Daten + Raumbezug + Metadaten = Geodaten

In der vorhergehenden Lektion haben wir gelernt, dass Informationen aus interpretierten Daten bestehen und das Daten wiederum Messwerte, Signale oder Umfrageergebnisse sein können. Fügen wir diesen Daten nun noch einen Raumbezug hinzu (direkt oder indirekt), so können wir bereits von geographischen Daten oder Geodaten sprechen (*'Geo' = Erde, 'Graph' = Zeichnen/Beschreiben*). Der Raumbezug (oder die Georeferenz) also macht den entscheidenden Unterschied unserer Geodaten zu „herkömmlichen Daten“ aus:

„Unter Geodaten versteht man digitale Daten, welchen auf der Erdoberfläche bestimmte räumliche Lagen zugewiesen werden können (Geoinformationen, Geobezug)“

(GISWIKI http://giswiki.org/wiki/Geodaten)

Als Raumbezug verstehen wir die Verortung in einem räumlichen Referenzsystem welches i.d.R. die Erdoberfläche oder der erdnahe Weltraum sein können. Wir unterscheiden den direkten Raumbezug und den indirekten Raumbezug.

Der direkte Raumbezug wird üblicherweise durch Koordinatenpaare (Koordinatentupel) beschrieben. Diese sind eindeutig und unbeweglich.

Tipp: Es müssen nicht immer Koordinaten sein! Jeder Ort der Erde lässt sich auch mit 3 Worten beschreiben! Glauben Sie nicht? *Einfarbig.Vortrug.Bauen* → https://what3words.com/de/

Abb. 1: Metadaten eines digitalen Orthophotos

Ein indirekter Raumbezug liegt dann vor, wenn die Verortung uneindeutig oder beweglich ist. So stellt eine Adresse einen indirekten Raumbezug dar, da sich die räumliche Verortung verschieben kann. Auch Gemeinden sind nicht eindeutig und beweglich verortet (z.B. verschiebt sich das geographische Zentrum einer Gemeinde durch Ausdehnung oder Eingemeindung).

Ein weiterer Bestandteil unserer Geodaten sind die Metadaten oder Metainformationen (Abb. 1). Sie beschreiben unsere Geodaten hinsichtlich ihrer zeitlichen und räumlichen Ausdehnung, das verwendete Koordinatenreferenzsystem, die Maßeinheiten, die Art und Weise der Speicherung, die Zeichenkodierung etc. und können je nach Speichertyp auch sonstige Informationen enthalten (Urheber, Lizenz, Sprache, Kontaktinformationen, Farbvorschläge etc).

Raster- und Vektor-Geodaten

Betrachten wir die Speicherung von Geodaten, so unterscheiden wir Raster-Geodaten und Vektor-Geodaten.

Abb. 2: Beispiele für geographische Rasterdaten

Raster entstehen z.B. aus einem Scan, einem Satellitenfoto, einer Radar- oder Lasermessung. Die einzelnen Pixelwerte repräsentiere Messergebnisse. Diese können die an einem Fotosensor oder Scanner gemessenen Reflexionseigenschaften des aufgenommenen Objekts sein oder die Ergebnisse der in einem Gebietsraster verteilten Messstationen zur Lärm- oder CO²-Messung. Es handelt sich in diesen Fällen um Primärdaten. Weiterverarbeitet, z.B. durch eine Reklassifikation, durch Abdigitalisieren oder Vektorisieren erzeugen wir daraus Sekundärdaten - häufig in Form von Geovektoren

Hinweis: Stammen die Daten „berührungsfrei“ von Satelliten, Flugzeugen oder Drohnen, so sprechen wir auch von Fernerkundungsdaten. (Satellitenbild, Höhenmodell, Multispektralaufnahme)

Geovektoren entstehen in den häufigsten Fällen aus der Weiterverarbeitung, Klassifikation, Analyse oder Modellierung etc. von Rasterdaten. Es handelt sich dann um Sekundärdaten. Sie besitzen neben Ihrer Verortung in einem Bezugssystem, anders als bei Rasterdaten, eindeutige Geometrien. Sie können im einfachsten Sinne diskrete Punkte sein aber auch Strecken oder Polygone (siehe Abb. 2).

Abb. 3: Vektorarten (einfach)Abb. 4: Ausschnitt aus einem GIS-System: Gebäude-Geometrien mit Attributtabelle

Während Punkte keine Ausdehnung besitzen und deshalb nur ein einzelnes Koordinatenpaar haben, bestehen Linien aus mindestens 2 Koordinatenpaaren und Polygone aus mindestens 3 wobei hier eine Koordinate den Anfang sowie das Ende einer geschlossenen Linie markiert (Polygone sind eigentlich „Ringe mit Füllung“). All diesen Geometrien sind Informationen hinterlegt oder auch Fachinformationen oder Attributwerte. Alle Fachinformationen/Attributwerte finden wir zusammengefasst in der Attributtabelle (Abb. 4) wieder. Für jede Geometrie, finden wir genau eine Zeile in der Attributspalte wieder. Nehmen wir die drei Geometriebeispiele aus Abb. 3, so erwarten wir für die drei Punkte auch 3 Attributzeilen und für die Linie und das Polygon jeweils nur eine Zeile in der Attributtabelle. Ein Geovektor besteht also immer aus: 

  1. einer räumlichen Ausdehnung und Lage (Koordinaten, Ausmaße, Länge);  - einer Geometrie (Punkt/Linie/Fläche);  - Sachinformationen/Attributwerte (z.B. Naturschutzgebiet, Bahnlinie oder Mülleimer)===== =====

Geobasisdaten und Geofachdaten

Unterscheiden wir Geodaten nach Ihrem Zweck, so differenzieren wir - zumindest in Deutschland - Geobasis- und Geofachdaten.  Sie können als Raster (z.B. Digitale Topographische Karte) oder als Vektor (z.B. Flurstücke) vorliegen. 

Bei Geobasisdaten handelt es sich laut der Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen (AdV) um Daten des amtlichen Vermessungswesens, die einen Raumbezug herstellen und die Landschaft sowie Gebäude und Grundstücke nachweisen und beschreiben, ohne einen Anwendungsbezug herzustellen. Die Geobasisdaten stellen damit, wie der Name schon sagt - die Grundlage oder eben die Basis (den „Hintergrund“) dar, worauf die jeweiligen Fachdaten verortet werden können. 

Geofachdaten stellen fachspezifische Informationen bereit, welche verortet auf den Basisdaten dargestellt werden können. Die Kombination aus Basis- und Fachdaten kommuniziert ein Fachthema auf einer Basiskarte, anhand welcher wir uns orientieren können. Geofachdaten können sehr unterschiedlich und vielfältig sein. 

Abb. 5: Vergleich Geobasis- und Geofach-Daten

Beispiele:

GeobasisdatenGeofachdaten
Digitale Oberflächenmodelle (DOM)Flurstücke und Flurgrenzen
Digitale Landschaftsmodelle (DLM)Digitale geologische Karten
Digitale Orthophotos (DOP)Lärmpegelkarten und Emmisionskarten
Digitale Topographische Karten (DTK)Natur- und Landschaftsschutzgebiete

 

 

Zusammenfassung

  1. Geodaten sind Daten mit Raumbezug - Der Raumbezug kann direkt oder indirekt sein - Geodaten können Raster oder Vektoren sein - Rasterdaten sind i.d.R. Primärdaten und Vektordaten Sekundärdaten - Geodaten besitzen neben dem Raumbezug auch Metainformationen - Metainformationen beschreiben die Geodaten näher - Vektordaten bestehen aus Geometrien und dazugehörigen Attributen - Wir unterscheiden in Deutschland Geobasis und Geofachddaten

 

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