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Methoden der mobilen Geodatenerfassung
Nachdem wir die grundlegenden Fragen zur Planung und Durchführung von GIS-Projekten im Gelände geklärt haben, widmen wir uns nun der konkreten Umsetzung. Die Wahl der richtigen Methode zur mobilen Datenerfassung ist entscheidend für den Erfolg des Projekts.Im Folgenden sind 3 mögliche (OpenSource) Methoden auf Basis von QField dargestellt.
Methode 1: Datenerfassung mit geotagged Fotos / Standortdaten
Dies ist die einfachste Möglichkeit zur Datenerfassung im Feld und erfordert die geringsten technischen Voraussetzungen. Sie eignet sich besonders für einfache Kartierungen, bei denen vor Ort Notizen gemacht werden (z.B. auf Papier) und die Daten später am Computer in ein GIS übertragen werden.
Vorteile:
- Geringe technische Voraussetzungen: Ein Smartphone mit Kamera und GPS-Funktion sowie eine Kamera-App und GIS-Software reichen aus.
- Geringe Hardware-Anforderung: Es ist keine spezielle Hardware erforderlich, vorhandene Geräte wie Smartphone, Notebook oder Kamera mit GPS-Funktion können genutzt werden und sind häufig schon vorhanden.
- Leichte Einführung: Die Methode ist einfach zu erlernen und erfordert nur minimale Vorbereitungsarbeit.
Nachteile:
- Hoher Nachbearbeitungsaufwand: Notizen müssen manuell erfasst und im Nachgang in ein GIS übertragen werden, was zeitaufwändig und fehleranfällig sein kann.
- Begrenzter Funktionsumfang: Das Erfassen von Standfotos resultiert lediglich in einer Positionsangabe (x,y,z) mit Datum und Uhrzeit, ist die Positionsgenauigkeit gering zum Zeitpunkt der Aufnahme, muss diese ggf. wiederholt werden.
- Nur ein Geometrietyp: Es können nur Punkt-Geometrien erfasst werden! Improvisation: Stützpunkte erfassen und später im GIS Linien oder Flächen daraus erzeugen.
Anwendungsfälle:
- Einfache Kartierungen: Bestandserfassungen von Infrastrukturen, von denen ein Foto gemacht und später im Büro ausgewertet wird.
- Dokumentation von Beobachtungen: Fotos mit Standortinformationen können zur Dokumentation von Zuständen oder Veränderungen verwendet werden bei denen oft zusätzliche Informationen entfallen oder überschaubar ausfallen.
Empfohlene App's/Tools:
- OpenCamera: Eine hervorragende Open-Source Kamera-App für Android mit nützlichen Einstellungsmöglichkeiten für Kartierungszwecke (z.B. Positionsstempel auf Foto).
Methode 2: QField-App + GeoPackage-Datensatz
Diese Methode bietet mehr Flexibilität und ermöglicht das Erfassen und Bearbeiten von Daten unterschiedlicher Geometrien direkt vor Ort. Gleichzeitig ist die Vorarbeit relativ gering. Sie eignet sich für viele Kartierungsarten, bei denen keine komplexen Datenbankstrukturen benötigt werden.
Vorteile:
- Geringe Vorbereitung notwendig: Kartierungen können/müssen im Voraus geplant und vorbereitet werden.
- Direkte Datenerfassung und -bearbeitung vor Ort: Daten können direkt im Feld erfasst und bearbeitet werden, was Zeit spart und Fehler reduziert.
- QGIS-Formulare: Benutzerdefinierte Formulare können erstellt werden, um die Dateneingabe zu beschleunigen, zu vereinfachen und Fehleingaben oder Leereingaben zu vermeiden.
- Eigene Datengrundlagen: Eigene Hintergrunddaten/-Karten können offline verfügbar gemacht werden, wodurch sich auch ohne Internetverbindung kartieren lässt.
- Alle Geometrietypen sind erfassbar
- Einfache und flexible Datensynchronisation: es muss oft nur eine einzelne Datei ausgetauscht/synchronisiert werden
- Eigene Cloud: Die Verwendung von eigenen oder bereits vorhandenen Cloud-Lösungen ist möglich
Nachteile:
- Mittlerer Einarbeitungsaufwand: Die Erstellung von GeoPackage-Datensätzen, Stilen und Formularen erfordert QGIS-Kenntnisse.
- Begrenzte Offline-Karten: Hintergrundkarten müssen selbst erzeugt werden, sollte man offline arbeiten wollen/müssen.
Anwendungsfälle:
- Kartierungen mit vordefinierten Attributen: Erfassung von Daten mit vordefinierten Feldern und Wertelisten.
- Erfassung von Zustandsdaten: Dokumentation von Zuständen oder Veränderungen von Objekten (z.B. Infrastruktur).
- Baumkataster, Biotopkartierungen, faunistische Kartierungen etc.
Empfohlene App's/Tools:
Nützliches…
Methode 3: QField-App + QGIS-Projekt (+ QField Cloud)
Diese Methode ist die komplexeste, aber auch die flexibelste. Sie eignet sich für umfangreiche Kartierungen, Mängelmeldungen oder Inspektionen, bei denen komplexe Beziehungen zwischen Daten erfasst werden müssen. Die Datensynchronisation erfolgt via USB/Bluetooth oder über die (kostenpflichtige) QField-Cloud
Vorteile:
- Wie Methode 2 …
- Umfangreiche Funktionalität: Der gesamte Funktionsumfang von QGIS steht zur Verfügung, einschließlich komplexer Datenbankrelationen. 1)
- Offline-Fähigkeit: Beliebige Hintergrundkarten und Daten können offline verfügbar gemacht werden.
- Zusammenarbeit: Mehrere Personen können gleichzeitig am selben Projekt arbeiten. Wenn das QGIS-Projekt gut vorbereitet ist, können Personal-Schulungen geringer ausfallen.
Nachteile:
- Hoher Einarbeitungsaufwand: Die Erstellung und Konfiguration von QGIS-Projekten erfordert fortgeschrittene QGIS-Kenntnisse.
- Aufwändige Vorbereitung: Das Projekt muss vorab sorgfältig erstellt und getestet werden.
- Es entstehen ggf Kosten für die Nutzung der QField-Cloud.
- Verwendung anderer Cloud-Dienste ist in QField bislang nicht möglich.
Anwendungsfälle:
- Komplexe Kartierungen: Erfassung von Daten mit vielen verschiedenen Attributen und Beziehungen zwischen Objekten.
- Mängelmeldungen und Inspektionen: Erfassung von Schäden oder Mängeln an Objekten mit Fotos und detaillierten Beschreibungen.
- Projekte mit hohen Anforderungen an Datenqualität und -integrität: Die Möglichkeit, Daten vor Ort zu bearbeiten und zu löschen, ermöglicht eine hohe Datenqualität.
Proprietäre Methoden:
Neben den oben genannten Open-Source-Methoden gibt es auch proprietäre Lösungen für die mobile Datenerfassung im GIS-Kontext, wie z.B. ArcGIS Field Maps (ESRI) oder Locus GIS. Diese bieten oft zusätzliche Funktionen und eine einfachere Bedienung, sind jedoch in der Regel kostenpflichtig.