Vorbereiten der Digitalisierung einer Papierkarte

Digitalisierung ist der Vorgang der Konvertierung von Features aus einer Papierkarte in ein digitales Format. Zum Digitalisieren einer Karte verwenden Sie ein an den Computer angeschlossenes Digitalisierungsgerät, um Features zu verfolgen, die Sie interessieren. Die XY-Koordinaten dieser Features werden automatisch aufgezeichnet und als räumliche Daten gespeichert.

Die Digitalisierung mit einem Digitalisierungsgerät ist neben der Freihand-Bildschirmdigitalisierung eine weitere Möglichkeit, um räumliche Daten zu erfassen und zu bearbeiten. Sie können Features aus fast jeder Papierkarte in digitale Features konvertieren. Sie können ein Digitalisierungsgerät in Verbindung mit den Editierwerkzeugen in ArcMap verwenden, um neue Features zu erstellen oder vorhandene Features auf einer digitalen Karte zu bearbeiten.

Sie können digitalisierte Features in einen neuen Layer aufnehmen und diesen Layer einem vorhandenen Kartendokument hinzufügen oder ein ganz neues Layer-Set für eine Fläche erstellen, für die keine digitalen Daten verfügbar sind. Sie können ein Digitalisierungsgerät auch dazu verwenden, einen vorhandenen Layer auf der digitalen Karte zu aktualisieren.

In diesem Thema wird der Workflow beim Vorbereiten einer zu digitalisierenden Karte beschrieben.

Schritt 1: Bauen Sie Ihr Digitalisierungsgerät auf, und installieren Sie die Treibersoftware

Um ein Digitalisierungsgerät mit ArcMap verwenden zu können, benötigen Sie Treibersoftware, die kompatibel zu WinTab ist. Um herauszufinden, ob ein solcher Treiber für Ihr Digitalisierungsgerät verfügbar ist, lesen Sie die Dokumentation zu Ihrem Tablett oder fragen Sie den Hersteller.

Wenn Sie ArcGIS vor Ihrem Digitalisierungsgerät installiert haben, kann es sein, dass die Registerkarte "Digitalisierungsgerät" im Dialogfeld "Editieroptionen" nicht vorhanden ist. Um die Registerkarte hinzuzufügen, müssen Sie die Datei "digitizer.dll" mithilfe des ArcGIS-Dienstprogramms "ESRIRegAsm.exe" registrieren. Für diese Schritte benötigen Sie Administratorrechte.

Tipp:

Wenn Sie das Software Development Kit für ArcGIS ArcObjects installiert haben, können Sie einfach zu dem Verzeichnis mit "digitizer.dll" wechseln, mit der rechten Maustaste auf diese Datei klicken und sie über das Kontextmenü registrieren.

1. Schließen Sie sämtliche geöffneten ArcGIS-Anwendungen.
2. Starten Sie die DOS-Eingabeaufforderung, auf die Sie normalerweise zugreifen, indem Sie auf Start klicken, auf Programme (oder Alle Programme) zeigen und dann auf Zubehör klicken.
3. Geben Sie im Eingabeaufforderungsfenster cd und ein Leerzeichen ein, gefolgt vom Pfad zum Verzeichnis mit dem Dienstprogramm "ESRIRegAsm.exe": C:\Programme\Gemeinsame Dateien\ArcGIS\bin. Damit ändern Sie das aktive Verzeichnis der Eingabeaufforderung in den Ordner, in dem das Dienstprogramm "ESRIRegAsm.exe" installiert ist.
4. Drücken Sie die EINGABETASTE.
5. Geben Sie ESRIRegAsm.exe, ein Leerzeichen, ein Anführungszeichen, den vollständigen Pfad zum ArcGIS-Installationspfad mit dem Namen der DLL und ein schließendes Anführungszeichen ein. Der Standardpfad ist "C:\Programme\ArcGIS\Desktop10.0\bin\digitizer.dll". Wenn Sie ArcGIS in einem anderen Verzeichnis installiert haben, ersetzen Sie diesen Pfad.
6. Drücken Sie die EINGABETASTE.
7. Wenn die Registrierung erfolgreich war, schließen Sie das Eingabeaufforderungsfenster. Im Dialogfeld "Editieroptionen" wird nach dem Neustart von ArcMap die Registerkarte "Digitalisierungsgerät" angezeigt.

Wenn ArcGIS im Standardverzeichnis installiert ist, sollte das Eingabeaufforderungsfenster wie folgt angezeigt werden. Der von Ihnen einzugebende Text ist fett dargestellt.

Microsoft Windows XP [Version 5.1.2600]
(C) Copyright 1985-2001 Microsoft Corp.
C:\Documents and Settings\username>cd C:\Programme\Gemeinsame Dateien\ArcGIS\bin 
C:\Program Files\Common Files\ArcGIS\bin>ESRIRegAsm.exe "C:\Programme\ArcGIS\Desktop10.0\bin\digitizer.dll"

Hinweis:

In diesem Beispiel ist Windows XP dargestellt, daher kann der Anfang des Pfades beim Öffnen des Eingabeaufforderungsfensters unter einem anderen Betriebssystem geringfügig abweichen. Der von Ihnen einzugebende Text ist jedoch derselbe. Unter 64-Bit-Systemenn müssen Sie jedoch "Programme (x86)" im Pfad verwenden.

Schritt 2: Konfigurieren Sie die Puck-Tasten des Digitalisierungsgeräts

Nach der Installation der Treibersoftware können Sie mit dem Setup-Programm von WinTab Manager die Tasten auf dem Puck des Digitalisierungsgeräts konfigurieren. (Sie müssen das Digitalisierungsgerät möglicherweise einschalten und den Computer neu starten, um das Setup-Programm verwenden zu können.) Eine Puck-Taste muss konfiguriert werden, um mit einem einzelnen Klick Punkt-Features und Stützpunkte digitalisieren zu können. Eine weitere Taste muss konfiguriert werden, um mit einem Doppelklick die Digitalisierung von Linien- oder Polygon-Features abzuschließen. Sie können auch eine Taste für einen Klick mit der rechten Maustaste konfigurieren, um auf Kontextmenüs zugreifen zu können.

Sie können weitere Schaltflächen in einer beliebigen Entwicklungsprogrammiersprache konfigurieren, um bestimmte ArcMap-Befehle auszuführen.

Schritt 3: Stellen Sie die Qualität der Papierkarte sicher

Ihre Karte sollte im Idealfall verlässlich, aktuell und nicht zerrissen oder gefaltet sein. Je nach Wetter dehnt Papier sich aus oder zieht sich zusammen. Um die Verzerrung beim Digitalisieren zu minimieren, kopiert man Papierkarten oft auf ein stabileres Material wie Mylar.

Schritt 4: Bestimmen Sie Passpunkte auf der Papierkarte

Bevor Sie mit der Digitalisierung einer Papierkarte beginnen können, müssen Sie zunächst Passpunkte bestimmen, die Sie später zur Registrierung der Karte auf der geographischen Fläche in ArcMap verwenden. Wenn die Karte ein Raster oder einen Satz bekannter Bodenpunkte enthält, können Sie diese als Passpunkte nutzen. Wenn nicht, sollten Sie 4 bis 10 markante Positionen wählen, z. B. Straßenkreuzungen, und diese mit einem Bleistift auf der Karte markieren. Geben Sie jeder Position eine eigene Nummer und schreiben Sie die tatsächlichen Koordinaten auf.

Wenn Sie mindestens vier Passpunkte bestimmt haben, können Sie die Karte auf das Digitalisierungsgerät legen und mit rückstandsfrei ablösbarem Kleber oder Klebeband befestigen. Sie müssen die Karte nicht ganz genau auf dem Tablett ausrichten; Ausrichtungsfehler werden bei der Registrierung in ArcMap korrigiert und die entsprechenden Änderungen werden im Fehlerbericht vermerkt.

Schritt 5: Registrieren Sie die Papierkarte

Nachdem Sie die Passpunkte festgelegt haben, müssen Sie die Papierkarte in realen Koordinaten registrieren. Dadurch können Sie Features direkt auf der geographischen Fläche digitalisieren.

Die Registrierung der Karte beinhaltet die Aufzeichnung der Koordinaten für die von Ihnen bestimmten Passpunkte. Diese werden auf der Registerkarte "Digitalisierungsgerät" im Dialogfeld "Editieroptionen" aufgezeichnet.

Nachdem Sie die Koordinaten eingegeben haben, wird in ArcMap ein Fehlerbericht angezeigt. Dieser Fehlerbericht enthält zwei Fehlerberechnungen: einen Punkt-für-Punkt-Fehler und einen Root Mean Square-Fehler (RMS). Der Punkt-für-Punkt-Fehler stellt die Entfernungsabweichung zwischen der Umwandlung jedes Eingabepasspunktes und dem entsprechenden Punkt in Kartenkoordinaten dar. Der RMS-Fehler ist der Mittelwert dieser Abweichungen.

Der Punkt-für-Punkt-Fehler wird in ArcMap in aktuellen Karteneinheiten angegeben. Der RMS-Fehler wird sowohl in aktuellen Karteneinheiten als auch in Digitalisiereinheiten angegeben. Wenn der RMS-Fehler zu hoch ist, können Sie die entsprechenden Passpunkte neu registrieren. Um möglichst genaue Daten zu erhalten, sollte der RMS-Fehler weniger als 0,004 Digitalisiereinheiten (meist Zoll) bzw. der entsprechende Wert der skalierten Distanz in Karteneinheiten (Entfernungseinheiten, in denen die Koordinaten gespeichert sind) betragen. Wenn die Daten weniger genau sein müssen, kann der Wert bis zu 0,008 Digitalisiereinheiten betragen.

Schritt 6: Festlegen der richtigen Projektion

Wenn Sie das Koordinatensystem (die Projektion) der Papierkarte kennen, sollten Sie dieselbe Projektion für den Layer festlegen, in dem Sie die Digitalisierung vornehmen. Wenn Sie Features in einem vorhandenen Feature-Layer digitalisieren, müssen Sie sicherstellen, dass die Papierkarte und der digitale Layer dasselbe Koordinatensystem haben.

Schritt 7: Aktivieren des Digitalisierungsmodus und Beginn der Digitalisierung

Um Features zu digitalisieren, müssen Sie den Digitalisierungsmodus aktivieren, um Features erstellen zu können.

Digitalisierungsgeräte arbeiten im Allgemeinen in zwei Modi: dem Digitalisierungsmodus (absolut) und dem Mausmodus (relativ). Wenn Sie sich im Digitalisierungsmodus befinden, können Sie nur Features digitalisieren. Sie können keine Schaltflächen, Menübefehle oder Werkzeuge aus der Benutzeroberfläche von ArcMap wählen, da der Bildschirmzeiger auf die Zeichenfläche begrenzt ist. Im Mausmodus besteht jedoch keine Korrelation zwischen der Position des Bildschirmzeigers und dem Digitalisierungsgerät. Beim Digitalisieren können Sie im Dialogfeld "Editieroptionen" zwischen dem Digitalisier- und Mausmodus hin- und herschalten. Dadurch können Sie den Puck des Digitalisierungsgeräts verwenden, um Features zu digitalisieren und die Möglichkeiten der Benutzeroberfläche zu verwenden (als Ersatz für die Maus). Sie können auch Ihre Maus verwenden, um jederzeit Oberflächenelemente auszuwählen, unabhängig davon, ob Sie im Maus- oder Digitalisierungsmodus sind.

Sie können Features auf einer Papierkarte auf zwei Arten digitalisieren: im Punktmodus oder im Stream-Modus (Streaming). Sie können während der Digitalisierung zwischen den beiden Modi hin- und herschalten, indem Sie die Taste F8 drücken.

Zu Beginn einer Digitalisierungssitzung ist der Punktmodus die Standardeinstellung. Im Punktdigitalisiermodus konvertieren Sie ein Feature auf einer Papierkarte durch Digitalisierung einer Reihe genauer Punkte (Stützpunkte). In ArcMap werden die Stützpunkte verbunden, um ein digitales Feature zu erstellen. Der Punktdigitalisiermodus funktioniert bei Digitalisierungsgeräten genauso wie bei der Bildschirmdigitalisierung mit den Konstruktionswerkzeugen. Der einzige Unterschied besteht darin, dass Sie mit dem Digitalisierungsgerät ein Feature auf einer Papierkarte mit dem Puck des Digitalisierungsgeräts und nicht mit einer Maus konvertieren.

Beim Streaming werden Stützpunkte von ArcMap automatisch in Intervallen erstellt, während Sie sich in der Karte bewegen. Sie können das Streaming beim Erstellen einer geschwungenen Linie, wie für einen Fluss, verwenden. Das Streaming bzw. der Stream-Digitalisierungsmodus werden meist auf einem Digitalisierungsgerät verwendet. Sie können das Streaming aber auch einfach mit einer Maus einsetzen.

Klicken Sie beim Erstellen von Features mit der rechten Maustaste, und klicken Sie auf "Streaming", um mit der Digitalisierung im Stream-Modus zu beginnen. Sie können auch F8 drücken, um in den Stream-Modus zu wechseln. Wenn Sie auf die Karte klicken, wird der Streaming-Vorgang unterbrochen. Auf diese Weise haben Sie die Möglichkeit, auf Schaltflächen, Menüs und andere Elemente der Benutzeroberfläche zu klicken. Das heißt, Sie können mit der rechten Maustaste klicken, um das Kontextmenü zu öffnen, sodass Sie einen Stützpunkt mit "Absolut X, Y" oder "Delta X, Y" einfügen oder einen der anderen Befehle in diesem Menü verwenden können. Klicken Sie erneut auf die Karte, um den Streaming-Vorgang fortzusetzen. Um den Stream-Modus vollständig zu beenden, klicken Sie mit der rechten Maustaste, und klicken Sie dann auf "Streaming", oder drücken Sie F8.