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QGis Tutorial – Teil 4: Digitalisierung von Karteninhalten (Punkte, Linien und Polygone)

Jakob — Wed, 16 May 2012 15:32:37 +0000

Der vierte Teil eines Tutorials zu essentiellen Arbeiten mit Geographischen Informationssystemen (GIS) unter Verwendung vom openSource Quantum GIS (QGIS). Das Programm könnt ihr euch hier kostenlos herunterladen.

Tutorial 1: Georeferenzierung von Karten mit QGis
Tutorial 2: Erstellung einer topographischen Karte
Tutorial 3: Konvertierung von GPS-Daten (GPX to SHP)
Tutorial 4: Digitalisierung von Karteninhalten (Punkte, Linien und Polygone)

Zielstellung

Ziel ist die Objektdigitalisierung von einer Kartengrundlage. Die Features werden nach der Erfassung mit Attributen versehen. Erklärt wird die Erfassung von Punkt-, Linien- und Flächenobjekten

Arbeitsmaterial

Quantum GIS 1.7
Kartengrundlage

Schritte

1. Einladen der Kartengrundlage
2. Erstellung einer neuen Shapedatei
3. Digitalisierung und Vergabe von Attributen

Schritt 1 – Einladen der Kartengrundlage

Du hast dir zum Beispiel eine topographische Karte eingescannt und möchtest bestimmte Objekte als Einzelfeature, für die Darstellung oder anderweitige Auswertung, aus der Karte extrahieren. Zunächst gilt es die Kartengrundlage in Qgis einzuladen. Dafür öffnest du Qgis und schiebst deine Karten in die Layerübersicht auf der linken Seite ( siehe Bild 1).

1. Startansicht nach Einladen der Karte

Nun kann man die Karte georeferenzieren (im Koordinatensystem verorten – siehe QGis Tutorial Nr. 1) oder auch direkt mit der Digitalisierung starten.

Schritt 2 – Erstellen einer neuen Shapedatei

Auf der Testkarte möchte ich Höhenlinie als Linien-Shape, einen Höhenpunkt als Punkt-Shape und ein Untersuchungsgebiet als Polygon-Shape digitalisieren. Jede dieser Formtypen braucht eine eigene Shapefile, die ich nun anlege.

Der Weg: Layer – Neu – Neuer Shapedatei-Layer

Shape-Datei 1 für die Höhenlinie als Linie, Name: Höhenlinien, Typ: Ganzzahl – mit „der Attributliste hinzufügen“ bestätigen

Shape-Datei 2 für die Höhenpunkte als Punkt, Name: Höhenpunkt, Typ: Ganzzahl – mit „der Attributliste hinzufügen“ bestätigen

Shape-Datei 3 für das Untersuchungsgebiet als Polygon, Name: UG, Typ: Text – mit „der Attributliste hinzufügen“ bestätigen

Nach dem Anlegen, müssen die Dateien jeweils in euer Projektverzeichnis abgespeichert werden. Bild 2 zeigt die angelegten Shapes in der Layerübersicht.

2. Angelegte Shape-Dateien

Schritt 3 – Digitalisierung und Vergabe von Attributen

Jetzt wähle ich das Untersuchungsgebiet-Shape in der Layerübersicht aus und gehe über Rechtsklick auf „in Bearbeitungsmodus umschalten“. Ein kleiner Stift erscheint am Layernamen und zeigt den Bearbeitungsmodus an. Über das Werkzeug „Polygon digitalisieren“ zeichne ich auf der Kartengrundlage die Ausdehnung meines fiktiven Untersuchungsgebiet. Mit Rechtsklick beendet man die Form und kann Attribute dafür vergeben. Ich nenne mein Polygon „Testgebiet“.

3. Attributvergabe

Mein Testgebiet-Polygon liegt nun über meiner Kartengrundlage im GIS.

4. Untersuchungsgebiet über der Kartengrundlage

Mit den angelegten Shape-Dateien (Höhenlinien und Höhenpunkte) gehe ich in gleicher Reihenfolge vor, nur wähle ich für die Linien das Werkzeug „Linie digitalisieren“ und für den Punkt das Tool „Punkt digitalisieren“.

Blendet man die Kartengrundlage nach der Erstellung aller Features aus (siehe Bild 5), sieht man die eben digitalisierten Formen.

5. gezeichnete Formen

In den Attributtabellen (Rechtsklick auf die Layer in der Layerübersicht – Attributtabelle öffnen) stehen die Werte, die ich bei der Digitalisierung eingegeben habe. Bei Höhenlinie z.B. 1500 (die entsprechenden Höhen liest man natürlich auf der Kartengrundlage ab.). Der Höhenpunkt wurde mit einem Wert 2860 versehen. Für jedes Objekt, dass du so digitalisierst, können Attributwerte angeben werden.

Auf den erstellten Shape-Grundlagen können vielfältige Berechnungen, Interpolationen und weitere Aktionen im GIS ausgeführt werden. Hierzu mehr in den nächsten Tutorials.

Augmented Reality in der Geomorphologie

Jakob — Sun, 13 May 2012 10:28:13 +0000

Vor kurzer Zeit bin ich bei Youtube auf zwei sehr spannende Videos gestoßen. Gezeigt werden Sandkästen, die von einem Projektor und einer Kinect-Kamera erfasst werden. Auf den Flächen fängt nun jemand an, mit einer Schippe die Oberflächengestalt zu verändern. Die Kamera erfasst dabei die Veränderungen und berechnet für die Formen in Echtzeit neue Höhenwerte. Diese berechneten Werte werden dann vom Projektor wieder auf die Sandoberfläche übertragen und fertig ist eine abgefahrene realtime-Höhenkarte in quasi 3D. Schaut es euch an!

Mich erinnert diese Umsetzung an meine Sedimentologieseminare, in denen wir ähnliche Formen modelliert haben und diese dann mit Wasser etc. veränderten. Im Zuge von Augmented Reality (Virtuelle Ergänzungen der Wirklichkeit) eröffnen sich natürlich ganz neue Möglichkeiten. War man vor Jahren noch stolz auf Kartentische, die mit Hilfe von Luftdüsen und komplizierten Fädensystemen Karten auf Grundlage ihrer Höheninformationen darstellten, ist die digitale Revolution nun auch hier angekommen.

Mal abgesehen von dem Spaßfaktor könnte ich mir einige Anwendungen in Wissen- und Wirtschaft vorstellen. Gerade an Unis ließen sich komplizierte Formungsprozesse in der Geomorphologie für Stundenten leicht verständlich erklären. Auch wäre ein solcher „Projektorsandkasten“ interessant, um bestimmte topographische IST-Zustände nachzubilden und z.B. Überflutungsszenarien darzustellen. Weiterhin wären Fragestellungen aus den Bereichen Bergbau (Absenkungsprozesse), oder die Anlage von Deichsystemen etc. sehr spannend zu untersuchen.

Welche interessanten Anwendungen wären noch denkbar?

Geodatenbanken: ein kleiner Einblick

Riccardo — Thu, 10 May 2012 05:11:06 +0000

Die meisten GIS-Anwender, die ich kenne, verwenden selten Geodatenbanken. Aber wenn ein Geoprojekt wächst, wird die Teilnahme Anderer und die gemeinsame Arbeit mehr und mehr üblich und ihr möchtet sicher nicht nur eure Ergebnisse teilen, sondern auch eure Daten, sodass die Nutzung von Geodatenbanken eine Sache ist, die es im Auge zu halten gilt.
Normalerweise kann jedes Shapefile, Feature oder Raster in separaten Dateien und Ordnern gespeichert und somit geordnet werden. Dieses Konzept wird in einer Geodatenbank beibehalten aber in einer professionellen Art und Weise umgesetzt:

ArcGIS bietet die Möglichkeit, eure Geodaten in einer file Geodatabase , personal Geodatabase oder ArcSDE-Geodatabase zu speichern.
Also, wozu ist eine Geodatabase in der Lage?

Laut ESRI bietet euch eine Geodatabase,

Speicherung einer Sammlung von Geodaten in einer zentralen Stelle.
ausgefeilte Regeln und Beziehungen für eurer Daten.
Integrität von Geodaten in einer konsistenten, präzisen Datenbank.
Arbeit innerhalb einer Multiuser-Zugriff und -Bearbeitungs-Umgebung.
Integration raumbezogener Daten mit anderen IT-Datenbanken.
Unterstützung benutzerdefinierter Funktionen .

Aber eins ist viel besser: durch die Verwendung eines guten Geodatenbankenmodells seid Ihr von verwendeter GIS-Software und auch vom Betriebssystem unabhängig. Hier könnt ihr unterschiedliche Konzepte von ESRI-Geodatenbanken vergleichen: Link
One more thing… Es gibt natürlich auch Open-Source-Geodatenbanken! Werft einmal einen Blick auf PostgreSQL (das kann auch die Grundlage für ArcSDE sein…) und der Erweiterung PostGIS. PostGIS ermöglicht es euch, von einer Geodatenbbank so gut wie von einer ESRI-Datenbank zu profitieren. Ihr könnt Funktionen, SQL, Erstellung von Topologien und Analysen von Datensätzen in einer sehr bequemen Art umsetzen. Aber ein Nachteil besteht: Es sieht nicht so, als gäbe es eine einfache Möglichkeit, eine PostGIS-Datenbank in ArcMap anzusprechen.

LaTeX-Vorlage für Hausarbeiten in den Geowissenschaften

Daniel — Wed, 09 May 2012 10:24:07 +0000

Schon lange hatte ich vor, mal meine über lange Zeit perfektionierte LaTeX-Vorlage aufzubereiten und auf diesem Blog zur Verfügung zu stellen. Sicherlich gibt es schon tausende davon, aber ich denke trotzdem, dass es vielleicht dem einen oder anderen nützlich sein kann. Wenn ihr schon Erfahrungen mit LaTeX gemacht habt, dann werdet ihr euch schnell zurecht finden. Für alle Anderen habe ich versucht, die Stellen so gut wie möglich zu kommentieren, damit man weiß, was die Optionen sind. An sich ist diese Vorlage aber dafür gedacht, dass man nur noch loszuschreiben braucht. Natürlich nur, wenn ihr LaTeX bereits installiert habt. Wenn das noch nicht der Fall ist, dann empfehle ich euch TeX-live als Distribution, da ich diese auch verwende.

Die gibts aber leider nur für Linux/Unix, üblicherweise ist das in den Paketquellen enthalten. Für Windows-User kann ich ProTeXt empfehlen, das kommt direkt zusammen mit dem TeXnicCenter, damit ihr auch eine vernünftige Arbeitsumgebung dazu habt:

ftp://ftp.fu-berlin.de/tex/CTAN/systems/windows/protext/

Und hier gibts die Vorlage zum Download als .zip-Datei:

Hausarbeit_mit_LaTeX_v1

Die Vorlage kann von jedem kostenfrei genutzt, weitergegeben und bearbeitet werden.

Noch einige Anmerkungen: In der .zip-Datei befindet sich eine Ordnerstruktur, in der alles drin ist, was man braucht. Zunächst bearbeitet ihr die Datei main.tex, dort sind alle allgemeinen Informationen zum Dokument einzutragen, wie Autor, Titel, etc. Dort könnt ihr auch eure Gliederung anpassen. Die eigentlichen Inhalte eures Dokuments kommen dann in die entsprechenden Dateien im Ordner /content. Bilder können im Ordner /images hinterlegt werden, dann bleibt es übersichtlich. Die Bibliographie-Informationen werden in die Datei literature.bib eingetragen, dafür empfehle ich ein entsprechendes Programm zu benutzen, das mit bibtex umgehen kann. Ich selber benutze pybliographic oder kbibtex. Ihr könnt auch die Datei preambel.tex bearbeiten, dort sind alle globalen Einstellungen zum Dokument hinterlegt, wie z.B. Schriftarten, Formatierungen, etc. Besonders wichtig ist dort auch der Abschmitt hyperref: Dort können auch noch mal die Informationen zu Autor und Titel eingetragen werden, diese erscheinen dann automatisch in den PDF-Eigenschaften!

Alle anderen Dateien, die nicht auf .tex oder .bib enden, sind nur Hilfsdateien, die LaTeX automatisch beim kompilieren erstellt. Löschen und bearbeiten macht also keinen Sinn.

Viel Spaß damit!

Ein Praktikum finden und bewerten

Jakob — Mon, 07 May 2012 11:48:46 +0000

Zur eigenen Orientierung und Ergänzung zu vielen, doch sehr theoretischen Ausbildungen, sind Praktika eine gute Möglichkeit neue Erfahrungen zu sammeln. Hat man sich für eine Branche entschieden geht’s an die Recherche. Schnell wird man von der Anzahl der Firmen aus seinem Bereich erschlagen und verliert die Übersicht. Hat man dann einen potentielle Arbeitgeber gefunden, ist es oft schwierig objektiv einzuschätzen, ob und was einen erwartet.

Ein Internetseite, welche hier eine tolle Hilfestellung bietet ist www.meinpraktikum.de. Momentan werden auf dem Portal über 7.000 Bewertungen von fast 5000 Firmen bereitgestellt. Außerdem kann man sich direkt über Bewerbungsmöglichkeiten informieren.

Wer also auf der Suche nach einem Praktikum ist, sollte sich auf meinpraktikum.de mal umsehen.

Statistikskriptum online

sophia — Thu, 03 May 2012 12:04:37 +0000

“Ist Statistik schwer?” Garard Dallal beantwortet diese Frage mit einem klaren “Nein!”. Sein kleines Handbuch zum Thema Statistik liefert alle Grundlagen für die Uni oder Weiterbildung. Als Ergänzung zu Vorlesungen oder zum Nachschlagen auf jeden Fall empfehlenswert. Mit vielen Abbildungen wird das “Little Handbook of Statistical Practice” leichter verständlich und die Erklärungen werden anschaulicher.

Statistiklernen mit Humor und der Einstellung, dass es noch nicht ganz so schwierig ist, wie es manchmal vielleicht scheint: “Tell yourself statistics is easy, and it’s easy!”

http://www.statisticalpractice.com

Geodatenbanken

Riccardo — Fri, 27 Apr 2012 11:33:01 +0000

Als ich an der Universität angefangen habe, baute ich mir schnell einige große Ordner mit Geodaten auf: Shapefiles, Tables und natürlich ein Menge an Rasterdaten. Nach einer Weile verlor ich zunehmend die Kontrolle und mein Rechner wurde HAL immer ähnlicher.

Im Zuge meiner Arbeit mit dem Buch “Getting to know ArcGIS 10″ bin ich nun mal wieder auf das Thema Geodatenbanken gestoßen. Es ist nicht viel schwerer als Ordnerstrukturen zu administrieren oder ähnliches, verspricht aber wesentlich mehr Übersicht über deine Daten. Das Thema solle demnach zunehmend auch in den GIS-Kursen angenommen werden. Wie steht das bei euch? Nutzt Ihr Geodaenbanken auf euren Rechnern/ in euren Projekten?

Web Map Service Server (WMS): Ein Einblick in die Welt der online-Layerquellen

Jakob — Wed, 25 Apr 2012 17:42:20 +0000

Öffentliche und behördliche GIS-Datensätze werden immer häufiger auf WMS-Servern gehostet. Über diese zentralen Speicherorte stehen sie für deren Anwender zur Verfügung und müssen nicht lokal vorgehalten werden. Die Verwendung dieser “Datenverteiler” bringt einige Vorteile mit sich. So kann lokale Speicher- und Rechenkapazität geschont und eine globale Aktualität der Daten für alle zugreifenden Nutzer gewährleistet werden. Außerdem lassen sich heute WMS-Server schnell in jede gängige GIS-Software einbinden.

Wie kommt man an eine Serverübersicht?

Welche Server es gibt, erfährt man zum Beispiel auf mapmatters.org (> 2000 Server und 300.000 Layer). Hier navigiert man sich einfach über die Karte zur gewünschten Region und bekommt eine Übersicht aller umliegenden Server mit regionalen Informationen. Viele dieser sind zudem öffentlich zugänglich und können direkt angesehen bzw. per Server-URL ins GIS der Wahl übertragen werden.

Eine weitere interessante Zusammenstellung findet sich bei Skylab (ca. 1000 Server und 300.000 Layer).

Für die Bundesrepublik entsteht auf geoportal.de gerade eine Übersicht der staatlichen Datenquellen. Man darf also gespannt sein.

Standard der geologischen Kartensymbole

Serjoscha — Mon, 23 Apr 2012 17:46:11 +0000

Das Lesen geologischer Karten ist eine wichtige Nebensache in geologischen Tätigkeiten – eine Selbstverständlichkeit, die doch zu Problemen führen kann. Die unendliche geologische Vielfalt bringt eine unübersichtliche Flut an Symbolen mit sich, die in Karten vielfach auch noch variieren.
Selbst wenn die Legende einer Karte Abhilfe schaffen sollte, ist ein jeder Geologie-Student, der die Symbole fließend kann, klar im Vorteil.
Trotzdem, Wissenschaft ist nicht die Kunst, alles zu wissen, sondern die Kunst zu wissen, wo man nachschlagen kann, wenn man etwas nicht weiß.

Daher finde ich die Zusammenstellung der standardisierten Symbole der USGS (U.S. Geological Survey) sehr hilfreich:

http://pubs.usgs.gov/of/1999/of99-430/

Auf der Seite sind Dateien im pdf-Format zur Verfügung gestellt, die übersichtlich geologische Kartensymbole darstellen. Manche dieser Listen gehen sicherlich über das Ein-Mal-Eins des Kartenlesens hinaus, besonders die Symbollisten für folds oder faults (also Falten und Störungen), oder die Liste für Abkürzungen geologischer Zeiteinheiten dürften für Geologen mit Nachschlagbedarf allerdings von Interesse sein.

Die Seite selbst verweist auf die letzten Updates der USGS in Kooperation mit der FGDC (Federal Geographic Data Committee), und auch unter dem entsprechenden Link kann der „Digital Cartographic Standart for Geologic Map Symbolization”) heruntergeladen werden:

http://pubs.usgs.gov/tm/2006/11A02/FGDCgeostdTM11A2_web_all.pdf

Viel Spaß damit!

Serjoscha

Online-Geo-Nachschlagewerke im Überblick. Lexika, Glossare und mehr…

Jakob — Thu, 19 Apr 2012 16:50:02 +0000

Im Umgang mit neuen Fragestellungen, komplexen Lerninhalten und neuesten Forschungsthemen stößt man immer wieder auf unbekannte Begrifflichkeiten. Hat man mit internationalen Literatur zu tun, kommen sprachliche Eigenheiten dazu. Umso wichtiger ist es, einen Überblick über Lexika, Glossare und andere nützliche Quellen zu haben, die beim korrekten Verständnis helfen können. Zudem helfen spezifische Übersetzer bei der richtigen Verwendung von Fachwörtern in anderen Sprachen.

Hier nun eine erste Auflistung wichtige Lexika & Glossare aus der Welt der Geowissenschaften. Bei neuen Netzfunden ergänze ich diesen Artikel. Gerne freue ich mich auch auf Hinweise!

dict.mygeo.info - Geo-Onlinewörterbuch mit über 120.000 Einträgen, DE-EN, EN-DE

geowörterbuch.com – Begriffs- und Artensuche mit Übersetzung in fünf !! Sprachen

Lexikon von Mineralienatlas.de – Viele Begriffe aus geologisch-, mineralogischenm Zusammenhang

Glossardatenbank der MLU – > 1300 Geo-Begriffe gut erklärt

ENSO-Lexikon – ein online-Lexikon zum Phänomen

GeoDZ.com – “das Lexikon der Erde”