Entwurfsmethoden für eine Raster-Datenbank
Das Entwerfen und Implementieren eines GIS mit Raster-Daten unterscheidet sich nicht von anderen GIS. Der einzige Unterschied besteht darin, dass Sie statt oder zusätzlich zu Vektor-Feature-Daten Raster-Daten verwenden.
Für Raster-Daten ergibt sich folgender Workflow:
Bestimmen des Zweckes oder Zieles
Warum werden Raster-Daten benötigt? Für welchen Zweck sollen die Raster-Daten im GIS verwendet werden? Ihr Verwendungszweck gehört i. d. R. einer oder beiden der folgenden Kategorien an: Daten für die Analyse und Daten für die Anzeige. Bei Raster-Daten für Analysen kann es sich beispielsweise um Wassereinzugsgebiets- oder Geländeanalysen, das Aktualisieren topographischer Features in anderen Datasets oder das Aktualisieren von Landcover-Classes zum Bewerten der Lage für eine neue Siedlung handeln. Ein Beispiel für Anzeigedaten ist die häufige Verwendung von Orthofotos als Hintergrund einer Karte.
Bestimmen der Daten
Wenn Sie Informationen aus Bildern extrahieren möchten, müssen Sie die erforderliche Auflösung und die Anzahl der benötigten Spektralbänder berücksichtigen. Die Daten könnten beispielsweise von Flugzeugen oder Satelliten stammen. Wenn Sie Höhendaten einbinden möchten, sollten Sie ermitteln, welche Erfassungsmethode sich am besten eignet, beispielsweise LIDAR, Konturlinien oder Radar-Inferometrie. Wenn Sie eine Reihe gescannter Karten erstellen möchten, müssen Sie die Art der Karten angeben, beispielsweise gescannte Dokumente, CAD-Zeichnungen oder topographische Karten.
Verfeinern der Anforderungen
Ermitteln Sie die genaueren Anforderungen anhand folgender Aspekte:
- Kosten: Bestehen finanzielle Beschränkungen? Können Sie sich die gewünschten Daten leisten? Bestehen Alternativen bei der Finanzierung?
- Verfügbarkeit: Sind die Daten bereits vorhanden? Wie oft werden die Daten aktualisiert? Erhalten Sie die Aktualisierungen als einzelne Kacheln oder als vollständige Aktualisierung mit dem kompletten Coverage? Können Sie die Daten zeitnah beziehen?
- Lizenzen: Dürfen Sie die Daten gemeinsam nutzen und verteilen? Dürfen Sie die Daten in mehreren Projekten verwenden? Was ist bei Informationen oder Daten zulässig, die aus den Originaldaten abgeleitet sind? Dürfen diese öffentlich im Internet bereitgestellt werden?
- Auflösung: Liefert die mögliche Detaillierungsebene die erforderlichen Informationen?
- Speicherung: Welche Datenbank oder Dateiformate werden verwendet? Wie groß sind die einzelnen Dateien? Sollen Pyramiden verwendet werden? Wie viel Festplattenspeicherplatz ist insgesamt erforderlich?
- Ausdehnung: Können Sie das Gebiet von Interesse mit einem Raster-Bild abdecken, oder sind mehrere Raster-Datasets erforderlich?
- Genauigkeit: Liefert die verfügbare Auflösung der Daten die erforderliche räumliche Genauigkeit? Welche Genauigkeit kann vom Datenanbieter bereitgestellt werden? Wie werden die Daten überprüft und validiert?
- Zugänglichkeit und Preisgestaltung: Kann über ein Netzwerk auf die Daten zugegriffen werden, oder ist dies geplant? Sollen für die Verwendung oder das Herunterladen von Daten Gebühren erhoben werden? Wem wird Zugriff auf die Daten gewährt? Wie sollen Zugriff und Vertrieb kontrolliert werden?
Erwerben und Überprüfen der Daten
Hierzu kann das Bestellen der Daten bei einschlägigen Unternehmen gehören, aber auch das Einscannen der benötigten Karten, der Erwerb der Quelldaten und das Erstellen der entsprechenden Raster-Datasets. Ein Qualitätsprüfungssystem für die Daten, ob intern oder ausgelagert, ist von entscheidender Bedeutung. Zu prüfen ist auf fehlende Daten (beispielsweise gelöschte Zeilen oder Pixel), auf schlecht dargestellte Daten und auf die korrekte Georeferenzierung des Interessensbereichs.
Vorbereiten der Daten
Vor dem Erstellen der Datenbank müssen die Daten ggf. extrahiert oder in ein anderes Datenformat konvertiert werden, beispielsweise von LIDAR-Höhenpunkten in ein DEM. Weitere mögliche Tasks sind bestimmte vorbereitende Tasks, beispielsweise die Georeferenzierung oder das Rubbersheeting.
Entwerfen und Erstellen der Datenbank
Hierbei gibt es mehrere mögliche Entscheidungen:
- Erstellen eines großen und nahtlosen Raster-Datasets (Mosaiks) aus mehreren Bildern
- Erstellen eigener und getrennter Raster-Datasets aus den einzelnen Quellbildern (mit jeweils unabhängigem Zugriff auf die einzelnen Datasets)
- Erstellen eines Raster-Katalogs mit allen Bildern
- Erstellen eines Mosaik-Datasets, das Links zu den separat gespeicherten Bilddateien enthält
- Speichern der Dateien in getrennten Bilddateien
Zusätzliche Überlegungen betreffen die zu verwendende Komprimierungsmethode und die Entscheidung, ob eine Personal-Geodatabase oder eine Mehrbenutzer-Geodatabase als Verwaltungssystem verwendet werden soll, und was die Datenverbreitung umfassen wird. Wenn Sie z. B. Ihre Bilder bereitstellen möchten, könnten Sie ein Mosaik-Dataset in Erwägung ziehen, da dieses für diese Art von Verbreitung optimiert ist.
Je nach der geplanten Verteilung der Daten und dem geplanten Zugriff auf die Daten müssen Sie bestimmte Metadaten erstellen. Mit welcher Art von Abfragen sollen Benutzer nach Ihren Raster-Daten im Internet suchen können? Wenn Sie Raster-Kataloge oder Mosaik-Datasets verwenden, können Sie mit zusätzlichen Katalogfeldern umfangreichere Abfragemöglichkeiten bereitstellen.
Bereitstellen und Verwalten der Geodatabase
Einer der Hauptgründe für dieses ausführliche Verfahren besteht darin, vielen Personen die Möglichkeit zu bieten, die Daten für vielfältige Zwecke und Projekte zu verwenden. Hierfür sind entsprechende Verwaltungs-Tasks erforderlich.
In den meisten Fällen wird die erneute Verwendung der Datasets und Datenbanken berücksichtigt. Hierzu zählen Aktualisierungen, Änderungen und die Möglichkeit, die ursprüngliche Implementierung wiederherzustellen.