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Einführung in die Theorie und Praxis Geographischer Informations-Systeme Sommersemester 2003
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Einführung in die Theorie und Praxis Geographischer Informations-Systeme Sommersemester 2003
Theorie und Praxis Geographischer Informations-Systeme
Ziele des Seminars...
Einführung in die Theorie und Praxis Geographischer Informations-Systeme Sommersemester 2003
Island 1528 Benedetto Bordone
Einführung in die Theorie und Praxis Geographischer Informations-Systeme Sommersemester 2003
Herodot 450bc
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Isidore of Seville (um 630 n. Chr.)
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HVV
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„analoge“ Karte „Karten“ im GIS
Karten auf Papier Karten am Bildschirm
Präsentation und Speicherung in einem einzigen Medium
Aufteilung zwischen Präsentation und Speicherung
2-dimensionale Abbildung 2- & 3-dimensionale Abbildung
statische Visualisierung dynamische Visualisierung, Animation
Einzeldokument „Mehrfachdokument“: Karte, Tabelle, Diagramm
Karten hergestellt für breites Publikum Karten hergestellt für individuellen Bedarf
Karten zeigen bekanntes, gesichertes Wissen „Karten“ dienen der Gewinnung neuer Information (Analysefunktion)
„Einbahnkommunikation“ zwischen Karte und Publikum: Die Karte vermittelt, kann aber
nicht auf Fragestellungen reagieren
„Zweibahnkommunikation“ zwischen Karte und Nutzer: interaktiver Dialog über
Computerabfrage
Karten werden von Kartographen hergestellt Karten werden zunehmend vom Kartennutzer selbst hergestellt
Verwaltung und Wirtschaft diktieren die kartographische Produktion
Der Kartennutzer produziert seine Karte nach individuellem Bedarf
„analoge“ und „digitale“ Karten...
Geo/Attributdaten
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Grundlagen: Geo-Daten / AttributdatenWomit beschäftigt sich die Geographische Informationsverarbeitung?
Daten mit räumlichem Bezug Diese Daten beschreiben Objekte, die charakterisiert sind durch:
1. geographische Daten, die die Lage von Objekten im 2-dimensionalen Raum beschreiben (durch Koordinaten)
2. Sach- oder Attributdaten, die Eigenschaften der Objekte unabhängig von ihrer geographischen Lage beschreiben (z.B. Name, Einwohnerzahl einer Stadt, Bodentyp, Bestandesalter)
Was benötigt man zur Geographischen Informationsverarbeitung?
Hardware Software Daten (auch Software) Brainware
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GIS-Projekte - Hardware, Software, Daten, Brainware...
Visualisierung von Sach- / Attributdaten in gedruckte Karten oder Bildschirmpräsentationen
räumliche Analysen
... etwa zur Beantwortung von Fragen wie:
„Wie viele Objekte liegen in einem Streifen von 100m beiderseits einer Straße? Welche Eigenschaften haben diese Objekte?“
„Wie viele und welche Punkte liegen in einer Fläche?“
„Wie gelangt man am schnellsten von einem Punkt zu einem anderen?“
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Geographische Informationsverarbeitung: Kartographie- und GIS-Programme
Desktop-Mapping-Systeme (Kartografie-Programme), die vorwiegend die Erstellung
von Karten, nicht jedoch weiterführende Analysen
erlauben.
Geographische Informations-Systeme (GIS)
im „eigentlichen“ Sinn, die genau auf solche Analysen spezialisiert sind, nebenbei aber
auch die Funktion eines Desktop-Mapping-Systems haben. Sie stellen i.a. wesentlich höhere Anforderungen an die Computer-
Hardware und den Benutzer.
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EVAP-Prinzip im GIS
... raumbezogener Daten.
Erfassung
Verwaltung
Analyse
Präsentation
GIS-Programme dienen zur...
Einführung in die Theorie und Praxis Geographischer Informations-Systeme Sommersemester 2003
Kartographie-Programm versus GIS
Kartographie-Programm
(Desktop-Mapping-System)
GIS
Schwerpunkt liegt auf Erfassung und Präsentation (E + P aus E V A P)
Alle Komponenten des E V A P-Konzepts werden unterstützt
Hauptzweck: Erzeugung thematischer oder topographischer Karten
Visualisierung ist nur eine von vielen Funktionen
Analysefunktionen sind nicht vorhanden oder nur schwach entwickelt
Analysefunktionen bilden den Schwerpunkt der GIS-Funktionalität
Allerdings ist die Unterscheidung in „Kartographie-Programme“ einerseits
und „GIS“ andererseitsnicht immer scharf durchzuführen.
Desktop-Mapping-Systeme übernehmen immer mehr Aufgaben, die ursprünglich als reine GIS-
Aufgaben angesehen wurden. Möglicherweise wird die Unterscheidung zwischen GIS und Desktop-Mapping-Systemen in Zukunft hinfällig werden.
Einführung in die Theorie und Praxis Geographischer Informations-Systeme Sommersemester 2003
Geo-Datenformate: Raster- und Vektor-Systeme
Vektor-Systeme
Die einzelnen Objekte werden durch Grenzlinien beschrieben
Nahezu beliebige Auflösung (Vergrößerung) ist möglich
Jedes Element/Objekt hat eine Verbindung zu beschreibenden Daten (Attributdaten)
Raster-Systeme
Der Datensatz setzt sich aus lauter einzelnen Zellen (Pixeln) zusammen
Die mögliche Auflösung hängt direkt von der Größe der Zellen ab
Jede Zelle bekommt einen Wert (Grauwert oder Farbe) zugeordnet
Geographische Informations-Systeme können generell in zwei „Schienen“ eingeteilt werden:
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Geo-Datenformate: Raster- vs. Vektor-Daten
Es gibt GIS, die mit sowohl mit Raster- als auch mit Vektordaten umgehen können. Dazu gehören ARC/INFO und ArcView (mit der Erweiterung Spatial Analyst). Solche GIS werden als „Hybrid-Systeme“ bezeichnet.
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Organisation der Geodaten im GIS: Layer-Prinzip
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Einsatzbereiche Geographischer Informations-Systeme
Raumordnung (Planung von Kanalnetzen, Verkehrswegen, Standortsuche, z.B. Deponien...)
Räumliche Planung und Entwicklung (Stadtplanung, Landschaftsplanung...)
Umweltschutz (UVP, Biotop- und Nutzungstypen, Altlastenkataster, Nationalparkverwaltung ...)
Notdienste / Einsatzplanung (Polizei, Feuerwehr, Rettungsdienste...)
Versorgungsunternehmen (Wasser, Strom, Gas, Telefon...)
Mobilfunkbetreiber (Standortsuche f. Sendeanlagen, Abdeckung...)
Wissenschaft (Geographie, Geologie, Biologie...)
Navigationssystemanbieter (z.B. für Schiffe, Flugzeuge, Taxis, private PKW...)
Militär (Logistik, Navigation, Einsatzplanung...)
Vermessungs- und Katasterwesen (ATKIS)
Marketing (Abschätzung von Kundenpotentialen)
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Titel