Einführung Flashcards
Räumliche Daten
Spatial
… beziehen sich auf den Raum an sich.
Geographische Daten
Geographic
… beziehen sich auf die Erde. Es werden nur Phänomene auf/unter/über der Erdoberfläche erfasst, analysiert und dargestellt.
Geographisch ist eine spezielle Unterkategorie von räumlich.
Eigenschaften geographischer Daten
- Multidimensional (mind. 2)
- Geographische Daten sind umfangreich
- Geographische Daten werden in unterschiedlichen Auflösungen unterschiedlich dargestellt
Welcher Maßstab ist größer?
a) 1:1 Mill.
b) 1:500
a)
Entwicklung
1) Canada Geographic Information System (CGIS)
2) The Urban and Regional Information System (URISA)
Harvard Lab for Computer Graphics and Spatial Analysis
3) ESRI, Intergraph
4) Landsat 1
5) AutoCarto 1
Gliederung der Entwicklung
- Innovation
- Kommerzialisierung
- Verbreitung
Definition GIS
- System zur Eingabe, Speicherung, Manipulation, Analyse und Ausgabe von geographischer Informationen
- Ein spezielles Informationssystem das mit räumlich verorteten Informationen arbeitet
- Kombination von Software, Hardware, Personen, Daten, und Prozessoren über eine Netzwerk
Ziel eines GIS
Ein Gis soll räumliche Fragestellungen lösen bzw. beantworten und als Entscheidungshilfe dienen.
Wofür steht das “S” in GIS?
- Science
- Studies
- Systems
GIScience
Behandlung von fundamentalen Fragestellungen, wobei die Lösungen dann für alle Arten von Anwendungen genutzt werden können.
GIStudies
Systematische Untersuchungen darüber, wo und wie GI in der Gesellschaft verwendet wird.
GISystems
Untersuchungen des Zusammenhangs zwischen Gesellschaft und GIS
Ontologie
Hilfsmittel um die Realität zu modellieren
Platons Höhlengleichnis
–> Zusammenhang zwischen Worten und Objekten
Ontologien Allgemein
Klärende Begrifflichkeiten und Zusammenhänge in einem bestimmten Kontext.
Problem: Verknüpfung von verschiedenen Ontologien
Lösung: Top - Level - Ontologien
Bsp: Tiered Ontology
Ebene 0: Physikalische Realität
Ebene 1: Beobachtungen der physikalischen Realität
Ebene 2: Objekte
Ebene 3: Soziale Realität
Modellierung physikalischer Objekte
Messung physikalischer Eigenschaften, dann Modellierung
Abstraktion = Schaffung konzeptioneller Modelle von Phänomenen
- Foto
Eigenschaften Entitäten
- abzählbar
- eventuell mobil - repräsentiert durch Punkt- Linie- Fläche- Volumen
- Hat eine beliebige Anzahl an Attributen
Eigenschaften von Feldern
- hat keine Grenze, an der Entitäten definiert werden können, hat aber eventuell eine Ausdehnung
- Messwerte liegen überall vor
- beschreibt EIN Attribut
Probleme Felder
- enormer Speicherplatzbedarf bei hoher Auflösung
- speichert auch dort Werte wo es keine gibt
Rasterdaten
Raum wird zerschnitten
Zwei Möglichkeiten
- regelmäßige Unterteilung
- unregelmäßige Unterteilung
Regelmäßige Unterteilung
Raum wird in regelmäßige geometrische Elemente unterteilt. Jedes Element erhält einen Wert zugewiesen. Die Elemente werden “Pixel” genannt.
2D: Dreiecke, Rechtecke, Sechseck
3D: Würfel
Auflösung des Rasters ist von den Abmessungen der Elemente bestimmt.
Unregelmäßige Unterteilungen
… verschiedene große, verschiedene geformte Flächen. Die Variable Größe ermöglicht eine variable Auflösung.
TIN
Triangulieren: Gebiet in Dreiecke zerlegt, meist als TIN (Triangular Irregular Network) bezeichnet.
Ergebnisse von Vermessungen sind meistens keine echten Dreiecksvermaschungen, da die Dreiecke von Beobachtungen zerschnitten werden.
Eigenschaften eines Rasters
- Größe von noch extrahierbaren Objekten bestimmt von Nyquist - Frequenz. (Frequenz das abgetasteten Signals muss kleiner sein als die halbe Abtastfrequenz sein soll.)
- Einem Mischpixel wird auch nur ein einzelner Wert zugeordnet. Für die Werte, die abgespeichert werden gibt es folgende Möglichkeiten:
- Werte mit dem größten Anteil
- Wert im Pixel-Mittelpunkt
- Wert der in der Umgebung am seltensten vorkommt
aber NICHT der Mittelwert!
Vektordaten
Raum wird durch diskrete geometrische Primitive definiert und repräsentiert. Die Referenzierung erfolgt durch Koordinaten. Es gibt
- Punkte
- Linien (Polygon)
- Flächen (meist geschlossene Polygone)
Repräsentation von Feldern
Feld angenommen als kontinuierliche Oberfläche mit einem Wert an jeder Stelle. Mögliche Repräsentationen sind:
- gleichmäßige Gitternetze
- unregelmäßige Gitter
- regelmäßige Raster
- unregelmäßige Raster
- Triangulieren
- Isolinien
Raster vs. Vektor
Datenmenge:
Vektor gut geeignet bei leeren Räumen, Raster gut für kontinuierliche Felder
Datenquelle:
Art der Daten stark von der Erfassungsmethode abhängig.
Raster —————————————— Vektor
Fernerkundung – Höhenmodelle – administrative Daten
