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Geoinformation - Die wichtigsten Fachbegriffe

Begriffe anklicken Geotelematik Geodäsie Geoinformatik Vermessung Geoinformation Kartographie Navigation Geomedientechnik Satellitenpositionierung Geomatik

Geodäsie

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Die Aufgabe der Geodäsie ist die Ausmessung und Abbildung der Erdoberfläche. Sie wird den Ingenieurwissenschaften zugeordnet und beschäftigt sich mit der Erfassung von natürlichen und künstlichen Objekten der realen Welt, den Geoinformationen. Zu den Teilgebieten zählen unter anderem die Ingenieurgeodäsie, die Fernerkundung, die Geoinformatik, die Navigation, die Bodenordnung oder die Immobilienbewertung. Die Geodäsie liefert Antworten auf Fragen wie:


  • Warum liegt München höher als Frankfurt?
  • Wie entstehen genaue Pläne, mit denen Straßen geplant, Brücken gebaut oder Grundstücke gehandelt werden können?
  • Welche Vorteile bieten neue Flurstücksgrenzen für die Eigentümer?
  • Wo weichen die Schaufelräder einer Turbine um mehr als 1/100 mm vom Soll ab?


Als Geodäten bezeichnen sich also Wissenschaftler oder Ingenieure, die unsere Erde erkunden, vermessen und die erfassten Daten anschließende grafisch darstellen oder neu ordnen (planen). Dabei entstehen Landkarten, Bestandspläne oder hochgenaue 3D-Modelle.


 


Geoinformatik

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Geoinformatik liefert die Methoden zur rechnergestützten Auswertung von Geoinformationen. Die Analyse, Modellierung und Präsentation dieser Geodaten mit Hilfe der Werkzeuge der Informatik stellt ihrer Hauptaufgaben dar. Hierzu zählen u.a. die Entwicklung und das Management von Geodatenbanken oder die Realisierung geeigneter Analyse- und Visualisierungssoftware für Geoinformationssysteme (GIS). Diese Systeme liefern beispielsweise Antworten zu:


  • Welche und wie viele Dächer einer Stadt eignen sich für die Solarenergie?
  • Wie können alle Grundstücke von Bayern verwaltet und je nach Bedarf in Karten dargestellt werden?
  • Wo befinden sich geeignete Standorte für den Aufbau von Mobilfunkstationen?
  • Warum kann man in Google Earth zu jedem Punkt der Erde fliegen?


 


Geoinformation

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Geoinformationen sind Informationen über Phänomene, die direkt oder indirekt mit einer auf die Erde bezogenen Position verbunden sind (=Raumbezug). Das kann beispielsweise die Höhe der Zugspitze, die Koordinaten einer Grundstücksgrenze oder die Hausnummer einer Wohnung sein. Diese raumbezogene Informationen bilden in vielen Fällen die Grundlage für die Planung, Gestaltung und nachhaltige Entwicklung unserer Umwelt. Sie helfen u.a. folgende Fragen zu beantworten:


  • Welche Gebiete werden beim nächsten Hochwasser überschwemmt?
  • Wo liegt die Achse der neuen Hochgeschwindigkeitsstrecke in der Natur?
  • Wie verteilen sich die Mietpreise in der Münchener Innenstadt?
  • Was ist der tiefste Punkt der Erde?


Liegen Geoinformationen in einer durch Computer verarbeitungsfähigen Form vor, dann bezeichnet man sie auch als Geodaten.


 


Geomatik

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Als Querschnittsdisziplin spannt die Geomatik einen Bogen von den klassischen Anwendungs- und Aufgabenbereichen der Geodäsie und Kartographie über die moderne Messtechnik und Geovisualisierung bis hin zu Fernerkundungs- sowie Navigations- und Telematikdienstleistungen.


 


Geomedientechnik

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Die Geomedientechnik ist eine Spezialisierungsform der Medientechnik unter besonderer Berücksichtigung der Bedürfnisse raumrelevanter Daten und der Geovisualisierung. In der Medientechnik beschäftigt man sich mit der Erstellung und der Verarbeitung von Medien, wie z.B. digitalen Fotos, Computergrafiken, Computeranimationen, 3D-Modellen, Texten, Audio- sowie Video-Sequenzen und deren Einbettung in informationstechnische Anwendungen oder deren Vorbereitung für den Druck. Typische Fragestellungen dabei sind:


  • Wie nehme ich hochwertiges Foto- oder Videomaterial auf?
  • Mit welchen digitalen Techniken kann ich digitalisierte Bilddaten verändern und optimieren?
  • Wie gestalte ich einen Flyer oder eine Borschüre?
  • Wie kann ich gewährleisten, dass die Farben sowohl auf dem Bildschirm als auch im Ausdruck der realen Farbwahrnehmung entsprechen?
  • Wie lässt sich ein reales Gebäude als digitales 3D-Modell konstruieren?
  • Wie konzipiere und programmiere ich eine interaktive Geovisualisierung?
  • Wie kann ich die verschiedensten Medien sinnvoll miteinander verknüpfen?
  • Wie plane und organisiere ich ein Multimediasystem?
  • Wie sollte eine gute Benutzeroberfläche einer Software aussehen?


 


Geotelematik

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Telematik ist ein zusammengesetztes Wort aus Telekommunikation und Informatik und verknüpft diese beiden Technologiebereiche. Die daraus abgeleitete Geotelematik spezialisiert sich auf jetzt auf Teilbereiche der Telematik, die Bezug zur Erde haben. Dies ist immer noch sehr weit gefasst und beinhaltet beispielsweise Antworten auf folgende Fragen


  • Wie funktioniert eigentlich der neue Mobilfunkstandard LTE?
  • Wie sind GPS Signale aufgebaut?
  • Wie können Autos miteinander kommunizieren, um Staus zu vermeiden?
  • Wie berechnet ein Navigationsgerät den kürzesten Weg?


 


Kartographie

Eine gängige Definition beschreibt die Kartographie (auch Kartografie) als "ein Fachgebiet, das sich mit dem Sammeln, Verarbeiten, Speichern und Auswerten raumbezogener Informationen sowie in besonderer Weise mit deren Veranschaulichung durch kartographische Darstellungen befasst".


Für viele ist sie damit die Wissenschaft und Technik zur Darstellung der Erdoberfläche in topografischen und thematischen Karten, im einfachsten Fall Landkarten. Darstellungsgegenstand sind neben der Erde und ihrer Oberfläche, auch Planeten, Monde und andere Himmelskörper. Ganz allgemein formuliert, vermittelt und veranschaulicht die Kartographie die vorliegenden Geoinformationen mit analogen und digitalen Verfahren für unterschiedliche Medien (Papier, Bildschirm, Film, …) zu einem bestimmten Zweck (Wanderkarte, Bevölkerungswachstum, …).


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Navigation

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Navigation bedeutet fortlaufend Kenntnis der (eigenen) Position zu haben. Die Position kann mit Hilfe unterschiedlichster Sensoren, wie beispielsweise einer Kamera, eines Lasers oder eines GPS Empfängers bestimmt werden. Durch Kenntnis der genauen Position kann jetzt ein optimaler Weg zu einem Ziel berechnet werden und das Fahr- oder Flugzeug unter Einbeziehung weiterer Faktoren wie Drift o.ä. zu diesem gesteuert werden. Beispiele für typische Fragestellungen der Navigation sind


  • Wie kann aus einem GPS Signal der genaue Standpunkt berechnet werden?
  • Welche Möglichkeiten gibt es innerhalb von Gebäuden seinen Standpunkt zu bestimmen?
  • Wie weiß die Robotergreifhand wohin sie das Werkstück legen muss?
  • Wie behält ein Satellit seinen Kurs?
  • Wie kann ein Fahrerassistenzsystem aus Kamerabildern die Position eines Fahrzeuges berechnen?
  • Wie kann beim Segeln der Kurs bestimmt werden?
  • Wie können mobile Montageroboter in Fabrikhallen autonom Ihren Weg finden?
  • Aber auch: Wie können Roboter in der Chirurgie verwendet werden?


Im Allgemeinen genügt es nicht nur einen Sensor zu verwenden, sondern erst das Zusammenwirken mehrerer, zueinander oft komplementärer Systeme gewährleistet Genauigkeit, Stabilität und damit Alltagstauglichkeit in modernen Transport- , Informations- und Fertigungssystemen.


 


Satellitenpositionierung

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Mit dem Begriff Satellitenpositionierung ist NICHT die Positionierung von Satelliten auf einer Umlaufbahn im Weltall gemeint, sondern Verfahren und Messgeräte, die es mir erlauben mit Hilfe von speziellen Navigationssatelliten (GPS, GLONASS, Galileo, etc.) eine Position zu bestimmen. Die Möglichkeiten hierfür sind vielfältig und unterscheiden sich hinsichtlich Genauigkeit, von wenigen Millimetern bis zu vielen Metern, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit.


 


Vermessung

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Der Begriff Vermessung wird häufig anstatt des Fachwortes Geodäsie verwendet und auch inhaltlich gleichgesetzt. Allgemein wird darunter die messtechnische Erfassung von Punkten auf der Erdoberfläche, in Räumen oder an Objekten verstanden. In anderen Fällen ist damit nur eine von vielen Teildisziplinen aus dem umfangreichen Gebiet der Geodäsie und Geoinformation gemeint, die alle miteinander verknüpft sind:


  • Astronomische und physikalische Geodäsie
  • Satellitengeodäsie
  • Landesvermessung
  • Fernerkundung und Photogrammetrie
  • Kartographie
  • Bodenordnung und Landentwicklung
  • Geoinformatik & Geoinformationssysteme
  • Vermessungskunde
  • Ingenieurvermessung


Als Vermessungswesen wird die Gesamtheit der Organisationen, Maßnahmen und Einrichtungen zur Ausführung von Vermessungen, ihrer Bearbeitung, Auswertung und Darstellung ihrer Ergebnisse verstanden.