Übung 5: Flächenbilanzierung

Die Aufgabe in dieser Übung war es, eine Flächenbilanzierung der Uni Kaiserslautern mithilfe von QuantumGIS zu erstellen.

Dafür habe ich zuerst die vorgegbene Shape-datei geöffnet und bei den Projekteinstellungen das Gauß-Krüger-Koordinatensystem gewählt und Meter als Einheit gewählt.

Danach habe ich  auf Tools->Geoprocessing Tools->Dissolve. “Input Vectorlayer” ist die TU_KL. Die neue Shapedatei wird automatisch geöffnet. Dadurch werden in der  Attributtabelle alle Fachbereiche zusammengefasst werden. Der nächste Schritt ist die Billanzierung des Layers tu_kl_dissolve. Hier wählt man den layer an, geht auf Tools->Geometry Tools->Export/Add Geometry Colums. Input Vectorlayer ist tu_kl_dissolve und man generiert nun wieder eine neue Shapefile tu_kl_billanzierung. Diese wird wieder automatisch geöffnet. Wenn man nun die attributtabelle dieses layers öffnet, werden zusätzlich area und perimeter angezeigt.

Mein Ergebnis hier:

GIS Übung 4: Geodatenverarbeitung

Die Aufgabe hierbei war es, mithilfe von Quantumgis die Flora-Fauna-Habitate und die Vogelschutzgebiete für die Landkreise Birkenfeld und Bernkastel-Wittlich darzustellen.

Als erstes habe ich ein neues Projekt erzeugt und bei den Voreinstellungen Gauß-Krügerzone 2 benutzt (31466) und die Maßeinheit Meter. Anschließend werden die 3 Vektorlayer Landkreise, die FFH und VSG Gebiete von Rheinland-Pfalz hinzugefügt. Der Rasterlayer Tk100 wird auch hinzugefügt und an oberste Stelle geschoben.

Nun wird der Landkreis-Vektorlayer angeklickt und die Attributtabelle geöffnet. Danach geht man auf erweitert, hier kann man jetz die beiden gefragten Landkreise abfragen, per Name= Birkenfeld or Name=Bernkastell-Wittlich. Jetzt werden diese beiden Landkreise in der Attributtabelle markiert und nach oben verschoben.

Um Vogelschutzgebiete und Flora-Fauna-Habitate  herauszufinden, die die beiden Landkreise betreffen geht man über Tools-> Researchtools->select by locations. Dort gibt man in der ersten Spalte das FFH_RLP oder VSG_RLP Gebiet ein und in der 2. Spalte, die beiden Landkreise Birkfenfeld/Bernkastel-Wittlich. Hier wird automatisch ein neuer Shapefile erstellt und in dem Projekt geöffnet. 

Um die Gebiete zu finden,  die innerhalb der beiden Landkreise liegen, geht man über Tools-> Geoprocessing Tools->Clip. Hier sind wieder 2 Spalten und man geht genauso vor, wie bei der” select by locations” Funktion. Der Shapefile wird hier wieder automatisch erstellt und man muss bestätigen, dass man den Layer in das Projekt einfügen will.

Danach sollten wir auch die Vogelschutzgebiete oder FFH-gebiete innerhalb der beiden Landkreise als Layer erzeugen. Dafür wählt man wieder zuerst “Tools”, dann die “Geoprocessing Tools” und dann “Clip”.In das Feld des “Input vector layers” setzt man die VSG_BIR_WIL und in das Feld des “Clip Layers” LK_BIR_WIL. Das gleiche macht man auch für die FFH-Gebiete. 

Um die FFH-gebiete und Vogelschutzgebiete, welche in den beiden Landkreise liegen anzuzeigen, klickt man in der Menüleiste auf Tools-> Geoprocessing Tools ->Union.  Hierbei wählt man jeweils einen der beiden Cliplayern in jeder Spalte an.

Nun sollten noch die Gebiete nach ihren Gebietsnummern dargestellt werde. Dies erhält man, indem man zum Beispiel die FFH-Gebiete auswählt und dann auf Eigenschaften->Darstellungen->Legendentyp->Einfacher Wert wählt und dann Klassifizieren geht. Nun kann man die farben der einzelnen Gebietsnummern noch verändern, damit sie leichter zu unterscheiden sind. Das gleiche macht man noch für die Vogelschutzgebiete.

Als letzter Schritt wird eine Ansicht der Karte mit dem Plugin Schnelldruck als PDF-File abgespeichert.

Hier die finale Ansicht:

Übung 3 Gebäudigitalisierung

In dieser Übung sollten wir mit dem Programm QuantumGIS ausgewählte Gebäude der TU Kaiserslautern digitalisieren und nach Fachbereichen getrennt farbig darstellen.

Hierfür wurde erst eine TK25 mit QuantumGIS geöffnet und ein vorgegebener Rasterlayer drübergelegt. Mit Hilfe der Bearbeitungswerkzeuge konnten nun Polygone digitalisiert werden. Dies geschieht, indem man die Bearbeitungsleiste aktiviert, auf das Polygonwerkzeug klickt, die Umrandung der gewünschten Gebäude markiert und mit einem Rechtsklick der Mouse bestätigt. Dann erscheint ein Fenster, indem Attribute festgelegt werden können. Ich habe den einzelnen Fachbereichen verschiedene ID-Nummern geben, die Fachbereiche unter FB eingetragen und die Gebäudenummern unter No angegeben. Als alle Gebäude digitalisiert waren, habe ich unter Layereigenschaften-Darstellung die ID klassifiert und konnte somit den einzelnen Fachbereichen verschiedene Farben zuweisen. Diese Klassifizierung erscheint dann auch in der Legende. Zum Schluss habe ich die Gebäudenummern eingeblendet (layereigenschaften-> Beschriftung-> Beschreibungsfeld No hinzufügen) und ein Bild meines fertigen Projekts gemacht (siehe unten).

Abb: Digitalisierte Gebäude der TU Kaiserslautern

Übung2: kleines Quantum-GIS-Projekt

Für die 2. Übung musste ich mit dem Programm Quantum-GIS ein eigenes Projekt erstellen. Dafür habe ich als erstes eine Topographische Karte von Rheinland-Pfalz eingefügt. In dieser Karte habe ich danach, mit Hilfe weiterer Dateienm Verbandsgemeinden, Landkreise, Ortsgemeinden und Naturschutzgebiete dargestellt und diese unterschiedlich (farbig und breit) umrandet. Die Namen der Ortsgemeinden und Naturschutzgebiete wurden durch Attributierung herausgestellt, sodass diese erkennbar sind.  Zum Schluss habe ich eine Bilddatei für einen Kartenausschnitt abgespeichert, der die Verbandsgemeinde Weilerbach zeigt (siehe Abbildung).

Verbandsgemeinde Weilerbach

Übung 1 GIS SS 09

1. Was ist ein Ellipsoid?

Ein Ellipsoid ist eine höherdimensionale Entsprechung einer Ellipse, ein geometrischer Körper mit gekrümmter Oberfläche.

Die Oberfläche kann, durch Koordinaten für Positionen auf der Oberfläche, mathematisch beschrieben werden.

 

http://de.wikipedia.org/wiki/Ellipsoid

 

 

2. Wie ist die Bezeichnung des Ellipsoids der beim GK-System verwendet?

 

-das Bessel- oder das Krassowski-Ellipsoid

 

http://de.wikipedia.org/wiki/Gau%C3%9F-Kr%C3%BCger-Koordinatensystem

 

 

 

 

 3. Worin besteht der Unterschied zwischen geographischen und projizierten, kartesischen Koordinaten?

Geographische Koordinaten beschreiben die Lage eines Punktes auf der Erde. Dabei geht man vom Ermittelpunkt als Ursprung (0;0) aus. Die Breitengrade werden dabei durch die nach Norden zeigende z- Achse, die Längengrade durch die horizontale x-Achse dargestellt. Der y- Wert wird durch NN (Normalnull) festgelegt. Die Punkte werden in diesem System durch eine Strecke und zwei Winkel dargestellt.

 

Kartesische Koordinaten nennt man die Koordinaten in einem rechtwinkligen (kartesischen) Koordinatensystem. Die Punkte werden durch die die x, y und z Achse festgelegt. Es gibt ein Rechthändiges und ein linkshändiges Koordinatensystem.

Projizierte Koordinaten sind Koordinaten die von einer gekrümmten Fläche auf eine Ebene projiziert werden.

http://de.wikipedia.org/wiki/Geographische_Koordinaten

http://de.wikipedia.org/wiki/Kartesisches_Koordinatensystem

 

 

 

4. Welche Projektionsart liegt dem Gauß-Krüger-System zu Grunde? (kurze Erläuterung)

Dem Gauß- Krüger-System liegt eine Transversale Mercatorprojektion zu Grunde. Dabei handelt es sich um eine Zylinderprojektion, bei der im Gegensatz zu normalen Projetion der Zylinder um 9o° gedreht ist. Die Mercator Projektion ist winkeltreu.

http://de.wikipedia.org/wiki/Gau%C3%9F-Kr%C3%BCger-Koordinatensystem

 

 

 

5. Welche Vorteile bietet ein kartesisches Koordinatensystem?

-Viele geometrische Sachverhalte lassen sich damit am besten beschreiben.

http://de.wikipedia.org/wiki/Kartesisches_Koordinatensystem

- An zwei oder drei lotrechten Achsen kann jeder Punkt bezüglich eines anderen Punktes genau lokalisiert werden

http://www.geoinformatik.uni-rostock.de/einzel.asp?ID=1023

 

 

 

6. Um welche Einheiten handelt es sich bei GK-Koordinaten?

 

- System von Meridianstreifen mit einer Streifenbreite von 3 Längengraden

- Ordinaten jedes Hauptmeridians erhalten den Wert N 500.000m, N ist die Meridianstreifen bezeichnende Kennziffer

- Ordinaten sind der Rechtswert

- Abszissen sind der Hochwert

-Rechts- und Hochwert, werden in Metern angegeben

http://www.geoinformatik.uni-rostock.de/einzel.asp?ID=29261976

 

 

 

7. Was versteht man in diesem Zusammenhang unter dem Begriff ‘Meridian’?

Der Meridian bezeichnet einen halben Längenkreis auf der Erdoberfläche, der von einem geographischen Pol zum anderen verläuft.

http://de.wikipedia.org/wiki/Meridian_(Geographie)

 

 

 

8. Warum werden im GK-System sog. Meridianstreifen verwendet?

Das Gitternetz der geographischen Koordinaten wird in 3° breite Meridianstreifen aufgeteilt (eine Einteilung in 6° wird auch angewendet). Jeder Meridianstreifen geht vom Nord- bis zum Südpol parallel zu seinem sog. Mittelmeridian. Die Mittelmeridiane benachbarter Meridianstreifen liegen demnach 3° (bzw. 6°) auseinander.

http://de.wikipedia.org/wiki/Gau%C3%9F-Kr%C3%BCger-Koordinatensystem

 

 

9. Wie erkennt man die Kennziffer des verwendeten GK-Streifens an einer Koordinate?

Jeder Meridianstreifen erhält eine Kennziffer (nur beim Gauß-Krüger-Meridianstreifensystem mit 3°-Streifen). Diese leitet sich aus der Gradzahl des Mittelmeridians ab (0°, 3°, 6°,…) ab.

 

Kennziffer = {0°, 3°, 6°, … , 351°, 354°, 357°} / 3.

Mittelmeridian	westliche Länge					östliche Länge
Längengrad	…	9°	6°	3°	0°	3°	6°	9°	…
Kennziffer	…	117	118	119	0	1	2	3	…

 

 

 

10. Mit welcher Formel lässt sich einfachsten der Zentralmeridian eines beliebigen GK-Streifens berechnen?

Der Zentralmeridian ergibt sich (östlich von Greenwich) aus der Formel

ZM = ((Zonennummer – 30) * 6°) – 3° östliche Länge

Für die westliche Hemisphäre gilt:

ZM = ((30 – Zonennummer) * 6°) + 3° westliche Länge

http://www.olanis.de/knowhow/mapprj/mapprj8.shtml

 

 

11. Übersetzen Sie die Begriffe ‚Easting’ und ‚Northing’ im aktuellen Kontext.

Easting= x Koordinaten in ebenem Koordinatensystem (oder Hochwert)

Northing= y Koordinaten in ebenem Koordinatensystem

 

http://www.geoinformatik.uni-rostock.de/einzel.asp?ID=448213981

http://www.geoinformatik.uni-rostock.de/einzel.asp?ID=572

 

 

12. Was versteht man unter den Begriffen ‘False Easting’ und False Northing?

Für Positionen in der nördlichen Hemisphäre ist der Ursprung festgelegt als “false easting” von 500,000 und als “false northing” von 0. Für Positionen in der südliche Hemisphäre ist der Ursprung festgelegt als “false easting” von 500,000 und als “false northing” von 10,000,000.

http://www.geoinformatik.uni-rostock.de/einzel.asp?ID=1719

 

 

 

13. Werden ‘False Easting’ und ‘False Northing’ beim GK-System eingesetzt? (Warum bzw. warum nicht?)

Um negative Werte bei den Rechtswerten zu vermeiden, wird zu diesem Wert beim Gauß-Krüger-Merdianstreifensystem ein konstanter Wert von 500.000 m addiert, d.h. es wird nur das false easting eingesetzt.

http://de.wikipedia.org/wiki/Gau%C3%9F-Kr%C3%BCger-Koordinatensystem

 

 

14. Erläutern Sie kurz die Abkürzungen ‘OGC’, ‘SRS’ und ‘EPSG Code’.

OGC:

Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist eine 1994 gegründete gemeinnützige Organisation, die sich zum Ziel gesetzt hat, die Entwicklung von raumbezogener Informationsverarbeitung (insbesondere Geodaten) auf Basis allgemeingültiger Standards zum Zweck der Interoperabilität festzulegen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Open_Geospatial_Consortium

 

SRS:

Das Spatial Reference System (SRS) ist ein projiziertes oder geografisches Koordinatensystem

http://www.geoinformatik.uni-rostock.de/einzel.asp?ID=-43809376

 

EPSG-Code:

Eindeutige vier- bis fünfstellige Schlüsselnummern für die   gebräuchlichen Koordinatenreferenzsystemen mit ihren Eigenschaften von der European Petroleum Survey Group Geodesy (EPSG)

http://de.wikipedia.org/wiki/Koordinatenreferenzsystem

 

 

 

15. Welche ‘EPSG Codes’ werden in Deutschland (beim Einsatz des GK-Systems) verwendet?

31466 für DHDN Zone 2

31467 für DHDN Zone 3

31468 für DHDN Zone 4

31469 für DHDN Zone 5

http://de.wikipedia.org/wiki/European_Petroleum_Survey_Group_Geodesy

Übung 6: 3D-Stadtmodell mit SketchUp

In der letzten Übung des Semesters bestand die Aufgabe darin, ein 3D-Modell des Kartoffelmarktes, ein Platz in Neustadt an der Weinstraße, anzufertigen. Hierzu benutzten wir das Programm SketchUp. Als Datengrundlage für den Platz, haben wir eine bereinigte AutoCad Datei zur Verfügung gestellt bekommen, um auf dieser Grundlage nun die verschiedenen Gebäude zu platzieren.

Nach dem Erstellen der Grundstruktur der Gebäude, wurden die einzelnen Fassaden aus Übung 5 in das Programm importiert und passend auf die Gebäude aufgetragen. Der nächste Schritt bestand darin, Dächer auf die Gebäude zu konstruieren und nach Vorlage der Originalfotos auch die Dachgauben nachzubauen. Hierzu stell dass Programm SketchUp unterschiedliche Bedachungsstile zu Verfügung.

Der letzte Schritt war, den Platz mit Leben zu füllen, das heißt, einen Untergrund zu wählen und danach Menschen, Brunnen, Straßenlaternen, Bäume usw. auf dem Platz zu positionieren.

Das Endergebniss wurde wie in der anderen Übung ebenfalls auf einem Plan präsentiert.

Hier nun Beispielfotos des Platzes:

Übung 5: Fassadenentzerrung Kartoffelmarkt

In der Übung 5 war die Aufgabe, sich in 2er Gruppen nach Neustadt an der Weinstraße zu begeben und auf einem ausgewählten Platz die anliegenden Häuser zu fotografieren. Dieser Platz war bei unserer Gruppe der Kartoffelmarkt. Auf Grundlage dieser Fotos wurde die Fassaden mit Photoshop freigestellt und begradigt. Dann kam der schwierige Teil mit dem Bereinigen der Fotos, das heißt dass störende Objekte wie Bäume, Verkehrsschilder oder Menschen vor den Fassaden wegretouchiert werden mussten.

Nach der erfolgreichen Bearbeitung wurden die bearbeiteten Fotos mit den Originalfotos auf einen Plan layoutet.

Hier nun zwei Beispiele der Übung:

Originalfoto:

Bearbeitung:

Originalfoto:

Bearbeitung:

Übung 4: Planerstellung mit AutoCAD

 Aufgabe war es, einen vorhergehend handgezeichneten Plan mit AutoCAD zu erstellen.

handgezeichneter Ausgangsplan:

Plan mit AutoCAD:

Fertiges Planlayout:

Erfahrungsbericht:

Da mir jegliche Erfahrung mit dem Programm AutoCAD fehlte, fiel es mir schwerer den Plan digital zu erstellen. Da das Programm sehr komplex ist, dauerte es eine gewisse Zeit bis ich die wichtigsten Funktionen heraus gefunden hatte. Das Einzeichnen der Linien dauerte daher sehr viel länger, als mein manuelles Zeichnen, obwohl ich das Bebauungskonzept schon nutzen konnte. Allerdings muss ich sagen, dass die Kolloration sehr schnell geht und man flexibler damit arbeiten kann, als wenn man den Plan per Hand gestaltet. Für die nächsten Pläne würde ich aber trotz allem AutoCAD bevorzugen, weil das Endergebnis überzeugender ist und man immer wieder schnell überarbeiten kann.

Übung 3: Photocollage von Berlin aus meiner Sicht

(Bild 1)

Da ich mit Photoshop kaum Erfahrung hatte, musste ich mich erst ein bisschen rein finden. Aber mit ein wenig Übung ging das Ganze ganz gut von der Hand.

 

Bild 1: Berlin aus meiner Sicht

 

-         Bild vom Müggelsee als Hintergrund gewählt

-         Als nächstes habe ich ein Bild des Roten Rathauses mit dem Polygon-Lasso-Tool  grob umrandet, als neue Ebene kopiert und mit dem Radiergummi die Ränder bearbeitet

-         Danach in das Hintergrundbild gezogen, transformiert (àskaliert und danach noch ein wenig perspektivisch verzerrt) und mit dem Verschiebe-Werkzeug an die richtige Stelle gezogen

-         Dort habe ich dann noch die Ränder mit dem Radiergummi so abgenommen, dass sich das Objekt gut in den Hintergrund einpasst

-         Mit Fernsehturm, Eisbär, Neptun und Fernsehturm bin ich ähnlich verfahren

-         Den Siegessäulenengel habe ich mit Hilfe des Zauberstab-Tools freigestellt und die Deckkraft auf 50% herabgesetzt

 

Übung3: Photocollage von Berlin aus der Sicht von Touristen

(Bild 2)

Bild 2: Berlin aus der Sicht von Touristen

 

-         Reichstagbild als Hintergrund

-         Bild von Holocaustdenkmal mit dem Auswahlrechteck markiert, als neue Ebene kopiert und in das Reichstagbild gezogen dort so transformiert, dass es genau den ganzen Vordergrund einnahm und gespiegelt

-         Dann die oberen Ränder mit dem Radiergummi-Tool so bearbeitet, dass es sich in den Hintergrund einfügte

-         Quadriga und Fernsehturm habe ich dann wieder mit dem Polygon-Lasso-Tool  grob umrandet, als neue Ebene kopiert und mit dem Radiergummi die Ränder bearbeitet

-         Danach in das Hintergrundbild gezogen, transformiert (àskaliert und danach noch ein wenig perspektivisch verzerrt) und mit dem Verschiebe-Werkzeug an die richtige Stelle gezogen (Deckkraft der Quadriga heruntergesetzt)

-         Das Berlinwappen konnte ich einfach ohne vorherige Bearbeitung eingefügt und die Deckkraft etwas verringert

-         Die Gedächtniskirche habe ich erst mit dem Polygon-Lasso-Tool freigestellt und in das andere Hintergrundbild gezogen

-         Danach den Reichstag mit dem Zauberstab markiert, dann die Ebenen mit der Kirche angewählt und die Form des Reichstags entfernt