Extraktion oder Modifikation aller Objekte mit vorgegebenen Eigenschaften (beispielsweise: Welche Flächen sind Felder?) siehe auch Kartographie [Bearbeiten]
Visualisierung der Lage
Weitere Funktionen
Schraffur oder Beschriftung (zum Beispiel Flussbeschriftungen oder Einfärbungen nach Flächennutzungsarten) Die Bildung sogenannter Pufferflächen (Buffer) um Geoobjekte beliebiger Dimension
die Verschneidung (Feststellung
wo vorgegebene Eigenschaften verschiedener Themen aufeinandertreffen
zum Beispiel: Welche Seen (topografisch ermittelt) befinden sich innerhalb der Verwaltungsgrenzen von Sachsen) die visuelle Überlagerung geometrischer Daten verschiedener Quellen auf Basis georeferenzierter Koordinaten (beispielsweise gemeinsame Darstellung von Tagebauen und Grundwassermessstellen) die grafische Visualisierung unterschiedlicher Attributierung durch Färbung
vollständig attributierter
aber auch mathematisch komplexer Probleme 'travelling salesman' Geoinformationssysteme ermöglichen die Schaffung in sich widerspruchsfreier
überlappungsfreier Daten und stellen Funktionen zur Aufspürung u
Dies sind Gebiete innerhalb eines bestimmten Abstandes vom ursprünglichen Geoobjekt die Lösung von Abfragen unter Verwendung von Attributen wie 'schnellster Weg'
Behandlung von Geometrie- u
Attributierungsfehlern bereit
In der Geodäsie bzw
Zeitreihen oder VR-Simulationen genutzt
Sonder- und Leitungs-Katastern
Atlanten
Kartographie werden sie zur Erstellung von Karten
Neben den kommerziell vermarkteten GIS gibt es auch freie GIS. [Bearbeiten]
Automatisierung
indem die notwendigen Abläufe zu Makros zusammengefasst werden
Für wiederkehrende Aufgaben ist es sinnvoll
diese zu automatisieren
klassifizierte Datenattribute
redundanzfreie Daten (Ausnahme: wenn die Konsistenz erst durch das Makto geprüft wird). softwarelesbare
Solche Aufgaben können sein: Plots von Karten und Plänen entsprechend einem bestimmten Blattschnitt unter gleichen Randbedingungen Nachattributierung importierter Daten spezifische periodische Auswertungen für regelmäßige Berichte Regelmäßige Datenweitergaben an andere Ämter oder Firmen über definierte Schnittstellen Prüfvorgänge zur Datenkonsistenz Einbeziehung extern gepflegter Sachdaten Voraussetzungen für Automatisierbakeit sind: Eine Makrosprache mit Schleifen
nach welche selektiert werden kann. [Bearbeiten]
Bedingungen und Eingabemöglichkeiten konsistente
Software
GIS-Software GRASS GIS - Freie Software für ein komplettes GIS [Bearbeiten]
Wikipedia Verweise
Fernerkundung Wikiprojekt Geoinformatik GIS-Lexikon Kataster und ALK Weitere Informationssysteme Datenqualität Attributierung
Sekundärdaten Web GIS Kartographie [Bearbeiten]
Literatur
siehe GIS Literatur [Bearbeiten]
Weblinks
[Bearbeiten]
Nicht kommerzielle Weblinks
http://www.gis-tutor.de deutschsprachiges "Lehrbuch"
gute Einstiegsadresse zu GIS http://www2.geoinform.fh-mainz.de/~zipf/arcInfoBuch/ Das Geoinformationssystem ARC/INFO - Eine praktische Einführung in Arc/INFO Workstation und ArcTOOLS
Heidelberg
2001
A. und Nücker
Zipf
L. http://www.opengis.org Konsortium zur Ausarbeitung von Normierungsvorschlägen zum Austausch zwischen GIS http://www.isotc211.org Int
Normierungsverein - Technisches Komitee Nr
Kartenprojektionen). Praxishandbuch WebGIS mit Freier Software (http://www.ccgis.de/Handbuch_Vorwort_Einleitung.html) (umfangreiche Einführung und Vorstellung aktueller Software) [Bearbeiten]
211 für Geoinformation GIS-Wiki (http://webgis.dyndns.org:8080/giswiki/Wiki.jsp) - deutsches Wiki für Geoinformatik. http://www.freegis.org Übersicht über freie Geodaten und GIS FreeGISBook (http://www.eogeo.org/Projects/projects_wiki/FreeGISBook)—WiKi eines gemeinschaftlich erstellten Buches zu Free GIS (Theorie und Programme) SAGA GIS (http://geosun1.uni-geog.gwdg.de/saga/html/index.php): A Free GIS under GNU Public License GIS-Scripts
Hochschule Rapperswil (http://www.l.hsr.ch/gis): Viele Unterlagen
Anleitungen und Übungen zur Arbeit mit GIS in der Planung MapRef.org (http://www.mapref.org) - Sammlung Europäischer Koordinaten-Referenz-Systeme (geodätische Referenzsysteme
Firmen-Links
siehe: GIS-Software. [Bearbeiten]
Web-GIS-Beispiele
siehe: Web-GIS. [Bearbeiten]
GIS-Aufsätze
Naturschutz und Landschaftsplanung (http://www.lutra-lausitz.de/verlag/produkte/kochbuch.htm) [Bearbeiten]
GIS-Literatur-Seite des Instituts für Geodäsie und Geoinformatik an der Uni Rostock (http://www.geoinformatik.uni-rostock.de/literatur.asp) Online Papers AGIT Suchfunktion (http://www.agit.at/papers/) Geoinformation MOBIL 2002
AGIT SPEZIAL (http://www.agit.at/papers/papers_kategorie.asp?veranstaltung=MO2002) Online Papers AGIT 95 (http://www.sbg.ac.at/geo/agit/online95.htm) Beiträge zur AGIT 96 (http://www.sbg.ac.at/geo/agit/papers96/index.htm) AGIT'97 - Beiträge (http://www.sbg.ac.at/geo/agit/papers97/) CORP (Computergestützte Raumplanung) Archiv (http://www.corp.at/corp2003/archiv.htm) ArcView-Kochbuch Praktische GIS-Anleitungen für Ökologie
GIS-Zeitschriftenartikel
Wissenschaft und Volkstumskampf (http://www.ecogis.de/forumwissenschaft.pdf) Streubomben mit Fernsteuerung (http://www.zeit.de/2002/12/Politik/print_200212_us-waffen.html) (Die ZEIT in "Politik 12/2002) Babyfon und Chip-Implantat (http://www.zeit.de/2002/09/Leben/200209_kinder.html) (Die ZEIT) Raumpflege - Europa wagt einen neuen Sprung ins All (http://www.zeit.de/2001/20/Wissen/200120_glosse.html) (Die ZEIT) Die vermessene Welt (http://www.zeit.de/2002/14/Wissen/print_200214_n-gis.html) - zu Aktenschränken der Behörden in denen wertvolle geografische Daten lagern
die sich in digitalen Karten miteinander verknüpfen ließen und deren Milliardenschatz noch nicht gehoben ist (Die ZEIT) [Bearbeiten]
GIS-Zeitschriften
urban design
landscape and environmental planning as well as regional and environmental economy." (http://www.orl.arch.ethz.ch/disp/) Seiten der ZEIT (http://www.zeit.de/) zum Thema GPS (http://jobs.zeit.de:9999/services/online-search?config=zeit;method=or;format=long;sort=score;words=gps;page=3) [Bearbeiten]
Zeitschriften-Sammlung bei der UNI-Salzburg (ZGIS) (http://www.zgis.at/ginfo/zeitungen.asp) Geobit (http://www.geopoint.de/geo) AVN - Allgemeine Vermessungs-Nachrichten (http://www.geopoint.de/avn) Business Geomatics (deutsch) (http://www.business-geomatics.com/) DISP Zitat: "DISP is an interdisciplinary scientific journal covering all aspects of spatial planning
GIS/Geographie-Literatur-Suche
Geographische Aufsatzdatenbank der Uni Erlangen (http://www.geodok.uni-erlangen.de/) geoworld.de - Literatur- Link- und Adresssuchmaschine (http://www.geoworld.de/) Bücherseite (http://www.metagis.de/metagis/buchladen/gis-buecher.htm) von Metagis (http://www.metagis.de) [Bearbeiten]
GIS/Geographie-Literatur-Linksammlungen
GIS-Lehrbücher bei den GIS-News (http://www.gis-news.de/books/by_name.htm) [Bearbeiten]
GIS-Bücher
Ralf Bill: Grundlagen der Geoinformationssysteme
Strukturen
Heidelberg 1994
ISBN 3-87907-265-5 Norbert Bartelme: Geoinformatik - Modelle
Funktionen
3A
Springer 2000
ISBN 3-540-65988-9 Alexander Zipf: Geoinformation mobilH
ufl.
eidelberg 2002W
ichmann Verlag. ISBN 3-87907-373-2 Volker Coors
Alexander Zipf: 3D-Geoinformationssysteme - Grundlagen und AnwendungenH
eidelberg 2004W
ichmann VerlagI
SBN 3-87907-411-9 Vorlage:Deutschlandlastig da:GIS en:Geographic information system es:Sistema de Información Geográfica fr:Système d'information géographique he:מערכת מידע ×’×™×?וגרפית it:GIS ja:地ç?†æƒ…å ±ã‚·ã‚¹ãƒ†ãƒ nl:Geografisch informatiesysteem pl:Geograficzne systemy informatyczne
[X] Schliessen
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