1. Begriffserklärung – Geodaten

Für Geodaten werden mehrere Begriffe verwendet. Es gibt jedoch im wesentlichen Sinne drei Unterscheidungen zwischen Geodaten.

  • Informationstechnische Definitionen (objektbeschreibende Daten mit Raumbezug)
  • Eigenschaften der Daten (Vektordaten, Rasterdaten, Multimedia-Daten etc.)
  • Herkunft der Daten (Eigentümer bzw. Anbieter: „amtliche Geobasisdaten“, „Geofachdaten“,
    „lokale Daten“)

Eine eindeutige Begriffserklärung wurde in der Welt der Geoinformationssystemen noch nicht festgelegt. Es gibt keine verbindlich genormten Begriffe, vielmehr bilden sich Arbeitsbegriffe zu den etablierten Begriffen aus.

1.1 Geodaten

Geodaten beschreiben Gegenstände, Gebäude, Geländeformen und Infrastrukturen auf der Erdoberfläche. Ein fester Bestandteil von Geodaten ist der Raumbezug, ohne den keine exakte Beschreibung von Objekten der Landschaft möglich ist.

Über ihren Raumbezug lassen sich Geodaten untereinander verknüpfen, um detaillierte Abfragen und Analysen erstellen zu können.

Eine weitere Aufteilung der Geodaten erfolgt in Geobasisdaten und Geofachdaten (Fachdaten).
Geodaten beschreiben ein Objekt, entweder direkt (durch Koordinaten) oder indirekt (z.B. durch PLZ), einer Landschaft durch seine Position im Raum.

Geodaten bestehen aus mehreren Daten, die zusammengelegt dann Geodaten ergeben. Aus informationstechnischer Sicht, können die Geodaten nun in folgende Bereiche aufgeteilt werden.

  • Geometriedaten (Lage und Form der Objekte)
  • Topologie (explizit gespeicherte räumliche Beziehungen)
  • graphische Ausprägungen (Signaturen, Farbe, Typographie)
  • Sachdaten (Daten zur Beschreibung der Semantik)

2. Datenarten und Datentypen

2.1. Klassifizierungsmöglichkeiten für Geodaten

Klassifizierungsmerkmale:

  • Datentypen (Vektor, Raster)
  • Datenarten (Geometriedaten, Sachdaten, Metadaten, …)
  • Datenherkunft bzw. Zuständigkeit für Erfassung und Pflege (amtliche, behördliche, kommunale, private Geodaten)
  • Grad der Spezialisierung (Geobasisdaten, Geofachdaten)
  • Thematik (Umweltdaten, Katasterdaten, sozioökonomische Daten, topographische Daten etc.)
  • Raumbezug (direkter / indirekter Raumbezug)
  • Strukturierung (unstrukturiert, layerstrukturiert, objektstrukturiert, etc.)
  • Modellierung (relational, objektrelational, objektorientiert)
  • Erfassungsmaßstab (großmaßstäbige, kleinmaßstäbige Daten)

2.2 Vektordaten

Vektordaten sind nach Objekten strukturierte Geodaten. Es handelt sich um Punkt-, Linien und Flächenobjekte, die durch XY- Koordinaten definiert sind. Der Benutzer kann die einzelnen graphischen Objekte mit erläuternden Attributinformationen modellieren und somit zusätzliche Informationen erfassen. Dabei werden auch Objektbeziehungen abgebildet, bei denen einzelne Elemente mit Informationen wie Bezeichnung, Länge, Fläche etc. verbunden sind. Vektordaten können dadurch für die unterschiedlichsten Anwendungsgebiete verwendet werden beispielweise zur Verknüpfung mit thematischen Informationen oder als Basisinformation für die Anbindung von fachspezifischen Daten. Vektordaten sind für die Verarbeitung großmaßstäbiger Daten oder Daten hoher Genauigkeit geeignet. In GIS verwendeten Vektordaten liegt demnach immer ein Datenmodell zugrunde, das auf der Darstellung von geographischen Objekten durch kartesische Koordinaten basiert und im Allgemeinen zur Darstellung linearer Merkmale verwendet wird.

Anwendungsbereiche von Vektordaten

  • großmaßstäbige Bereiche 1:500 bis 1:10000
  • teilweise auch in kleineren Maßstäben (z.B. Geographie)

Vorteile von Vektordaten

  • höhere Punktgenauigkeit
  • weniger Speicherplatzbedarf
  • effizienter Zugriff und höhere Performance
  • einfache Generierung der Topologie (Knoten, Kanten, Flächen)
  • homogene Datenbestände bei Transformationen
  • leichte Verbindung zu Sachdaten (Attributierung, Objektdefinition)

Nachteile von Vektordaten

  • hohe Rechenzeiten bei Flächenanalysen (Verschneidungen)
  • hoher Erfassungsaufwand im großmaßstäbigen Bereich (Zeit und Kosten)

2.3 Rasterdaten

Rasterdaten entstehen vorwiegend durch das Scannen und anschließendes Georeferenzieren von analogen Karten, Plänen, oder Bildern. Es gibt aber auch Geräte zur Datengewinnung, die direkt Rasterdaten liefern, beispielweise digitale Sensoren in Fernerkundungssatelliten.
Ein Beispiel für Rasterdaten sind digitale Luftbilder. Rasterbilder bestehen aus einer
durch die Auflösung bestimmten Anzahl von Bildpunkten (Pixel). Jedem Bildpunkt ist dabei ein Wert zugeordnet. Durch die Summe der Bildpunkte entsteht das kartographische Gesamtbild.
Rasterdaten sind nicht nach Objekten strukturiert und eignen sich dadurch vorwiegend
als räumliche Bezugsgrundlage und Hintergrundinformation.
Unter einem Raster oder auch einem Grid (s.u.) versteht man in GIS ganz allgemein eine
Datenstruktur, die aus quadratischen Zellen besteht.

Anwendungen von Rasterdaten

  • vorzugsweise in kleineren und mittleren Maßstäben, vor allem in den Bereichen Umweltanalysen,
    Planung und Satellitenbildkartographie

Vorteile von Rasterdaten

  • räumliche Analysen
  • zeitliche Veränderungen (Vegetation, Waldschäden, Gewässerverunreinigung usw.)
  • einfache Datenstruktur (Pixelmatrix)
  • Überlagerungen bei Visualisierungen

Nachteile von Rasterdaten

  • unklare Grenzdefinition (Punkt/Pixel)
  • begrenzte Auflösungsgenauigkeit (Pixel entspricht nicht genau einem Objekt)
  • großes Datenvolumen
  • begrenzte Einsatzfähigkeit im Bereich parzellenscharfer Flächenanalysen

Was ist der Unterschied zwischen Vektordaten und Rasterdaten?

  • raster-vektordatenVektordaten können in Elemente wie Punkt, Linie und Fläche zergliedert werden, die durch XY-Koordinaten definiert sind. Vektordaten beinhalten Informationen über Koordinaten (Lage/Höhe, 2D/3D), Verbindungen (Topologie), räumliche Eigenschaften (Attribute) und Darstellungsregeln (Farbe, Strichstärke, Linienart, Symbole, Flächenfüllmuster, Texthöhen usw.) Der Benutzer kann selbst Informationen hinzufügen.
    Vektordaten
  • Im Gegensatz zu Vektordaten bestehen Rasterdaten aus Rasterpunkten. Rasterdaten sind zum Beispiel digitale Bilder wie Satellieten- oder Luftaufnahmen, die in der Auflösung durch ihre kleinsten Bildelemente, die Pixel limitiert sind. Die Rasterelemente sind in der Regel quadratisch geformt und von identischer Größe. Jedem Rasterelement sind ein oder mehrere Zahlenwerte zugeordnet, wie z.B. Farbinformationen (RGB, HLS), Höhenwerte und diverse Eigenschaften der Erdoberfläche.
    Die Größe des Pixels definiert bei den Rasterdaten die geometrische Genauigkeit.

Sowohl die Verwendung von Vektor- als auch die Verwendung von Rasterdaten hat Vor- und Nachteile. Rasterdaten benötigen zumeist mehr Speicherplatz als Vektordaten, dafür sind z.B. Overlay-Operationen mit Rasterdaten leichter durchzuführen.

Vektordaten wiederum können einfach als Vektorgrafik, wie sie in tradtionellen Karten verwendet wird, dargestellt werden, während Rasterdaten immer wie ein Bild mit sehr blockhaftem Aussehen erscheinen werden.

Die meisten GIS-Produkte können Raster- und Vektordaten gemeinsam verarbeiten (hybrid).

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...
ÜBER DEN AUTOR

Roman

PG Hey, willkommen auf meinem Blog! Ich bin 24 Jahre alt und studiere Fahrzeug und Flugzeugtechnik an der FH München. In meiner Freizeit betreibe ich diesen Blog und gehe gerne fotografieren. Um mehr über mich und diese Seite zu erfahren, oder Kontakt mit mir aufzunehmen, habe ich die "About-Seite" eingerichtet. Viele Grüße