GIS, Geodaten, Geoinformatik

Unter Geobasisdaten versteht man Daten des amtlichen Vermessungswesens, mit der die Landschaft und die Liegenschaften mit einem einheitlichen geodätischen Raumbezug anwendungsneutral beschrieben wird.

Die Geobasisdaten sind Grundlage für GIS-Anwendungen, also grundlegende amtliche Geodaten, die durch die Geofachdaten ergänzt werden. Geofachdaten können nur mit Geobasisdaten zusammen verwendet werden, das erst über die Geobasisdaten die eindeutige räumliche Zuordnung ermöglicht wird.

Geobasisdaten aus ATKIS (Amtliche Topographisch-Kartografische Informationssystem) sind als topographische Basisdaten für praktisch allen raumbezogenen Planungen verwendbar. ALKIS (Amtlichen Liegenschaftskataster-Informationssystem) vereint als Geobasisdaten die bisherigen Komponenten ALK (Automatisierte Liegenschaftskarte) und ALB (Automatisierte Liegenschaftsbuch) neu strukturiert. Unter anderem wird dabei eine Beschreibung des Datenmodells in UML definiert und OSKA (Objektschlüssel-Katalog) verwendet, ein ATKIS entwickelter hierarchischer Katalog topographischer Objekte.

In der Kartographie verwendet man Geobasis- mit Geofachdaten, um thematische Karten zu erstellen. Die unterschiedlichen Geofachdaten werden in Geoinformationssystemen durch unterschiedliche Attribute dargestellt (auch Fachschalen genannt), die auch den Unterschied zwischen z. B. einem Objekt im ALK (Landinformationssystem) und dem selben Objekt im GIS eines Wasserversorgungsunternehmens ausmachen.

Dabei verwendet auch das GIS des Versorgers das amtliche Koordinatensystem, z. B. das Koordinatensystem der Landesvermessung. Es wäre unpraktisch, hier ein eigenes System zu verwenden, da man so nicht so einfach auf die Geobasisdaten zurückgreifen könnte.

Für übliche GIS-Lösungen stellt das Liegenschaftskataster die Geobasisdaten bereit. Mit ihnen werden die Landschaft (Topographie) und die Liegenschaften der Erdoberfläche interessenneutral beschrieben. Inhaltlich bestehen der Geobasisdatensatz aus den vorhandenen Daten aus ALK, ALB und ATKIS. Dazu kommen noch DGM und gescannte topographischen Kartenwerke.

Mit Bruchkanten kann man die vorhandenen linearen Strukturen eines Reliefs (z. B. eine mit Höhen vermessene natürliche Umgebung) wiedergeben. Bei der Erstellung einer Dreieckvermaschung für ein digitales Geländemodell lassen sich so z. B. Böschungskanten eingliedern.

Aus geometrischen Gründen soll die Dreieckvermschung möglichst aus gleich großen und gleich geformten Dreiecken bestehen. Algorithmisch fordert man mit der Delaunay-Triangulation dazu dass in einem Kreis durch drei Punkte kein weiterer Punkt mehr liegen darf, dann gehören diese drei Punkte zu einem Dreieck. Eine Bruchkante stellt aber eine Ausnahme dar.

Man schafft damit eine Unterbrechung des kontinuierlichen Verlaufs einer Oberfläche. Besonders von Menschen geschaffene Objektstrukturen führen zu sogenannten harten Bruchkanten, die nicht von der einer Dreiecksvermaschung durchschnitten werden sollen. Auch natürliche Gegebenheiten wie Strukturlinien können im DGM als Bruchkanten angelegt werden.

Mit einer horizontalen Hilfsfläche lassen sich aus den Dreiecken des DGM einzelne Prismen bilden, mit den man das Volumen zwischen dem Relief und dem Horizont berechnen kann. Dies lässt sich für die Massenberechnung von Baumaßnahmen einsetzen, das hier die Differenz von den DGMs vor und nach der Baumaßnahme einfach zu berechnen ist.

Dabei ist schon bei der Aufnahme, also der terrestrischen Vermessung des Erdbauwerkes, zu beachten: Die Bruchkanten, also meist Böschungen und Straßen, müssen mit aufgenommen werden, damit sie später als Bruchkanten auf im DGM enthalten sind. Nur aus den aufgenommenen Punkten sind die Bruchkanten später nur schwer zu rekonstruieren.