Geoinformatik

In der Geoinformatik geht es darum, einen Ausschnitt der realen Welt auf dem PC mittels Geodaten abzubilden. Nach Datenbeschaffung, Auswertung und Analyse ist eine zeitgemäße Darstellung unserer Umwelt beispielsweise für Risikoanalysen des Hochwassermanagements möglich.

3D-Stadtmodell-Darstellung der Technischen Universität München

Geoinformationssysteme (GIS) sind Informationssysteme zur Speicherung, zum Analysieren und zum Abbilden eines Ausschnitts der realen Welt auf dem PC mittels Geodaten. Geodaten sind digitale Informationen, die auf der Erdoberfläche ein Objekt in seiner räumlichen Lage durch Koordinaten beschreiben. Viele Geländepunktinformationen ergeben z.B. ein digitales Geländemodell. Geoinformationssysteme umfassen die dazu benötigte Hardware, Software, Daten und Anwendung. Mit Geoinformationssystemen können raumbezogene Daten modelliert, digital erfasst, gespeichert, analysiert und präsentiert werden.

Vorgehen beim Aufbau eines Geoinformationssystems

Szenario einer Hochwassersimulation

Die abwechslungsreichen Tätigkeiten des Fachgebiet GIS erstrecken sich über viele verschiedene Bereiche, wie z.B. die Erstellung von 3D-Stadtmodellen, die flächendeckende 3D-Modellierung von München, GeoWebServices oder Geodateninfrastrukturen. Unter GeoWebServices versteht man Software-Anwendungen, die als Schnittstelle fungieren. Eine Geodateninfrastruktur ist ein komplexes Netzwerk zum Austausch von Geodaten, die grenzüberschreitende Nutzung und Verarbeitung von Geodaten durch Normen gewährleistet.

Eine mögliche Anwendung für ein GIS sind Hochwassersimulationen und die Simulation möglicher Hochwasserpräventionen. Im ersten Schritt erfolgt die Erstellung des digitalen Geländemodells durch Kombination der Laserscannerdaten mit aufgenommenen Punkten. Nach einer Berechnung der Gebäudehöhen und Extrusion von Gebäudepolygonen kann das Klötzchenmodell erstellt und die Hochwassersimulation visualisiert werden.

Im nächsten Anwendungsbeispiel geht es um einen GIS-Einsatz im Entwicklungsland Rwanda. Aus topographischen Karten wurden Daten über Seen, Feuchtgebiete und Landnutzung generiert, sowie Gebietsgrenzen und Informationen aus Satellitenaufnahmen gesammelt. Mit mobilen GIS-Geräten, wie Pocket PCs konnten vor Ort graphische Informationen erfasst und bearbeitet werden. Mobile GIS-Geräte wie PDAs empfangen GPS-Signale der Satelliten und ermitteln daraus die Koordinaten des aktuellen Standpunktes. Ergänzend zu dieser gespeicherten Information folgt die Dateneingabe und Bearbeitung im Feld über Landnutzung, Elektrizitätsanschlüsse und Trinkwasserversorgung.

GIS-Einsatz in Ruanda

GIS ist längst keine technische Spielerei mehr, sondern elementares Planungswerkzeug. Ohne GIS wären Risikoanalysen für Hochwassermanagement oder Umweltsimulationsmodelle und eine zeitgemäße Darstellung unserer Umwelt durch genaue, detaillierte, flächendeckende Erfassung von Objekten mit Informationen über Koordinaten, Farbe, Nutzen, Eigentümer und Umgebung nicht möglich. Die Kontrollierbarkeit von Bebauung und Nutzung, sowie sichere planungstechnische Voraussagen für die Zukunft z.B. im Lärmschutz sind für einen modernen Staat unabdingbar.