gis5

gis5

gis5


Kartei Details

Karten 80
Sprache Deutsch
Kategorie Geographie
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 06.01.2016 / 11.01.2016
Weblink
https://card2brain.ch/box/gis5
Einbinden
<iframe src="https://card2brain.ch/box/gis5/embed" width="780" height="150" scrolling="no" frameborder="0"></iframe>

Quellen von Unsicherheiten:

Quellenfehler

- Erfassung von Primärdaten (bsp Instrumentfehler)

- Erfassung von Sekundärdaten (bsp Probleme Datengrundlage)

Quellen von Unsicherheiten:

Verarbeitungsfehler

durch Datenmanipulation und Analyse (zB Rasterisierung)

Quellen von Unsicherheiten:

Verwendungsfehler

Verantwortung der Benutzer (nicht Beachtung der Kartenverzerrung)

Unsicherheit

Kombination aller Fehler und Unwägbarkeiten, die das Resultat einer Berechnung oder die Genauigkeit von Daten beeinträchtigen können (zB Rauschen Messapparat)

Genauigkeit

Beziehung zwischen Messwert und wahren Wert

Fehler

Abweichung von Realität

Präzision

Detaillierungsgrad

Auflösung

kleinste -unterscheidbare Differenz in einer Messung

- geometrisch

- thematisch

- zeitlich

5 Elemente im SDTS

- Positionsgenauigkeit (georeferenzierung stadtbild)

- Attributsgenauigkeit (klassifikation pixel see statt wald)

- Logische Konsistenz (topologische Fehler beim digitalisieren)

- Vollständigkeit (kein Polygon vergessen?)

- Herkunft (welche Datenquellen)

Definitionen von räumlicher Analyse

- Ein Set von Methoden, wessen Resultate sich verändern, wenn sich der Ort der zu untersuchenden Objekte ändert (distanz, topologische Operationen)

- räumliche Abfragen: "Wo ist", "Was wenn" (distanz und topologische Operationen)

3 verschiedenen Kontexte, wo spatial analysis benutzt werden kann

- To describe spatial patterns and relationships 
- To test a hypotheses using spatial data 
- Application in spatial planning 

Bsp: Radtour dursch Schottland:

Ziele: nicht hügelig, weit weg von Autobahnen, nahe bei Touristendestinationen

--> Höhenmodell, Distanz --> Kostenoberfläche

Overlay in Vektordaten

- überprüft, ob Gebiete überlappen, bestimmt Flächen und definiert neue Entitäten

- gebiete überlappen: grenzen

Fragen: Wieviel des öffentlichen Lands ist Wald?

Overlay in Rasterdaten

- alles überlappt, wir müssen einheitliche Gebiete definieren

Fragen: Wie gross ist der NS im Punkt (x,y)?

Wie wird Polygon Intersection mit Hilfe von Topologie berechnet?

1. Finde jeden Schnittpunkt zwischen den Arcs der beiden Netzwerke und füge dort einen neuen Knopf ein

2. Um neues Polygon zu erstellen, finde die angrenzenden Arcs

3. Finde einen anderen Knoten, der den Arc abschliesst

Probleme von Polygon overlay

Sliverpolynome: kleine, störende Polygone

Je mehr Schnittpunkte, desto mehr Slivers

Um die Slivers verhindern zu können während dem überlagerungsprozess die arcs zusammengefügt werden oder sie können im Nachhinein entfernt werden

Chrismans overlay Taxonomie

Dominanzregel:

- Bsp Skigebiet in ZH (Kriterien, die erfüllt werden müssen)

Conributory Regel:

- arithmetische Operationen, lineare Kombinationen (ranks)

- Interaction Regel: alle Kombinationen, conjoint methode um Kombinationen zu ranken

räumliche Autokorrelation

- Toblers. 1. law: nahe Dinge sind ähnlicher als ferne

- Interpolation macht nur Sinn, wenn Autokorrelation vorliegt

Schätzt Werte innerhalb der konvexen Hülle unserer Datenpunkte

geht durch alle Datenpunkte

Alle Daten werden miteinbezogen

Nur ein Teil der Datenpunkte werden miteinbezogen

Regione, welche am nächsten zu einem Punkt liegen, Werte werden als konstant angenommen, abrupte Wechsel an Polygonkanten

Abrupte Polygonkanten werden abgeschwäächt. Volumen bleibt erhalten, aber Oberfläche wird weicher gemacht

Durchschnitt der Punkte in einem bestimmtem Radius oder einer bestimmten Anzahl nächster Punkte. Fokal, approximative Methode mit abrupten Wechseln

Punkte in einem Radius oder fixe Anzahl nächster Punkte werden anhand ihrer Distanz vom gesuchten Punkt gewichtet. k ist der Exponent und beeinflusst wie stark die Gewichtung mit zunehmender Distanz abnimmt. Exakte Methode

Krümmung zwischen 2 Datenpunkten wird minimiert anhand eines Kubikpolynoms. Es werden stückweise Polygone gebildet. kontinuierliche Methode

Welche Methode soll nun gewählt werden?

Abhängig von: 
- Ist das zu modellierende Feld gleichmässig über den Raum verteilt? 
- Sollte das Feld das modelliert wird kontinuierliche erste/zweite Ableitungen haben? 
- Sollen die Werte erhalten bleiben? 
- Wie stark ändern sich die Werte abhängig von der Distanz? 
- Könnte es einen globalen Trend haben? 
- Hat man genug Daten um einige zur Validation zurückzuhalten? 
- Gibt es sekundäre Daten die wir benützen können um die Interpolation einzuschränken

Welche Methode soll nun gewählt werden?

Abhängig von: 
- Ist das zu modellierende Feld gleichmässig über den Raum verteilt? 
- Sollte das Feld das modelliert wird kontinuierliche erste/zweite Ableitungen haben? 
- Sollen die Werte erhalten bleiben? 
- Wie stark ändern sich die Werte abhängig von der Distanz? 
- Könnte es einen globalen Trend haben? 
- Hat man genug Daten um einige zur Validation zurückzuhalten? 
- Gibt es sekundäre Daten die wir benützen können um die Interpolation einzuschränken

Semivariogramm

Graph mit Quadratwurzel der Differenz eines Attributpaars gegen die Distanz zwischen 
den zwei Punkten. 
Da man schon bei nur 20 Punkten sehr viele Wertepaare erhält (191) wird es schnell unübersichtlich, 
weshalb man diese zusammenfasst: 

 

Semivariogramm

Graph mit Quadratwurzel der Differenz eines Attributpaars gegen die Distanz zwischen 
den zwei Punkten. 
Da man schon bei nur 20 Punkten sehr viele Wertepaare erhält (191) wird es schnell unübersichtlich, 
weshalb man diese zusammenfasst: 

 

Slope

- Ebene durch eine Tangente an einem Punkt der Oberfläche

- Besteht aus Gradient und Aspekt

Gradient

- Maximale änderung der Höhe der Ebene

- Winkel der Ebene mit einer horizontalen Fläche

 

Aspect

- Richtung der Ebene ist abhängig von willkürlichemn 0 Punkt (norm. Norden)

Wechselrate der Steigung

änderung der Exposition

Wie ändern sich Eigenschaften mit Auflösung

- Viele unterschiedliche Auflösungen je nach Region (Schweiz 25m, UK 10/50m, USA 30m, Südame-
rika/Afrika 100m bis 1km) 
- Je nach Auflösung können kleine Objekte verschwinden (kleine Bäche usw.) 
- Die Berechnungszeit steigt sehr stark mit höherer Auflösung 
- Wenn man mit einem 3x3-Fenster rechnet hat man schnell eine 75*75m Genauigkeit 
- Je tiefer die Auflösung, desto mehr Glättung (smoothing) hat man 
- Maximalwerte werden viel tiefer

D8-Algorithmus

Fluss ist in Richtung des steepest drops

Immer 45° Intervalle (8Richtungen)

+ simpel

- keine Flussdispersion darstellen

- da nur 45° Intervalle, flow direction und aspect müssen versch. values haben

Rh08

Behandelt Probleme von parallelen Flüssen indem die Konstande in der Gleichung geändert wird

+ realistische

- kann andere Resultate geben, noch keine Dispersion

FD8

In upland areas where channels have not initiated, flow may be better modelled as divergent

algorithmus which represents the fraction of the flow in a cell passed to a neighbour

Standard-GIS-Operatoren für Hydrologie

- fokale Operatoren (konkav min, konvex max)

- flussakkumulation (startpunkt vieler Modellierungen von Kanälen, summe von aufwärtsfliessenden Elementen, die sich in Pixel entleeren)

- TIN-basierte Flussrichtungen (basiert auf steepest path ansatz. entweder entlang dreiecksgrenzen oder querdurch)