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30.11.2009
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Prof. Erich Buhmann Einführung Landschaftsinformatik
GEOGRAPHISCHE INFORMATIONSSYSTEME (GIS)stellen eine Abbildung der realen Welt dar
Prof. Erich Buhmann -Einführung Landschaftsinformatik
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Prof. Erich Buhmann Einführung Landschaftsinformatik
GIS als eineAbstraktion der Welt
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Landschaftsarchitektur und Umweltplanung im Verhältnis zur räumlichen Gesamtplanung
(Kiemstedt zit. in Gassner 1995, ergänzt)Planungsraum / Planungsebene
Gesamtplanung Fachbeitrag Landschafttsplanung / Landschaftsarchitektur
Planungsmaßstab Landschaftsplanung /Landschaftsarchitektur
Land Landesraumordnungs-programm*
Landschaftsprogramm* 1:500.000 bis 1:200.000
Region/RB Regionalplan* Landschaftsrahmenplan* 1:50.000 bis 1:25.000
Gemeinde Flächennutzungsplan Landschaftsplan 1:10.000 bis 1:5.000
Teil des Gemeindegebiets
Bebauungsplan Grünordnungsplan 1:2.500 bis 1:1.000
Einzelprojekt Vorentwurf, Entwurf, Werkplan des Architekten
dto Landschaftsarchitekt 1:1.000 bis 1: 200 (100)
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ArcGlobe Beispiel Raster und 3D Shape
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Globale Visualisierung der Welt mit
3- und 4D- GIS
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we
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Landschaftsarchitekten und Umweltplanerkönnen als
„Anwalt der Landschaft“gelten
und interdisziplinär entscheidend zur Lösung aktueller Probleme der Menschheit
wie- Klimawandel
- Welternährung und - Nachhaltiger Entwicklung
beitragen
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Prof. Erich Buhmann Einführung Landschaftsinformatik
Quelle: Deutsches Klimarechnungszentrum, http://www.dkrz.de/images/gallery/Emissions_800.jpg
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Quelle: Deutsches Klimarechnungszentrum, http://www.dkrz.de/images/gallery/Emissions_800.jpg
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LINKS zum Thema KlimawandelUmweltbundesamthttp://www.umweltbundesamt.de/
INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPPC)http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg2.htmUNITED NATIONS FRAMEWORK CONVENTION ON CLIMATE CHANGE (UNFCC)http://unfccc.int/2860.phpCENTER FOR GLOBAL ENVIRONMENTAL RESEARCHhttp://www-cger.nies.go.jp/EUROPEAN COMMISSION ENVRIRONMENThttp://ec.europa.eu/environment/index_en.htmPOTSDAM INSTTITUTE FOR CLIMATE RESEARCH http://www.pik-potsdam.de/CLlMATE CHANGE AND HUMAN HEALTHhttp://www.climate.org/2002/topics/climate/index.shtmlENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCYhttp://www.epa.gov/climatechange/index.htmlMAX-PLANCK INSTITUT FÜR METEROLOGIEhttp://www.mpimet.mpg.de/home.htmlNATIONAL SNOW AND ICE DATA CENTERhttp://nsidc.org/sotc/
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Max-Plank Broschüre Klimaprojektionen
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Schematische Darstellung der wichtigsten Komponenten des Klimasystems. Je mehr dieser Prozesse im Modell berücksichtigt werden, um so genauer wird das Ergebnis.Quelle: Deutsches Klimarechnungszentrum, http://www.dkrz.de/dkrz/science/Why_SC3
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Europa im Rechengitter in verschiedenen Auflösungen. Gitterpunktsabstand (von oben links nach unten rechts): 500km, 250km, 150km, 100km. Je feiner die Auflösung, um so besser die Vorhersagen
Quelle: Deutsches Klimarechnungszentrum, http://www.dkrz.de/dkrz/science/Why_SC3
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Die verschiedenen Komponenten des Klimasystems reagieren mit sehr unterschiedlichen Zeitskalen BEISPIEL SCHNEEBEDECKUNG ALPEN
Quelle: Deutsches Klimarechnungszentrum, http://www.dkrz.de/dkrz/science/Why_SC3
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LINKS zum Thema WelternährungUNITED NATIONS UNIVERSITY PRESS: Who´s hungry? And how do we know? Food shortage, poverty and deprivationhttp://www.unu.edu/unupress/unupbooks/uu22we/uu22we03.htm#1.%20introduction
SOCIO ECONOMIC DATA AND APPLICATION CENTER: Potential Impacts of Climate Change on World Food Supplyhttp://sedac.ciesin.columbia.edu/giss_crop_study/index.html
ORGANISATION FOR ECONOMIC CO-OPERATION AND DEVELOPMENThttp://www.oecd.org/topic/0,2686,en_2649_34361_1_1_1_1_37465,00.html
DEPARTMENT FOR ENVIRONMENTAL FOOD AND RURAL AFFAIRS (UK)http://www.defra.gov.uk/environment/climatechange/
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ProjektzyklusLandschaftsarchitektur und
Umweltplanung
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Geschäftsstrategie
Datenobjekte
Arbeitsprozesse
GIS-Instrumente
Technologische Strategie
Projekte
•Umlaufzeiten•Produktivität•Beschaffung
Kernpunkte x
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Vgl. Brad HoltzVgl. Brad Holtz
Einführung Landschaftsinformatik
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Quelle: R. Stahl: GIS-Tutor 1997, geändert
Methoden der Datenerfassung für GIS
Lebenszyklus von Hard- und Software
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Changing Pressures
1981 2008
4Mhz
X4 6.600+ Mhz
Processor speed doublesevery 18 months
Application development time decrease
2 years(Programming)
Client/server2 months(Web tools)
nach Brad Holz, 2008, aktualisiert
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Maximale Lebensdauer
Increasing TechnologyIncreasing Technology
% o
f use
rs a
dopt
ing
tech
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of u
sers
ado
ptin
g te
chno
logy
bleeding edgebleeding edgeearly adoptersearly adopters
mainstreammainstreamleading edgeleading edgelate adopterslate adopters
trailing edgetrailing edge
lead users acquire lead users acquire technologytechnology
mass deployment mass deployment throughout firmthroughout firm
divested, divested, employees take employees take homehome
24 24 -- 42 months42 months
Veraltet: Punkt, ab dem der Nutzen die Kosten der Neuanschaffung Veraltet: Punkt, ab dem der Nutzen die Kosten der Neuanschaffung rechtfertigtrechtfertigt
Vgl. Brad HoltzVgl. Brad HoltzProf. Erich Buhmann Einführung Landschaftsinformatik
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Komponenten eines GISKomponenten eines GISProf. Erich Buhmann Einführung Landschaftsinformatik
Quelle: R. Stahl: GIS-Tutor 1997, geändert
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GISGIS--Abbildung Abbildung der realen Weltder realen Welt
als als RasterRaster
und/oderund/oder
VektorabbildungVektorabbildung
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Quelle: R. Stahl: GIS-Tutor 1997, geändert
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Daten der Daten der
VektorabbildungVektorabbildung
getrennt nach den getrennt nach den
graphischengraphischen
ElementenElementen
-- PunktePunkte
-- FlächenFlächen
-- LinienLinien
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GIS immer GIS immer
koordinatenbezogenekoordinatenbezogene graphische Abbildunggraphische Abbildung
undund DatenbankkopplungDatenbankkopplung
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Proto-GIS
Minicomputer
Workstation
Windows-PC
Web
GIS-Generationen (nach Strobel)1960
1975
1987
1995
2001
Prof. Erich Buhmann
Location Based Services 2006
Source: ESRI
Einführung Landschaftsinformatik
Betrachter
Anwender
Erfasser
Klassische Nutzerpyramide GISKlassische Nutzerpyramide GIS
Viewer/Internet GIS
Desktop GIS
Professional GIS
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Prof. Erich Buhmann Einführung Landschaftsinformatik
„GIS-Softwarekategorien nach Buhmann/Wiesel, 2007/08“
– nach Funktionsumfang• Professional GIS • Desktop-GIS• GIS-Viewer
- nach technischer Charakteristik• CAD-GIS• GIS-Fachschale und Applikation• Internet-GIS• GIS-Ergänzung• Geo-Datenserver• Mobile-GIS
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Anzahl beschriebener GIS-Software-produkte nach Kategorien 2003 + 08Professional GIS 40 37Desktop-GIS 62 61GIS-Viewer 25 30Internet-GIS 85 10
CAD-GIS 53 41Mobile-GIS 26 31GIS-Ergänzungen 207 227GIS-Fachschalen/Appl. 189 239Geo-Datenbankserver 15 17
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•• GISGIS--StandardisierungStandardisierung
•• WebGISWebGIS + Online+ Online--GISGIS
•• LocationLocation BasedBased ServicesServices
•• Objektorientierte Verwaltung großer Datenmengen Objektorientierte Verwaltung großer Datenmengen (z. B. Google Earth)(z. B. Google Earth)
•• Prozessorientierte intelligente GeoverarbeitungProzessorientierte intelligente Geoverarbeitung
•• Virtual GISVirtual GIS
•• Open Open Source AnwendungenSource Anwendungen
•• GeoDesignGeoDesign
Technische GIS-Entwicklungen
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GIS-Standardisierung
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Arc/Info
Atlas
Intergraph
SicadARGIS
Vision
...Arc/Info
Atlas
Intergraph
SicadARGIS
Vision
...
Austausch-format
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Web-GIS
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File FormatFile FormatFile Format
File Format
Real-TimeData Feed
File FormatFile Format
File FormatNon-
traditionalDBMS
File Format
NETWORKS AND CLIENT/SERVER TECHNOLOGY
File FormatFileFormat
File Format
File Format
Interfaces based on the OpenGIS Specification
TraditionalDBMS
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Web GISWeb GIS
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BROWSERCLIENT
BROWSERCLIENT
WEB-SERVER
WEB-SERVER
HTTP
HTML
CustomGatewayCustomGateway
DBMSDBMS
API /API /ODBCODBC
GISGIS
NetNet--awareawareapplicationapplicationNetNet--awareawareapplicationapplication
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Beispiel: Ontario
http://158.61.82.251/gis/apps.htm
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Location Based Services (LBS)Wird nach der Entwicklung der WebGIS Systeme als die nächste Generation von GIS bezichnet. LBS sind über ein Netzwerk erbrachte mobile Dienste, die unter Zuhilfenahme von positions-, zeit- und personenabhängigen Daten dem Endbenutzer selektive Informationen bereitstellen oder Dienste anderer Art erbringen.
Wie Nutzerpositionen technisch ermittelt werden, hängt von der Art des Positionsbestimmungsverfahren ab.
Man unterscheidet zwischen reaktiven und proaktiven standortbezogenen Diensten.
Bei reaktiven Diensten muss der Dienstnutzer den Service explizit anfordern Ein proaktiver Dienst reagiert auf bestimmte Ereignisse, zum Beispiel beim Betreten einer bestimmten Zone.
In Deutschland gibt es ca. 20 Millionen Anschriften, deren Koordinaten auf etwa einen Meter genau bekannt sind. Dazu kommen einige Hunderttausend wichtige Ortspunkte, wie z. B. Flughäfen, Behörden, Hotels, Tankstellen, Krankenhäuser, Bahn-höfe, Haltepunkte, Arztpraxen, Schulen für die Einbeziehung in LBS.
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Objektorientierte Verwaltung großer Datenmengen
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Virtual GIS
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VR-Definition
• Realität = 25 Bilder/Sekunde, Maßstab 1:1• Navigation und • Interaktion mit Bauteilen u.a.• Eintauchen in die Datenwelt
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ArcGlobe Beispiel Extrudieren
Globale Visualisierung• Interaktiv – integriert – schnell!• Bestandteil des 3D Analyst – bald auch als Web Services
Edition
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Prozessorientierte intelligente Geoverarbeitung
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Die häufigsten Operationen für GIS-Analysen
Vector Analyse
••Überlagerung (Verschneidung)Überlagerung (Verschneidung)••Selektion und ReSelektion und Re--KlassifizierungKlassifizierung••PufferbildungPufferbildung
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ATELIER BERNBURGLANDSCHAFTSARCHITEKTENHangneigungsklassen
Ableitung der Hangneigung aus dem Digitalen Geländemodell
Hochschule Anhalt (FH)
ModelBuilderWas ist ein Modell?
BODEN
HÖHEN
VEGETATION
NIEDERSCHLAG
NEIGUNG
EROSIONSPOTENTIAL
EROSIONGEFAHR
nach B. Miller, ESRI 2004nach B. Miller, ESRI 2004
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Eingangsdaten GeooperationAusgangs-datensatzErgebnis
Eingangsdaten und Funktionsparameter Eingangsdaten und Funktionsparameter -- vordefiniert oder... vordefiniert oder... -- über Eingabemaskeüber Eingabemaske
ArcGIS ModelBuilder
Drag and DropName, Pfad,Parameter
Parameter
“Square” – “Circle” – “Square”
GIS – Schulungen im Internet
ESRI virtual campusESRI virtual campus ((EnglischEnglisch, , fürfür StudentenStudenten HSA HSA kostenfreikostenfrei((–– BitteBitte ZugangZugang überüber [email protected] anfordernanfordern))
ZGIS ZGIS –– Seminare SommerSeminare Sommer-- und Wintersemesterund WintersemesterUniversität Salzburg: www.agit.at
Seminare von ESRI DEUTSCHLANDwww.campus-esri.com
Hochschule Anhalt (FH):www.landschaftsinformatik.de (englischsprachige GIS-Einführungen)www.kolleg.loel.hs-anhalt.de/gis-seminar/index.htm (Seminarunterlagen Matthias Pietsch)www.landschaftsinformatik.de (Vorlesungsunterlagen Prof. Erich Buhmann)
Hochschule Vechta, Driverstraße 22, D-49377 VechtaORGANISATION: Vechta [email protected]
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WEB-Services
ArcGIS Trial Version:http://ESRI.com
GIS als digitale Karte: http://www.mapquest.com/
Geoinformatik Lexikonhttp://www.geoinformatik.uni-rostock.de/lexikon.asp
Diskussionsforum für ArcGIS-Anwender:http://forums.esri.com/forums/index.cfm
Netzwerk GIS in Sachsen-Anhalthttp://www.netzwerk-gis.de/
GISWiki www.giswiki.org/GIS WIKIPEDIA http://de.wikipedia.org/wiki/Geoinformationssystemmehr GIS Links http://www.ncgia.ucsb.edu/giscc/units/u002/u002.html#7.2
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