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Prof. Erich Buhmann Einführung Landschaftsinformatik

GEOGRAPHISCHE INFORMATIONSSYSTEME (GIS)stellen eine Abbildung der realen Welt dar

Prof. Erich Buhmann -Einführung Landschaftsinformatik

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i


GIS als eineAbstraktion der Welt

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Landschaftsarchitektur und Umweltplanung im Verhältnis zur räumlichen Gesamtplanung

(Kiemstedt zit. in Gassner 1995, ergänzt)Planungsraum / Planungsebene

Gesamtplanung Fachbeitrag Landschafttsplanung / Landschaftsarchitektur

Planungsmaßstab Landschaftsplanung /Landschaftsarchitektur

Land Landesraumordnungs-programm*

Landschaftsprogramm* 1:500.000 bis 1:200.000

Region/RB Regionalplan* Landschaftsrahmenplan* 1:50.000 bis 1:25.000

Gemeinde Flächennutzungsplan Landschaftsplan 1:10.000 bis 1:5.000

Teil des Gemeindegebiets

Bebauungsplan Grünordnungsplan 1:2.500 bis 1:1.000

Einzelprojekt Vorentwurf, Entwurf, Werkplan des Architekten

dto Landschaftsarchitekt 1:1.000 bis 1: 200 (100)


ArcGlobe Beispiel Raster und 3D Shape


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Globale Visualisierung der Welt mit

3- und 4D- GIS


we


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Landschaftsarchitekten und Umweltplanerkönnen als

„Anwalt der Landschaft“gelten

und interdisziplinär entscheidend zur Lösung aktueller Probleme der Menschheit

wie- Klimawandel

- Welternährung und - Nachhaltiger Entwicklung

beitragen


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Quelle: Deutsches Klimarechnungszentrum, http://www.dkrz.de/images/gallery/Emissions_800.jpg


Quelle: Deutsches Klimarechnungszentrum, http://www.dkrz.de/images/gallery/Emissions_800.jpg

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LINKS zum Thema KlimawandelUmweltbundesamthttp://www.umweltbundesamt.de/

INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPPC)http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg2.htmUNITED NATIONS FRAMEWORK CONVENTION ON CLIMATE CHANGE (UNFCC)http://unfccc.int/2860.phpCENTER FOR GLOBAL ENVIRONMENTAL RESEARCHhttp://www-cger.nies.go.jp/EUROPEAN COMMISSION ENVRIRONMENThttp://ec.europa.eu/environment/index_en.htmPOTSDAM INSTTITUTE FOR CLIMATE RESEARCH http://www.pik-potsdam.de/CLlMATE CHANGE AND HUMAN HEALTHhttp://www.climate.org/2002/topics/climate/index.shtmlENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCYhttp://www.epa.gov/climatechange/index.htmlMAX-PLANCK INSTITUT FÜR METEROLOGIEhttp://www.mpimet.mpg.de/home.htmlNATIONAL SNOW AND ICE DATA CENTERhttp://nsidc.org/sotc/


Max-Plank Broschüre Klimaprojektionen


Schematische Darstellung der wichtigsten Komponenten des Klimasystems. Je mehr dieser Prozesse im Modell berücksichtigt werden, um so genauer wird das Ergebnis.Quelle: Deutsches Klimarechnungszentrum, http://www.dkrz.de/dkrz/science/Why_SC3

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Europa im Rechengitter in verschiedenen Auflösungen. Gitterpunktsabstand (von oben links nach unten rechts): 500km, 250km, 150km, 100km. Je feiner die Auflösung, um so besser die Vorhersagen

Quelle: Deutsches Klimarechnungszentrum, http://www.dkrz.de/dkrz/science/Why_SC3


Die verschiedenen Komponenten des Klimasystems reagieren mit sehr unterschiedlichen Zeitskalen BEISPIEL SCHNEEBEDECKUNG ALPEN

Quelle: Deutsches Klimarechnungszentrum, http://www.dkrz.de/dkrz/science/Why_SC3

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LINKS zum Thema WelternährungUNITED NATIONS UNIVERSITY PRESS: Who´s hungry? And how do we know? Food shortage, poverty and deprivationhttp://www.unu.edu/unupress/unupbooks/uu22we/uu22we03.htm#1.%20introduction

SOCIO ECONOMIC DATA AND APPLICATION CENTER: Potential Impacts of Climate Change on World Food Supplyhttp://sedac.ciesin.columbia.edu/giss_crop_study/index.html

ORGANISATION FOR ECONOMIC CO-OPERATION AND DEVELOPMENThttp://www.oecd.org/topic/0,2686,en_2649_34361_1_1_1_1_37465,00.html

DEPARTMENT FOR ENVIRONMENTAL FOOD AND RURAL AFFAIRS (UK)http://www.defra.gov.uk/environment/climatechange/


ProjektzyklusLandschaftsarchitektur und

Umweltplanung


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Geschäftsstrategie

Datenobjekte

Arbeitsprozesse

GIS-Instrumente

Technologische Strategie

Projekte

•Umlaufzeiten•Produktivität•Beschaffung

Kernpunkte x

Prof. Erich Buhmann

Vgl. Brad HoltzVgl. Brad Holtz

Einführung Landschaftsinformatik


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Quelle: R. Stahl: GIS-Tutor 1997, geändert

Methoden der Datenerfassung für GIS

Lebenszyklus von Hard- und Software


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Changing Pressures

1981 2008

4Mhz

X4 6.600+ Mhz

Processor speed doublesevery 18 months

Application development time decrease

2 years(Programming)

Client/server2 months(Web tools)

nach Brad Holz, 2008, aktualisiert


Maximale Lebensdauer

Increasing TechnologyIncreasing Technology

% o

f use

rs a

dopt

ing

tech

nolo

gy%

of u

sers

ado

ptin

g te

chno

logy

bleeding edgebleeding edgeearly adoptersearly adopters

mainstreammainstreamleading edgeleading edgelate adopterslate adopters

trailing edgetrailing edge

lead users acquire lead users acquire technologytechnology

mass deployment mass deployment throughout firmthroughout firm

divested, divested, employees take employees take homehome

24 24 -- 42 months42 months

Veraltet: Punkt, ab dem der Nutzen die Kosten der Neuanschaffung Veraltet: Punkt, ab dem der Nutzen die Kosten der Neuanschaffung rechtfertigtrechtfertigt

Vgl. Brad HoltzVgl. Brad HoltzProf. Erich Buhmann Einführung Landschaftsinformatik

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Komponenten eines GISKomponenten eines GISProf. Erich Buhmann Einführung Landschaftsinformatik


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GISGIS--Abbildung Abbildung der realen Weltder realen Welt

als als RasterRaster

und/oderund/oder

VektorabbildungVektorabbildung



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Daten der Daten der

VektorabbildungVektorabbildung

getrennt nach den getrennt nach den

graphischengraphischen

ElementenElementen

-- PunktePunkte

-- FlächenFlächen

-- LinienLinien


GIS immer GIS immer

koordinatenbezogenekoordinatenbezogene graphische Abbildunggraphische Abbildung

undund DatenbankkopplungDatenbankkopplung


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Proto-GIS

Minicomputer

Workstation

Windows-PC

Web

GIS-Generationen (nach Strobel)1960

1975

1987

1995

2001

Prof. Erich Buhmann

Location Based Services 2006

Source: ESRI

Einführung Landschaftsinformatik

Betrachter

Anwender

Erfasser

Klassische Nutzerpyramide GISKlassische Nutzerpyramide GIS

Viewer/Internet GIS

Desktop GIS

Professional GIS


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„GIS-Softwarekategorien nach Buhmann/Wiesel, 2007/08“

– nach Funktionsumfang• Professional GIS • Desktop-GIS• GIS-Viewer

- nach technischer Charakteristik• CAD-GIS• GIS-Fachschale und Applikation• Internet-GIS• GIS-Ergänzung• Geo-Datenserver• Mobile-GIS


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Anzahl beschriebener GIS-Software-produkte nach Kategorien 2003 + 08Professional GIS 40 37Desktop-GIS 62 61GIS-Viewer 25 30Internet-GIS 85 10

CAD-GIS 53 41Mobile-GIS 26 31GIS-Ergänzungen 207 227GIS-Fachschalen/Appl. 189 239Geo-Datenbankserver 15 17


•• GISGIS--StandardisierungStandardisierung

•• WebGISWebGIS + Online+ Online--GISGIS

•• LocationLocation BasedBased ServicesServices

•• Objektorientierte Verwaltung großer Datenmengen Objektorientierte Verwaltung großer Datenmengen (z. B. Google Earth)(z. B. Google Earth)

•• Prozessorientierte intelligente GeoverarbeitungProzessorientierte intelligente Geoverarbeitung

•• Virtual GISVirtual GIS

•• Open Open Source AnwendungenSource Anwendungen

•• GeoDesignGeoDesign

Technische GIS-Entwicklungen


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GIS-Standardisierung


Arc/Info

Atlas

Intergraph

SicadARGIS

Vision

...Arc/Info

Atlas

Intergraph

SicadARGIS

Vision

...

Austausch-format


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Web-GIS


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File FormatFile FormatFile Format

File Format

Real-TimeData Feed

File FormatFile Format

File FormatNon-

traditionalDBMS

File Format

NETWORKS AND CLIENT/SERVER TECHNOLOGY

File FormatFileFormat

File Format

File Format

Interfaces based on the OpenGIS Specification

TraditionalDBMS


Web GISWeb GIS


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BROWSERCLIENT

BROWSERCLIENT

WEB-SERVER

WEB-SERVER

HTTP

HTML

CustomGatewayCustomGateway

DBMSDBMS

API /API /ODBCODBC

GISGIS

NetNet--awareawareapplicationapplicationNetNet--awareawareapplicationapplication


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Beispiel: Ontario

http://158.61.82.251/gis/apps.htm

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Location Based Services (LBS)Wird nach der Entwicklung der WebGIS Systeme als die nächste Generation von GIS bezichnet. LBS sind über ein Netzwerk erbrachte mobile Dienste, die unter Zuhilfenahme von positions-, zeit- und personenabhängigen Daten dem Endbenutzer selektive Informationen bereitstellen oder Dienste anderer Art erbringen.

Wie Nutzerpositionen technisch ermittelt werden, hängt von der Art des Positionsbestimmungsverfahren ab.

Man unterscheidet zwischen reaktiven und proaktiven standortbezogenen Diensten.

Bei reaktiven Diensten muss der Dienstnutzer den Service explizit anfordern Ein proaktiver Dienst reagiert auf bestimmte Ereignisse, zum Beispiel beim Betreten einer bestimmten Zone.

In Deutschland gibt es ca. 20 Millionen Anschriften, deren Koordinaten auf etwa einen Meter genau bekannt sind. Dazu kommen einige Hunderttausend wichtige Ortspunkte, wie z. B. Flughäfen, Behörden, Hotels, Tankstellen, Krankenhäuser, Bahn-höfe, Haltepunkte, Arztpraxen, Schulen für die Einbeziehung in LBS.


Objektorientierte Verwaltung großer Datenmengen


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Virtual GIS


VR-Definition

• Realität = 25 Bilder/Sekunde, Maßstab 1:1• Navigation und • Interaktion mit Bauteilen u.a.• Eintauchen in die Datenwelt

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ArcGlobe Beispiel Extrudieren

Globale Visualisierung• Interaktiv – integriert – schnell!• Bestandteil des 3D Analyst – bald auch als Web Services

Edition

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Prozessorientierte intelligente Geoverarbeitung


Die häufigsten Operationen für GIS-Analysen

Vector Analyse

••Überlagerung (Verschneidung)Überlagerung (Verschneidung)••Selektion und ReSelektion und Re--KlassifizierungKlassifizierung••PufferbildungPufferbildung

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ATELIER BERNBURGLANDSCHAFTSARCHITEKTENHangneigungsklassen

Ableitung der Hangneigung aus dem Digitalen Geländemodell

Hochschule Anhalt (FH)

ModelBuilderWas ist ein Modell?

BODEN

HÖHEN

VEGETATION

NIEDERSCHLAG

NEIGUNG

EROSIONSPOTENTIAL

EROSIONGEFAHR

nach B. Miller, ESRI 2004nach B. Miller, ESRI 2004

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Eingangsdaten GeooperationAusgangs-datensatzErgebnis

Eingangsdaten und Funktionsparameter Eingangsdaten und Funktionsparameter -- vordefiniert oder... vordefiniert oder... -- über Eingabemaskeüber Eingabemaske

ArcGIS ModelBuilder

Drag and DropName, Pfad,Parameter

Parameter

“Square” – “Circle” – “Square”

GIS – Schulungen im Internet

ESRI virtual campusESRI virtual campus ((EnglischEnglisch, , fürfür StudentenStudenten HSA HSA kostenfreikostenfrei((–– BitteBitte ZugangZugang überüber [email protected] anfordernanfordern))

ZGIS ZGIS –– Seminare SommerSeminare Sommer-- und Wintersemesterund WintersemesterUniversität Salzburg: www.agit.at

Seminare von ESRI DEUTSCHLANDwww.campus-esri.com

Hochschule Anhalt (FH):www.landschaftsinformatik.de (englischsprachige GIS-Einführungen)www.kolleg.loel.hs-anhalt.de/gis-seminar/index.htm (Seminarunterlagen Matthias Pietsch)www.landschaftsinformatik.de (Vorlesungsunterlagen Prof. Erich Buhmann)

Hochschule Vechta, Driverstraße 22, D-49377 VechtaORGANISATION: Vechta [email protected]


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WEB-Services

ArcGIS Trial Version:http://ESRI.com

GIS als digitale Karte: http://www.mapquest.com/

Geoinformatik Lexikonhttp://www.geoinformatik.uni-rostock.de/lexikon.asp

Diskussionsforum für ArcGIS-Anwender:http://forums.esri.com/forums/index.cfm

Netzwerk GIS in Sachsen-Anhalthttp://www.netzwerk-gis.de/

GISWiki www.giswiki.org/GIS WIKIPEDIA http://de.wikipedia.org/wiki/Geoinformationssystemmehr GIS Links http://www.ncgia.ucsb.edu/giscc/units/u002/u002.html#7.2


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