Digitale Kartographie

An dieser Stelle möchten wir Dir die Grundlagen der digitalen Kartographie vorstellen. Du erhälst die grundlegenden Informationen zu den Themen Geo-, RasterRaster Rasterdaten geben Information über die Erdoberfläche und ihre Topographie. Luft- und Satellitenbilder werden als Rasterdaten verwendet, sie haben keine eigene Datenbank.- und Vektordaten und lernst die wichtigsten Eigenschaften von Koordinatenbezugssystemen kennen.

  • Du kennst den Unterschied zwischen Geo-, Vektor- und RasterdatenRaster Rasterdaten geben Information über die Erdoberfläche und ihre Topographie. Luft- und Satellitenbilder werden als Rasterdaten verwendet, sie haben keine eigene Datenbank.
  • Du weißt, was Koordinatenbezugssysteme sind
  • Du kennst die Basics zum Thema der digitalen Kartographie
  • Du hast genug Backgroundinformationen gesammelt, um mit der Arbeit mit QGIS starten zu können

 

GeodatenGeodaten Raumbezogene Daten, Rasterdaten, Vektordaten

Bei Geoinformationssystemen kommen sowohl Raster- als auch Vektordaten zum Einsatz. Darüber hinaus auch Datenbanken und einfache Text- oder Tabellen-Dateien. Im Abschnitt “GIS-einfach erklärt” findest Du viele Basics zum Thema GIS und seiner Funktion. Wenn Du reingeschnuppert hast, weißt Du bereits, dass Geodaten aus Geometrie- und zugehörigen Sachdaten bestehen. Diese bilden die Grundlage für die Erstellung von Karten und Plänen. Technisch aber lassen sich Geodaten, wie alle anderen Bilddaten, in Raster- und Vektordaten unterteilen.

⇒ Geodaten sind Daten mit Raumbezug, die sich technisch in Vektordaten und Rasterdaten aufteilen lassen.

Rasterdaten

Rasterdaten bestehen aus einer Reihe von Zellen, die als Gitter angeordnet sind. Du kennst diese Erscheinung aus digitalen Fotos in Form von Pixeln. Jede Zelle oder jeder Pixel enthält einen Wert mit Informationen. In einem GIS werden Rasterdaten häufig als Hintergrundanzeige für andere Feature-LayerLayer Einzelne Ebenen welche Informationen enthalten (Punktlayer, Linienlayer, Polygonlayer). verwendet. Rasterbilder sind beispielsweise Luftaufnahmen, Satellitenbilder oder digitale Bilder.

⇒ Rasterdaten bestehen aus Zellen, die einen bestimmten Wert haben und als Hintergrundanzeige für andere Layer verwendet werden.

Vorteilhaft bei Rasterdaten ist ihre einfache Struktur. Die Daten können innerhalb kurzer Zeit erfasst werden, indem z.B. analoge Pläne oder Karten eingescannt werden. Rasterdaten eignen sich sehr gut für die Darstellung von kontinuierlichen Beobachtungen wie z.B. eine Temperaturverteilung.

    

Vektordaten

Vektordaten bestehen, wie das Wort schon sagt, aus Vektoren und lassen sich in Punkt-, Linien- und Polygoninformationen unterteilen. Ein ganzes Vektorbild besteht aus Punkten, Kreisen, Linien oder Polygonen. Die Lage eines Vektor-Punktes wird durch geographische Koordinaten beschrieben. Werden diese Punkte miteinander verbunden entsteht eine Linie oder – wenn die Linie dort aufhört, wo sie begonnen hat – eine Fläche – ein PolygonPolygons Polygonobjekte in QGIS..

Vektordaten werden in Bereichen eingesetzt, wo Häufigkeitsverteilungen, Flächengrößen oder Grenzen ermittelt werden müssen. Da sie auf einfache Art und Weise mit den Attributtabellen verknüpft werden können, werden sie meistens für die Abbildung von Datenbankinhalten verwendet. Bei Vektordaten gibt es viele Möglichkeiten der Ausgestaltung des Layouts.

 

⇒ Vektordaten sind Daten, die sich in Punktinformationen, Linieninformationen und Polygoninformationen unterteilen lassen. Sie sind mit der AttributtabelleAttributtabelle Die Attributtabelle zeigt alle Objekte und Informationen des ausgewählten Layers. verknüpft und eignen sich für die Abbildung von Datenbankinhalten.

Begriff Erklärung
PointPoints Punktobjekte in QGIS. Ein Punkt besteht aus mindestens einer Koordinate, die eine Angabe zu X und Y umfasst. Zusätzlich kann eine Höhenangabe Z aufgeführt werden.
Line

 

Eine Linie entsteht durch die Verbindung von zwei Koordinatenpaaren.
Polygon Bei Polygonen sind es eine Reihe von Koordinaten, bei denen entweder die letzte Koordinate der ersten gleicht oder eine zusätzliche Information gegeben ist, bei welcher Koordinate die Linie, die das Polygon abbildet geschlossen werden muss.

 

In der folgenden Tabelle siehst Du den Vergleich zwischen den allgemeinen Geodaten und ihrer technischen Unterteilung in Raster- und Vektordaten.

 

Begriff Erklärung
Geodaten Geodaten sind Daten mit Raumbezug, die sich technisch in Vektordaten und Rasterdaten aufteilen lassen.
Rasterdaten Rasterdaten bestehen aus Zellen (Pixel). In GIS werden sie häufig als Hintergrundanzeige für andere Feature-Layer verwendet. Beispiele für Rasterbilder sind: Luftaufnahmen, Satellitenbilder oder digitale Bilder.
Vektordaten Vektordaten bestehen aus Vektoren und lassen sich auf der Basis von Informationen (Attributen) in Form von Punkten, Linien und Polygonen darstellen. Sie sind mit der Attributtabelle verknüpft und eignen sich für die Abbildung von Datenbankinhalten.

 

Mehr zu diesem Thema findest Du unter:

https://docs.qgis.org/2.8/de/docs/gentle_gis_introduction/vector_data.html

 

Koordinatenbezugssysteme (KBSKoordinatenbezugssystem Ein Koordinatenbezugssystem (KBS) bestimmt den Bezug der zwei-dimensionalen projizierten Karte im GIS zu realen Orten an der Erdoberfläche.)

⇒ Ein KoordinatenbezugssystemKoordinatenbezugssystem Ein Koordinatenbezugssystem (KBS) bestimmt den Bezug der zwei-dimensionalen projizierten Karte im GIS zu realen Orten an der Erdoberfläche. (KBS) bestimmt im GIS mithilfe von Koordinaten den Bezug von zweidimensionalen Karten zu realen Orten auf der Erdoberfläche.

Einfache Kartenprojektionen stellen die Erdoberfläche auf einem flachen Papier oder einem Bildschirm (2D) dar, sodass keine exakte Übertragung der kugelförmigen Erdoberfläche abgebildet werden kann. Bei Kartenprojektionen werden Winkel, Abstände und Flächen fast immer verzerrt dargestellt. Dank der Koordinatenbezugssysteme kann das Verhältnis von zweidimensionalen projizierten Karten zu den tatsächlichen Orten auf der Erdoberfläche dargestellt werden. Das Thema der Kartenprojektion ist jedoch sehr komplex. In der Regel liegen für die Arbeit mit GIS projizierte Daten vor. Sie werden meistens in ein bestimmtes KBS projiziert, so dass kein neues KBS angelegt werden muss.  Für die Arbeit mit GIS ist es dennoch sinnvoll, das Thema Kartenprojektion und KBS zu vertiefen. Um die Lage von Objekten auf der Erdoberfläche mithilfe von Koordinaten zu beschreiben, muss festgelegt werden, wie das verwendete Koordinatensystem mit der Erde verbunden ist. Dazu gehören Informationen über die Lage des Koordinatenursprungs, die Orientierung der Achsen und den Maßstab des Koordinatensystems. Das geodätische Datum und das Koordinatensystem bilden zusammen das Koordinatenreferenzsystem.

 

Begriff Erklärung
Kartenprojektion Kartenprojektionen stellen die Erdoberfläche auf einem flachen Papier oder einem Bildschirm (2D) dar.
Koordinatenbezugssystem Dank der Koordinatenbezugssysteme kann das Verhältnis von zweidimensionalen projizierten Karten zu den tatsächlichen Orten auf der Erdoberfläche dargestellt werden.
Geodätisches Datum Informationen über die Lage des Koordinatenursprungs, die Orientierung der Achsen und den Maßstab des Koordinatensystems.

 

Was ist Universal Transverse Mercator (UTMUTM Universale Transversale Mercator (utm). Eine globale Kartenprojektion. )?

Das Universal Transverse Mercator (UTM) Koordinatenbezugssystem hat seinen Ursprung auf dem Äquator an einem bestimmten Längengrad. Die Y-Werte steigen in Richtung Süd und die X-Werte in Richtung West an. Das UTM KBS ist eine globale Kartenprojektion, das bedeutet, dass sie im Allgemeinen weltweit verwendet wird.

⇒ Das UTM KBS ist eine GIS-Funktionalität, die erlaubt Layer in verschiedenen projizierten Koordinatenbezugssystemen übereinander zu legen

 

 

Ob eine Kartenprojektion oder ein Koordinatenbezugssystem genutzt werden soll, hängt von der räumlichen Ausdehnung des Arbeitsgebietes, der Art der geplanten Analyse und oft von der Verfügbarkeit der Daten ab.

 

Was ist ein EPSG-Code?

⇒ EPSG-Codes sind weit verbreitete Mittel, um den räumlichen Bezug von Geodaten eindeutig anzugeben. Sie bestehen aus 4- bis 5-stelligen Schlüsselnummern, die das komplette Koordinatenreferenzsystem beschreiben.

Es gibt mehrere hundert solcher Referenzsysteme, und jedes besteht aus einer Liste von 10 bis 20 Parametern, die in der Liste der EPSG-Codes beschrieben sind. Dank der EPSG-Nummer können komplexe Zusammenhänge in einfacher Form international ausgetauscht werden. Sowohl in Deutschland als auch in Österreich werden vermehrt UTM-Koordinaten unter Bezug auf das Referenzsystem ETRS89 mit dem GRS80-Ellipsoid verwendet.

Mehr zu diesem Thema finden Sie unter:

https://docs.qgis.org/3.4/de/docs/gentle_gis_introduction/coordinate_reference_systems.html

https://de.wikipedia.org/wiki/Koordinatenreferenzsystem

Das hast Du gelernt!

 

Ziele Ergebnisse
Du kennst den Unterschied zwischen Geo-, Vektor- und Rasterdaten
  • Geodaten sind Daten mit Raumbezug, die sich technisch in Vektordaten und Rasterdaten aufteilen lassen.
  • Rasterdaten bestehen aus Zellen, die einen bestimmten Wert besitzen und als Hintergrundanzeige für andere Layer verwendet werden.
  • Vektordaten sind Daten, die sich in Punktinformationen, Linieninformationen und Polygoninformationen unterteilen lassen. Sie sind mit der Attributtabelle verknüpft und eignen sich für die Abbildung von Datenbankinhalten.
Du kennst die Basics zum Thema der digitalen Kartographie
  • Kartenprojektionen stellen die Erdoberfläche auf einem flachen Papier oder einem Bildschirm (2D) dar.
  • Koordinatenbezugssystem: Dank der Koordinatenbezugssysteme kann das Verhältnis von zweidimensionalen projizierten Karten zu den tatsächlichen Orten auf der Erdoberfläche dargestellt werden.
  • Geodätisches Datum sind Informationen über die Lage des Koordinatenursprungs, die Orientierung der Achsen und den Maßstab des Koordinatensystems.
Du hast genug Backgroundinformationen gesammelt, um mit der Arbeit mit QGIS starten zu können
  • Das UTM KBS ist eine GIS-Funktionalität,die erlaubt, Layer in verschiedenen projizierten Koordinatenbezugssystemen übereinander zu legen.
  • EPSG-Codes sind weit verbreitete Mittel, um den räumlichen Bezug von Geodaten eindeutig anzugeben. Sie bestehen aus 4- bis 5-stelligen Schlüsselnummern, die das komplette Koordinatenreferenzsystem beschreiben.