Sophie Guhl - CAD und GIS Grundlagen

Aufgabe war diesmal (anhand der Landkreisgrenzen in RLP, sowie der dort vorhandenen Vogelschutz- und FFH-Gebiete) die Landkreise Bernkastel-Wittlich und Birkenfeld mit den dort ausgewiesenen Schutzgebieten auf einer Karte darzustellen.
Nach dem Hinzufügen der grundlegenden Layer, sollten unter Verwendung verschiedener Abfrage- und Analysemethoden neue Layer erzeugt werden. Dazu bin ich wie folgt vorgegangen:
1. Um den Layer LK_BIR_WIL zu erzeugen:
Attributtabelle des Layers LK_RLP, Auswahl von "Erweitert..." und Abfrage über "NAME='Birkenfeld' OR NAME='Bernkastel-Wittlich", anschließend "Auswahl als Shapefile abspeichern" und Layer hinzufügen

2. Um die Layer VSG_BIR_WIL und FFH_BIR_WIL zu erzeugen:
Wahl des Werkzeuges "Select by location", Auswahl der VSG- bzw. FFH-Gebiete die in den Landkreisen liegen, zum speichern wieder auf "Auswahl als shapefile abspeichern" und die Layer hinzufügen.

3. Zum erzeugen der Layer VSG_BIR_WIL_clip und FFH_BIR_WIL_clip:
Wahl des Werkzeuges "Clip", Auswahl der VSG- bzw. FFH-Gebiete (oder Teilgebiete) innerhalb der Landkreise, die Layer speichern und hinzufügen.

Nach diesem Teil mussten noch die FFH- und VSG-Gebiete mit Gebietsnummern beschriftet werden, da dies auf einer Karte dargestellt werden sollte. Um die einzelnen Gebiete zu unterscheiden, war es notwendig sie mit Schraffuren oder Farben deutlich voneinander abzugrenzen. Über das Plugin "Schnelldruck" wählte ich verschiedene Karteneinstellungen wie Titel, Name, Copyright und Größe der Karte.

In dieser dritten Übung mit dem GIS-Programm "Quantum-GIS" sollten wir bestimmte Gebäude der TU Kaiserslautern digitalisieren, Gebäudenummern und Fachbereiche erfassen, sowie die Gebäude nach Fachbereichen gruppiert in verschiedenen Farben darstellen.
Zuerst habe ich als Grundlagen die TK 25, sowie die Shapedatei TU_Kaiserslautern eingefügt. Anschließend legte ich immer vor der Digitalisierung der Gebäude eines neuen Fachbereichs eine neue "Klasse" an, indem ich unter Layereigenschaften im Bereich Darstellung den Legendentyp "Eindeutiger Wert" gewählt habe. Hier habe ich auch eine Farbe für den entsprechenden Fachbereich ausgesucht. Nach der Digitalisierung der Gebäude trug ich die entsprechenden Gebäudenummern unter "NO" und die Fachbereiche unter "FB" ein.

Aufgabe dieser Übung war es auf der Grundlage der Topographischen Karte 100 RLP, die Verwaltungsgrenzen für Landkreise, Verbandsgemeinden und Ortsgemeinden sowie die Naturschutzgebiete in verschiedenen Umrandungsfarben und -stärken darzustellen. Zudem sollten die Namen der Ortsgemeinden und Naturschutzgebiete sichtbar gemacht werden.
Neben dieser Projektdatei ist auch eine Bilddatei für den räumlichen Umfang der Verbandsgemeinde Weilerbach abzugeben.
Vorgehensweise:
1. Zuerst wird der Übung einen Projekttitel gegeben und wichtige Voreinstellungen werden gemacht (z.B. die Karteneinheit Meter und das Koordinatensystem DHDN/Gauss-Krüger zone 2 einstellen)
2. Die erforderlichen Daten werden hinzugefügt über
- Rasterlayer hinzufügen: TK 100 und Umbenennung in Layername Topographische Karte 100
- Vektorlayer hinzufügen:Verwaltungsgrenzen von Landkreisen, Verbandsgemeinden, Ortsgemeinden und Naturschuzgebieten, sowie Umbenennung in die entsprechenden Layernamen.
3. Über einen Rechtsklick auf den Layer, Auswahl von Eigenschaften und Darstellung, wird bei jedem Layer die Umrandungsfarbe und -stärke, sowie der Füllstil "keine Füllung" eingestellt.
Nur beim Layer Naturschutzgebiete wird der Füllstil "BDiagonal" ausgewählt.
4. Ebenfalls im Bereich Layereigenschaften wird nun unter Beschriftungen die Schriftgröße und Schriftfarbe der Ortsgemeinden und Naturschutzgebiete bestimmt.
5. Zum Abschluss wird das Projekt gespeichert und die Bilddatei erstellt.

Die Landkreise von Rheinland-Pfalz

Dies ist das Bild des räumlichen Umfangs der Verbandsgemeinde Weilerbach.

1. Was ist ein Ellipsoid?
Ein Ellipsoid ist eine höherdimensionale Entsprechung einer Ellipse. Im dreidimensionalen Raum ist es also ein gestrecktes bzw. gestauchtes Bild einer Kugeloberfläche.

2. Wie ist die Bezeichnung des Ellipsoids welches beim GK-System verwendet wird?
Man nennt es Bessel-Ellipsoid.
3. Worin besteht der Unterschied zwischen geographischen und projizierten, kartesischen Koordinaten?
Mit Hilfe geographischer Koordinaten, also geographischer Breite und Länge, lässt sich die Lage eines Punktes auf der Erdoberfläche beschreiben. Dazu wir die Erde in 360 Längengrade und 180 Breitengrade aufgeteilt.

Kartesische, projizierte Koordinaten hingegen sind geradlinig und werden entlang senkrecht aufeinander stehender Achsne gemessen. Mit ihnen lässt sich sich die Beschreibung von Punkten auf einer Ebene im Raum durchführen.

4. Welche Projektionsart liegt dem GK-System zu Grunde?
Die Projektionsart des GK-Systems ist eine transversale Mercatorprojektion, eine Zylinderporjektion. Dabei wird das Gitternetz der geographischen Koordinaten in 3° breite Meridianstreifen aufgeteilt. Um die Erde (bzw. den Globus) wird ein sie am Äquator berührender Zylinder gelegt, von welchem anschließend alle Punkte vom Globus auf den Zylinder übertragen werden. Um eine winkeltreue Abbildung zu erhalten wird die Projektion entlang der Nord-Süd-Richtung verzerrt, was jedoch eine starke Flächenverezrrung in den Polarregionen zur Folge hat.

5. Welche Vorteile bietet ein kartesisches Koordinatensystem?
Mit einem kartesischen Koordinatensystem lassen sich viele geometrische Sachverhalte sehr gut beschreiben.
6. Um welche Einheiten handelt es sich bei GK- Koordinaten?
GK-Koordinaten werden in der Einheit Meter angegeben.
7. Was versteht man in diesem Zusammenhang unter dem Begriff Meridian?
Im GK-System versteht man unter dem Begriff Meridian die in einem Abstand von 3° vom Nord- zum Südpol verlaufenden Streifen.
8. Warum werden im GK-System sog. Meridianstreifen verwendet?
Die Meridianstreifen werden verwendet um die Erde in ein Gitternetz aufzuteilen. Der Abstand dieser ist so gering, um Verzerrungen möglichst gering zu halten.
9. Wie erkennt man die Kennziffer des verwendeten GK-Streifens an einer Koordinate?
Man erkennt die Kennziffer des verwendeten GK-Streifens an der ersten Ziffer der Koordinate.
10. Mit welcher Formel lässt sich am einfachsten der Zentralmeridian eines beliebigen GK-Streifens berechnen?
Ein Zentralmeridian lässt sich am einfachsten mit folgenden Formeln berechnen:
östl. von Greenwich: ZM=((Zonennummer-30)x6)-3° östl. Länge
westlich von Greenwich: ZM=((30-Zonennummer)x6)+3° westl. Länge
11. Übersetzen Sie die Begriffe "Easting" und "Northing" im aktuellen Kontext.
"Easting" bedeutet im aktuellen Kontext Rechtswert, also die x-Koordinate (Ostrichtung positiv) in einem ebenen Koordinatensystem.
"Northing" hingegen steht auch für Hochwert, also die y-Koordinate in einem ebenen Koordinatensystem.
12. Was versteht man unter den Begriffen "False Easting" und "False Northing"?
Der natürliche Ursprung des GK-Koordinatensystems ist meist der Schnittpunkt des Zentralmeridians mit dem Äquator. Ab und zu wird allerdings eine Ursprungslatitude angegeben, welche dann mit dem Schnittpunkt des Zentralmeridians den Koordinatenursprung bildet. Um negative Rechts-/Hochwerte zu vermeiden wird dieser oft mit einem X- und /oder Y-Offset verschoben, was als "False Easting" und "False Northing" bezeichnet wird.
13. Werden "False Easting" und "False Northing" beim GK-System eingesetzt?
Beim GK-System wird "False Easting", jedoch nicht "False Northing" eingesetzt. Zu den Rechtswerten wird immer ein Offset addiert: X0=(Streifen-Nr. x 1000000) + 500000
Damit kann man anhand der Koordinaten sofort den zugrunde liegenden Meridianstreifen erkennen. (StreifenNr. x 1000000)
Die Rechtswerte sind links vom Zentralmeridian eigentlich negativ, weshalb noch weitere 500000 hinzugenommen werden.
14. Erläutern sie kurz die Abkürzungen "OGC", "SRS", und "EPSG Code".
OGC ist die Abkürzung für Open Geospatial Consortium. Die 1994 gegründete gemeinnützige Organisation hat zum Ziel die Entwicklung raumbezogenrer Informationsverarbeitung auf Basis allgemeinnütziger Standards zum Zweck der Interoperabilität festzulegen.
SRS (spatial reference system) ist ein Synonym für CRS (coordinate reference system). Ein Koordiantenrefernezsystem ist ein Koordinatensystem, das durch Verknüpfung mit einem Datum auf die reale Welt bezogen ist.
EPSG steht für European Petroleum Survey Group Geodesy und wurde 1986 gegründet. Sie hat ein System von weltweit eindeutigen 4- bis 5-stelligen Schlüsselnummern für Koordinatenreferenzsysteme aufgebaut.
15. Welche "EPSG Codes" werden in Deutschland (beim Einsatz des GK-Systems) verwendet?
In Deutschland werden folgende EPSG-Codes verwendet:
- 31466 für Zone 2 (GK2)
- 31467 für Zone 3 (GK3)
- 31468 für Zone 4 (GK4)
- 31469 für Zone 5 (GK5)