Was sind Geodaten? GIS-Kartierung und Felddatenerfassung erklärt
Die wichtigsten Punkte
- Geodaten verbinden Lage, Geometrie und beschreibende Attribute, bezogen auf ein Koordinatensystem.
- Vektor-, Raster- und Punktwolkendaten eignen sich für unterschiedliche Aufgaben; die meisten GIS-Projekte nutzen alle drei.
- Geodienstleistungen reichen von Datenerfassung und Vermessung über Analyse und Hosting bis zur Kartenveröffentlichung.
- Der Nutzen von Felddaten hängt von ihrer Lagegenauigkeit ab. Wählen Sie GNSS-Geräte passend zur Aufgabe: Meter, Dezimeter oder Zentimeter.
- Einheitliche Koordinatensysteme, Metadaten und Attributschemata sind ebenso wichtig wie die gewählte Software.
Was sind Geodaten?
Geodaten beschreiben Objekte, Ereignisse oder Zustände zusammen mit ihrer Position auf oder nahe der Erdoberfläche. Ein Wasserventil, eine Flurstücksgrenze, eine Straßenachse, ein Satellitenbild und der Laserscan eines Gebäudes sind Geodaten, weil sie jeweils Koordinaten besitzen.
Was bedeutet „geospatial“? Der englische Begriff verbindet geo für Erde und spatial für räumlich beziehungsweise lagebezogen. Die Besonderheit von Geodaten ist ihr Bezug auf ein definiertes Koordinatenreferenzsystem (CRS), sodass Datensätze verschiedener Quellen überlagert und verglichen werden können. Jeder Geodatensatz besteht aus drei Teilen:
- Lage – Koordinaten in einem angegebenen CRS und geodätischen Datum.
- Geometrie – Punkt, Linie, Polygon, Rasterzelle oder 3D-Punkt.
- Attribute – beschreibende Angaben wie Material, Zustand, Eigentümer oder Datum.
Ein GIS, ein geografisches Informationssystem, ist die Software- und Datenbankumgebung zum Speichern, Analysieren und Darstellen dieser Informationen.
Geodatentypen: Vektoren, Raster und Punktwolken
Geodatensätze lassen sich in drei Haupttypen einteilen. Der Typ bestimmt, wie die Daten gespeichert und analysiert werden.
| Typ | Darstellung der realen Welt | Geodatenbeispiel |
|---|---|---|
| Vektor | Punkte, Linien und Polygone mit Attributen | Vermessungspunkte, Rohrleitungen, Gebäudegrundrisse, Flurstücke |
| Raster | Ein Gitter aus Zellen mit jeweils einem Wert | Luftbilder, Landbedeckung, digitales Höhenmodell (DEM) |
| Punktwolke | Millionen 3D-Punkte, häufig mit Farbe und Intensität | Laserscans, lidar- und Photogrammetrieergebnisse (LAS/E57) |
| Tabelle mit Ortsbezug | Datensätze mit Koordinaten oder Adressen | Anlagenverzeichnisse, Sensorprotokolle, GNSS-Spuren |
Ein digitales Höhenmodell im GIS ist ein Raster, dessen Zellen jeweils eine Höhe speichern. DEMs bilden die Grundlage für Neigungsanalysen, Entwässerungsuntersuchungen und Höhenlinienerzeugung, erläutert in unserem Artikel über Höhenlinien und topografische Karten.
Was sind Geodienstleistungen?
Geodienstleistungen sind fachliche und technische Leistungen zur Erfassung, Verarbeitung, Verwaltung, Analyse und Bereitstellung ortsbezogener Informationen. Anbieter sind Vermessungsbüros, Kartierungsunternehmen, Ingenieurberatungen und Behörden.
- Geodatenerfassung – Landvermessung, GNSS-Felderfassung, Laserscanning, Luftbild- und Drohnenkartierung.
- Verarbeitung – Georeferenzierung, Orthofotoerstellung, Punktwolkenklassifizierung, Objektextraktion.
- Geodatenmanagement – Aufbau und Pflege von Datenbanken, Schemata und Metadaten.
- Analyse – Eignungsstudien, Netzwerkanalyse, Änderungserkennung und räumliche Prognoseanalysen.
- Veröffentlichung – Webkarten, Kartenportale und gedruckte Kartografie.
Geoinformationsdienste der öffentlichen Hand kombinieren häufig all diese Leistungen und pflegen Basiskarten, auf die Versorger, Planer und Rettungsdienste angewiesen sind.
Was ist Geosoftware? GIS-Softwareoptionen erklärt
Geosoftware umfasst Programme zum Lesen, Bearbeiten, Analysieren oder Darstellen von Daten mit Ortsbezug. GIS-Software lässt sich in mehrere Kategorien einteilen; die meisten Organisationen nutzen mehr als eine.
| Kategorie | Hauptaufgabe | Typische Nutzer |
|---|---|---|
| Desktop-GIS-Software | Bearbeitung, Analyse, Kartografie | GIS-Analysten, Ingenieure |
| Cloudbasierte GIS-Plattformen | Hosting, Freigabe, Webkartierung, Dashboards | Organisationen mit vielen Betrachtern |
| Mobile Feld-Apps | GIS-Felddatenerfassung und Inspektion | Feldteams |
| Räumliche Datenbanken | Speichern und Abfragen großer Datensätze | IT- und Datenteams |
| Spezialwerkzeuge | Punktwolken, Photogrammetrie, 3D-GIS-Kartierungssoftware | Vermessungs- und Scanteams |
Kommerzielle Pakete und kostenlose Open-Source-GIS-Software sind gleichermaßen verbreitet. Vergleichen Sie unterstützte Formate, Umgang mit Koordinatensystemen, Bearbeitungswerkzeuge, Lizenzmodell und die Anbindung externer hochgenauer GNSS-Empfänger an Feld-Apps.
Geodatenbanken und Datenmanagement
Eine Geodatenbank speichert Geometrie zusammen mit Attributen und unterstützt räumliche Abfragen wie „Alle Ventile im Umkreis von 50 m um diese Hauptleitung finden“. Gutes Geodatenmanagement hält die Datenbank über Jahre korrekt und nutzbar.
- Koordinatensysteme – ein Projekt-CRS und geodätisches Datum festlegen und in Metadaten dokumentieren; gemischte Datumsbezüge können Daten um Meter verschieben.
- Schemata – Attributfelder und Codelisten vor Beginn der Felderfassung abstimmen.
- Metadaten – speichern, wer jedes Objekt wann, mit welchem Gerät und welcher Genauigkeit erfasst hat.
- Offene Formate – OGC-Standards wie GeoPackage und GeoJSON erleichtern den Austausch zwischen Systemen.
- Versionierung – Bearbeitungen verfolgen, damit Änderungen nachvollziehbar bleiben.
Ein Geodatenmanagementsystem, das diese Regeln durchsetzt, spart deutlich mehr Zeit, als es kostet.
Wie genau muss die GIS-Felddatenerfassung sein?
Die Genauigkeit sollte zur späteren Datennutzung passen. Für die Planung einer Lieferroute genügen Meter; zum Auffinden einer vergrabenen Leitung vor Erdarbeiten sind Zentimeter nötig.
| Geräteklasse | Typische horizontale Genauigkeit | Geeignet für |
|---|---|---|
| Smartphone oder Verbraucher-GPS | Etwa 3–10 m | Navigation, grobe Bestandsverzeichnisse |
| Kartierungs-GNSS mit SBAS | Submetergenauigkeit | Anlagenverzeichnisse, Umweltaufnahmen |
| RTK-GNSS-Rover | 1–3 cm | Versorgungsleitungen, Kataster-GIS, Ingenieurdaten |
| Totalstation oder Laserscanner | Millimeter | Bauwerke, detaillierte räumliche 3D-Scandaten |
Die Werte gelten typischerweise bei freier Sicht zum Himmel und variieren mit Umgebung und Korrekturen. Unser Leitfaden zu Handheld-GPS-Geräten für Vermessung und GIS vergleicht diese Klassen ausführlicher.
GIS-Ausrüstung: praktischer Ablauf der Felddatenerfassung
Eine moderne GIS-Feldausstattung besteht aus einem hochgenauen GNSS-Empfänger und einem robusten Tablet oder Smartphone mit Feld-App. Der folgende Ablauf sorgt für eine einheitliche Geodatenerfassung.
- Schema vorbereiten – Objekttypen, Attribute und Projektkoordinatensystem in die Feld-App laden.
- Korrekturen einrichten – Rover über NTRIP mit einem CORS-Netz oder mit einer lokalen Basis verbinden.
- An einem bekannten Punkt prüfen – den Rover vor Arbeitsbeginn an einem Festpunkt kontrollieren.
- Objekte erfassen – Punkte, Linien und Polygone mit Attributen und Fotos aufnehmen.
- Qualität prüfen – Lösungsstatus und Genauigkeitswerte jedes Objekts kontrollieren.
- Synchronisieren und validieren – in die Datenbank hochladen und Attribut- sowie Topologieprüfungen ausführen.
Passende GIS-Ausrüstung von Mars Geosystems umfasst den 199 g leichten Handheld-GIS-RTK-Rover P2 mit 8 mm + 1 ppm horizontaler RTK-Genauigkeit und 4G sowie das robuste 8-Zoll-GNSS-Tablet T8 Pro. Zu Netzkorrekturen lesen Sie NTRIP und CORS erklärt.
Geodatenanalyse: gängige Verfahren
Geodatenanalyse nutzt Lage und räumliche Beziehungen zur Beantwortung von Fragen, die gewöhnliche Tabellen nicht beantworten können. Häufige Verfahren sind:
- Puffer und Nähe – welche Objekte innerhalb einer bestimmten Entfernung liegen.
- Überlagerung – Ebenen wie Überschwemmungszonen und Flurstücke kombinieren, um Überschneidungen zu finden.
- Netzwerkanalyse – Routen und Verbindungen entlang von Straßen- oder Leitungsnetzen.
- Oberflächenanalyse – Neigung, Exposition, Sichtbarkeit und Volumen aus Höhenmodellen.
- Änderungserkennung – Bilder oder Scans verschiedener Zeitpunkte vergleichen.
- Räumliche Prognoseanalysen – modellieren, wo Ereignisse wie Ausfälle oder Nachfrage wahrscheinlich sind.
Alle Verfahren benötigen saubere, genaue Eingangsdaten. Mit schnellerer und präziserer Felderfassung wächst die Geodatennutzung in Ingenieurwesen, Versorgungswirtschaft, Landwirtschaft und Planung. Wenn Sie Ihre Feldteams ausstatten möchten, fordern Sie ein Angebot an für GNSS-Rover und Tablets.
Weitere Artikel unserer Ingenieure: GIS-Vermessung und Felddatenerfassung.
Häufig gestellte Fragen
Was sind Geodaten? Ein Beispiel
Geodaten sind Informationen, die mit einem Ort auf der Erde verknüpft sind. Ein einfaches Beispiel ist ein Hydrant, der als Punkt mit Koordinaten und Attributen wie Typ, Größe und Inspektionsdatum erfasst wird. Weitere Beispiele sind Straßenachsen, Flurstücke, Satellitenbilder, Höhenmodelle und per Laserscan erfasste Gebäudepunktwolken.
Was unterscheidet GIS von Geodaten?
Geodaten sind die Informationen selbst: Koordinaten, Geometrie und Attribute zur Beschreibung realer Objekte. GIS ist das System aus Software, Datenbanken und Methoden, mit dem diese Informationen gespeichert, analysiert und dargestellt werden. Geodaten sind also der Inhalt, GIS ist das Werkzeug für die Arbeit damit.
Welche Haupttypen von Geodaten gibt es?
Die Haupttypen sind Vektordaten mit Punkten, Linien und Polygonen, Rasterdaten mit Werten in einem Gitter, etwa Bilddaten oder Höhenmodelle, sowie Punktwolken mit Millionen 3D-Punkten aus Laserscanning oder Photogrammetrie. Auch Tabellen mit Koordinaten oder Adressen sind weit verbreitet.
Welche Geräte werden zur GIS-Datenerfassung verwendet?
Zum Einsatz kommen GNSS-Empfänger von Kartierungsgeräten mit Submetergenauigkeit bis zu RTK-Rovern mit Zentimetergenauigkeit, kombiniert mit robusten Tablets oder Smartphones mit Feld-Apps. Totalstationen und Laserscanner werden bei millimetergenauen Detailanforderungen genutzt; Drohnen erfassen Bilddaten großer Flächen.
Was ist eine cloudbasierte GIS-Plattform?
Eine cloudbasierte GIS-Plattform speichert Geodaten und Karten auf entfernten Servern und stellt sie über Webbrowser oder mobile Apps bereit. Feldteams, Büromitarbeiter und Kunden können dieselben Daten ohne installierte Desktopsoftware ansehen und bearbeiten. Meist sind Freigaben, Dashboards und Zugriffskontrolle enthalten.
Warum sind Geodaten wichtig?
Geodaten zeigen, wo sich Dinge befinden und wie sie räumlich zusammenhängen. Das unterstützt Entscheidungen in Bauwesen, Versorgungswirtschaft, Landwirtschaft, Verkehr, Gefahrenabwehr und Planung. Die genaue Lage von Anlagen und Leitungen zu kennen, reduziert Schäden bei Erdarbeiten, beschleunigt Wartung und ermöglicht das gemeinsame Kombinieren und Analysieren verschiedener Datensätze.
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Nennen Sie uns Aufgabe, Land und Menge. Ein Ingenieur antwortet innerhalb eines Werktags mit Konfiguration und Preis. Die Mindestbestellmenge beträgt ein Gerät; OEM ist möglich.
