GIS 1.1 UI13 3. Semester (HS14)
Geographical Information Systems GIS ZHAW Wädenswil 3. Semester (HS14) Lernziele Einführung und Datenpräsentation
Geographical Information Systems GIS ZHAW Wädenswil 3. Semester (HS14) Lernziele Einführung und Datenpräsentation
Was ist ein GIS?
Ein GIS ist ein rechnergestütztes System, das aus Hardware, Software und Daten besteht und mit dem sich raumbezogene Problemstellungen in unterschiedlichsten Anwendungsgebieten modellieren und bearbeiten lassen. Die dafür benötigten Daten können digital erfasst, verwaltet, analysiert sowie präsentiert werden. GIS bezeichnet sowohl eine Technologie als auch Vorhaben zur Bereitstellung und Behandlung von Geoinformationen.
Erläutere die Bedeutung des Raumbezugs innnerhalb eines GIS.
Der Raumbezug ist das verbindende Element aller GIS. Es beschreibt die Lage in einem Bezugssystem. Das heißt, sie beziehen sich auf eine Position im geographischen Raum, und sind georeferenziert.
Erläutere den Unterschied zwischen primärem und sekunderem Raumbezug
Von direktem Raumbezug spricht man, wenn Daten Koordinaten zugeordnet sind.
Indirekt ist der Raumbezug dann, wenn sich die Information nicht auf dauerhafte festgelegte Koordinaten beziehen. (Adressen, Ortsnamen, PLZ)
Nenne fünf Einsatzbereiche des GIS.
- Mobilfunkbetreiber
- Vermessungsverwaltung
- Stadt- und Raumplanung
- Umweltschutz (Altlastenkataster)
- Geomarketing (Standortplanung)
- Land und Forstwirtschaft
- Versorgungsunternehmen (Wasser, Strom, Gas)
Erläutere den Begriff strukturelles Vierkomponenten Modell".
Ein GIS ist ein System welches aus vier unterschiedlichen Basiskomponenten besteht:
Hardware (H)
Neben dem eigentlichen Rechner zählen auch zahlreiche Peripheriegeräte zu dieser Komponente.
Software (S)
Programmsysteme (z.B. ArcGIS von ESRI, Geomedia von Intergraph oder OpenSource Systeme wie MapWindow oder Quantum GIS).
Daten (D)
Quantitative und qualitative Objekte, die zusammen einen Ausschnitt der realen Welt darstellen.
Anwender (A)
Nenne die relativen Kosten und Lebensdauer der Komponente Hardware.
Die Hardware ist der weniger kostenintensive Bestandteil eines Geo-Informationssystems, obschon durch Beschaffung der Hardware zumeist der erste und anscheinend aufwendigste Schritt zum Aufbau eines GIS getan wird.
Lebenszyklus: ca. 4 bis 8 Jahre Geräte zur Datenerfassung
Nenne die relativen Kosten und Lebensdauer der Komponente Software.
Die Software kostet in der Regel deutlich mehr als die Hardware. Die Entscheidung für eine bestimmte Software kann ein Problem oder eine Fragestellung überdauern, zu deren Anlass die Software zunächst beschafft wurde. Durch Einführung einer Software werden allerdings andere Softwareanschaffungen vorherbestimmt.
Lebenszyklus: ca. 7 bis 15 Jahre
Nenne die relativen Kosten und Lebensdauer der Komponente Daten
Daten sind der wichtigste, teuerste und wertvollste Faktor eines GIS.
Lebenszyklus: 1 bis ca. 70 Jahre
Nenne die vier Hauptfunktionalitäten eines modernen GIS
EVAP-Prinzip
-
Erfassen
-
Verwalten
-
Analysieren
-
Präsentieren
Fürt was wird ArcCatalog verwendet?
- Organisieren des GIS-Inhalts
- Verwalten von Geodatabase-Schemas
- Suche nach und Hinzufügen von Inhalt zu ArcGIS-Anwendungen
- Dokumentieren des Inhalts
- Verwalten von GIS-Servern
- Verwalten von standardbasierten Metadaten
Für was wird ArcMap verwendet?
ArcMap ist die Anwendung, in der Sie die GIS-Datasets eines Untersuchungsgebiets anzeigen und untersuchen, Symbole zuweisen und das Karten-Layout zum Drucken und Veröffentlichen erstellen. Außerdem können Sie in ArcMap neue Datasets erstellen und bearbeiten.
Nenne stichwortartig den Ablauf eines GIS Projekts.
- Fragestellung
- Datenmodellierung
- Datenbeschaffung/aufbereitung
- Analysekonzept (Welche Infos sollen erhalten werden)
- Testlauf (mit einem Datenausschnitt)
- Definitive Analyse
- Ausgabe und Präsentation
- Dokumentation (Vorgehen, Ergebnisse, etc)
Erläutere den Unterschied einer .shp zu einer .mxd Datei.
In einem ArcMap Dokument (mxd) werden Karten gespeichert, aber auch Symbologie, Layouts und Shapefiles. Letztere beinhalten legentlich Elemente eines Typs (Punkte, Linien oder Polygone
Definiere den Begriff Kartographie.
Kartografie (auch Kartographie) ist die Wissenschaft und Technik zur Darstellung der Erdoberfläche in topografischen und thematischen Karten.
Definiere den Begriff Generalisierung
-
Bei der Generalisierung wird der Karteninhalt vereinfacht, damit die Lesbarkeit einer Karte erhalten bleibt.
-
Bei der Generalisierung werden massstabsgetreue Abbildungen durch vereinfachte Bilder, Symbole oder Signaturen ersetzt.
-
Informationen werden ausgewählt, zusammengefasst und Wichtiges zugunsten des Unwichtigen bevorzugt dargestellt.
Nenne die wichtigsten Merkmale des Prozesses der Generalisierung.
-
Vereinfachen
-
Vergrössern (v.a. Verbreitern)
-
Verdrängen
-
Zusammenfassen
-
Auswählen (bzw. Weglassen)
-
Klassifizieren (bzw. Typisieren)
-
Bewerten
Erläutere den Unterschied einer topografischen zu einer thematischen Karte.
x
Nenne sechs unverzichtbare Kartenelemente
-
Kartenbild
-
Titel
-
Massstabsangabe
– Numerisch (Massstabszahl)
– Länge (Massstabsleiste)
-
Nordpfeil
-
Legende
-
Autor
-
Datum
-
Angaben zum Koordinaten- und Projektionssystem
-
Auftraggeber, Versionenkontrolle, etc.
Nenne die Formel zur Massstabberechnung
\(Massstabszahl = \frac{Naturstrecke}{Kartenstrecke}\)
Nenne die vier wichtigsten Legendentypen.
Einzelsymbollegende: wird verwendet, wenn alle Features eines Layers mit dem selben Symbol bezeichnet werden sollen (Flüsse, Seen, etc)
Einzelwertlegende: wird gebraucht, um Objekte mit einzelnen Werten einen Charakter (Farbe, etc) zuzuordnen.
Abgestufte Farblegende: wird gebraucht, um Objekten mit einem Wertebereich abgestufte Farben zuzuordnen.
Abgestufte Symbollegende: wird gebraucht, um Objekten mit einem Wertebereich Symbole (grösser werdende Kreise) zuzuordnen.
Beschreibe den Unterschied zwischen einem Rotationselipsoid und einem Geoid.
-
Geoid ist nicht als Lagebezugsfläche geeignet.
- Eine mathematische exakt beschreibbare Figur wird benötigt.
Zwei Parameter: - Grosse Halbachse a (auf Äquatorebene)
- Kleine Halbachse b (Achse Südpol-Nordpol)
Mass für die Abweichung von der idealen Kugel (flattening):
\(f = \frac{a - b}{a}\)
Definieren den Begriff Kartenprojektion und nenne die drei wichtigsten Kartennetzentwürfe
Die Abbildung der Ellipsoidoberfläche in die Ebene wird genähert erreicht, indem man unterschiedliche Referenzflächen (z.B. Zylinder, Kegel, Ebene) an das Ellipsoid anschmiegt.
-
Azimutalprojektion
-
Zylinderprojektion
-
Kegelprojektion
Nenne die Unterschiede der Koordinatensystem WGS84 und CH1903 LV03.
WGS84 weltweites Referenzelipsoid (geographische Koordinaten)
CH1903 LV03 Schweizerisches Koordinatensystem (kartesische Koordinaten)
Definiere den Begriff Georeferenzierung
Unter dem Vorgang der Georeferenzierung versteht man die Zuweisung raumbezogener Informationen, der Georeferenz, zu einem Datensatz.
Definiere den Begriff Projizieren (Transformieren)
Mittels Projizieren wird ein Datensatz von einem Koordinatensystem in ein anderes Koordinatensystem überführt.
-
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Lernkarten
Was ist ein GIS?
Ein GIS ist ein rechnergestütztes System, das aus Hardware, Software und Daten besteht und mit dem sich raumbezogene Problemstellungen in unterschiedlichsten Anwendungsgebieten modellieren und bearbeiten lassen. Die dafür benötigten Daten können digital erfasst, verwaltet, analysiert sowie präsentiert werden. GIS bezeichnet sowohl eine Technologie als auch Vorhaben zur Bereitstellung und Behandlung von Geoinformationen.
Erläutere die Bedeutung des Raumbezugs innnerhalb eines GIS.
Der Raumbezug ist das verbindende Element aller GIS. Es beschreibt die Lage in einem Bezugssystem. Das heißt, sie beziehen sich auf eine Position im geographischen Raum, und sind georeferenziert.
Erläutere den Unterschied zwischen primärem und sekunderem Raumbezug
Von direktem Raumbezug spricht man, wenn Daten Koordinaten zugeordnet sind.
Indirekt ist der Raumbezug dann, wenn sich die Information nicht auf dauerhafte festgelegte Koordinaten beziehen. (Adressen, Ortsnamen, PLZ)
Nenne fünf Einsatzbereiche des GIS.
- Mobilfunkbetreiber
- Vermessungsverwaltung
- Stadt- und Raumplanung
- Umweltschutz (Altlastenkataster)
- Geomarketing (Standortplanung)
- Land und Forstwirtschaft
- Versorgungsunternehmen (Wasser, Strom, Gas)
Erläutere den Begriff strukturelles Vierkomponenten Modell".
Ein GIS ist ein System welches aus vier unterschiedlichen Basiskomponenten besteht:
Hardware (H)
Neben dem eigentlichen Rechner zählen auch zahlreiche Peripheriegeräte zu dieser Komponente.
Software (S)
Programmsysteme (z.B. ArcGIS von ESRI, Geomedia von Intergraph oder OpenSource Systeme wie MapWindow oder Quantum GIS).
Daten (D)
Quantitative und qualitative Objekte, die zusammen einen Ausschnitt der realen Welt darstellen.
Anwender (A)
Nenne die relativen Kosten und Lebensdauer der Komponente Hardware.
Die Hardware ist der weniger kostenintensive Bestandteil eines Geo-Informationssystems, obschon durch Beschaffung der Hardware zumeist der erste und anscheinend aufwendigste Schritt zum Aufbau eines GIS getan wird.
Lebenszyklus: ca. 4 bis 8 Jahre Geräte zur Datenerfassung
Nenne die relativen Kosten und Lebensdauer der Komponente Software.
Die Software kostet in der Regel deutlich mehr als die Hardware. Die Entscheidung für eine bestimmte Software kann ein Problem oder eine Fragestellung überdauern, zu deren Anlass die Software zunächst beschafft wurde. Durch Einführung einer Software werden allerdings andere Softwareanschaffungen vorherbestimmt.
Lebenszyklus: ca. 7 bis 15 Jahre
Nenne die relativen Kosten und Lebensdauer der Komponente Daten
Daten sind der wichtigste, teuerste und wertvollste Faktor eines GIS.
Lebenszyklus: 1 bis ca. 70 Jahre
Nenne die vier Hauptfunktionalitäten eines modernen GIS
EVAP-Prinzip
-
Erfassen
-
Verwalten
-
Analysieren
-
Präsentieren
Fürt was wird ArcCatalog verwendet?
- Organisieren des GIS-Inhalts
- Verwalten von Geodatabase-Schemas
- Suche nach und Hinzufügen von Inhalt zu ArcGIS-Anwendungen
- Dokumentieren des Inhalts
- Verwalten von GIS-Servern
- Verwalten von standardbasierten Metadaten
Für was wird ArcMap verwendet?
ArcMap ist die Anwendung, in der Sie die GIS-Datasets eines Untersuchungsgebiets anzeigen und untersuchen, Symbole zuweisen und das Karten-Layout zum Drucken und Veröffentlichen erstellen. Außerdem können Sie in ArcMap neue Datasets erstellen und bearbeiten.
Nenne stichwortartig den Ablauf eines GIS Projekts.
- Fragestellung
- Datenmodellierung
- Datenbeschaffung/aufbereitung
- Analysekonzept (Welche Infos sollen erhalten werden)
- Testlauf (mit einem Datenausschnitt)
- Definitive Analyse
- Ausgabe und Präsentation
- Dokumentation (Vorgehen, Ergebnisse, etc)
Erläutere den Unterschied einer .shp zu einer .mxd Datei.
In einem ArcMap Dokument (mxd) werden Karten gespeichert, aber auch Symbologie, Layouts und Shapefiles. Letztere beinhalten legentlich Elemente eines Typs (Punkte, Linien oder Polygone
Definiere den Begriff Kartographie.
Kartografie (auch Kartographie) ist die Wissenschaft und Technik zur Darstellung der Erdoberfläche in topografischen und thematischen Karten.
Definiere den Begriff Generalisierung
-
Bei der Generalisierung wird der Karteninhalt vereinfacht, damit die Lesbarkeit einer Karte erhalten bleibt.
-
Bei der Generalisierung werden massstabsgetreue Abbildungen durch vereinfachte Bilder, Symbole oder Signaturen ersetzt.
-
Informationen werden ausgewählt, zusammengefasst und Wichtiges zugunsten des Unwichtigen bevorzugt dargestellt.
Nenne die wichtigsten Merkmale des Prozesses der Generalisierung.
-
Vereinfachen
-
Vergrössern (v.a. Verbreitern)
-
Verdrängen
-
Zusammenfassen
-
Auswählen (bzw. Weglassen)
-
Klassifizieren (bzw. Typisieren)
-
Bewerten
Erläutere den Unterschied einer topografischen zu einer thematischen Karte.
x
Nenne sechs unverzichtbare Kartenelemente
-
Kartenbild
-
Titel
-
Massstabsangabe
– Numerisch (Massstabszahl)
– Länge (Massstabsleiste)
-
Nordpfeil
-
Legende
-
Autor
-
Datum
-
Angaben zum Koordinaten- und Projektionssystem
-
Auftraggeber, Versionenkontrolle, etc.
Nenne die Formel zur Massstabberechnung
\(Massstabszahl = \frac{Naturstrecke}{Kartenstrecke}\)
Nenne die vier wichtigsten Legendentypen.
Einzelsymbollegende: wird verwendet, wenn alle Features eines Layers mit dem selben Symbol bezeichnet werden sollen (Flüsse, Seen, etc)
Einzelwertlegende: wird gebraucht, um Objekte mit einzelnen Werten einen Charakter (Farbe, etc) zuzuordnen.
Abgestufte Farblegende: wird gebraucht, um Objekten mit einem Wertebereich abgestufte Farben zuzuordnen.
Abgestufte Symbollegende: wird gebraucht, um Objekten mit einem Wertebereich Symbole (grösser werdende Kreise) zuzuordnen.
Beschreibe den Unterschied zwischen einem Rotationselipsoid und einem Geoid.
-
Geoid ist nicht als Lagebezugsfläche geeignet.
- Eine mathematische exakt beschreibbare Figur wird benötigt.
Zwei Parameter: - Grosse Halbachse a (auf Äquatorebene)
- Kleine Halbachse b (Achse Südpol-Nordpol)
Mass für die Abweichung von der idealen Kugel (flattening):
\(f = \frac{a - b}{a}\)
Definieren den Begriff Kartenprojektion und nenne die drei wichtigsten Kartennetzentwürfe
Die Abbildung der Ellipsoidoberfläche in die Ebene wird genähert erreicht, indem man unterschiedliche Referenzflächen (z.B. Zylinder, Kegel, Ebene) an das Ellipsoid anschmiegt.
-
Azimutalprojektion
-
Zylinderprojektion
-
Kegelprojektion
Nenne die Unterschiede der Koordinatensystem WGS84 und CH1903 LV03.
WGS84 weltweites Referenzelipsoid (geographische Koordinaten)
CH1903 LV03 Schweizerisches Koordinatensystem (kartesische Koordinaten)
Definiere den Begriff Georeferenzierung
Unter dem Vorgang der Georeferenzierung versteht man die Zuweisung raumbezogener Informationen, der Georeferenz, zu einem Datensatz.
Definiere den Begriff Projizieren (Transformieren)
Mittels Projizieren wird ein Datensatz von einem Koordinatensystem in ein anderes Koordinatensystem überführt.
