Die Aufgabe 5 bestand darin, eine Flächenbilanzierung der Fachbereiche der TU Kaiserslautern zu erzeugen. Diese wurde aufgrund der Datei TU_KL.shp erstellt und als TU_KL_Bilanzierung gespeichert.
Zuerst muss die Datei der TU_KL.shp in QuaNTUM GIS geöffnet werden. Diese Grundlage wird nun mit dem "Tool" "Geoprocessing Tolls" und der Funktion "Dissolve" weiter bearbeitet. Als "Input Vector Layer" wählt man die Karte der TU Kaiserslautern und als "Dissolve Field" wählt man die Fachbereiche aus. Gespeichert wir dieser Layer als TU_KL_dissolve. Zur Flächenbilanzierung wählt man ein weiteres "Tool" mit dem Namen "Geometry Tools". Der nächste Schritt heißt "Export/add geometry columns". Diese Layer wird als TU_KL_Bilanzierung gespeichert.
Zur Leistung gehören die Abgabe einer beschrifteten CD und dieser Blogeintrag mit der Dokumentation aller wesentlichen Arbeitsschritte.
Die Aufgabenstellung der Übung 4 war es, ein neues Projekt mit dem Titel: Natura 2000 und dem Koordinatensystem 31466 (GK-Zone 2), mit der Karteneinheit: Meter zu erstellen. Natura 2000 steht für ein europäisches Netz von Schutzgebieten. Diese enthalten die FFH-Gebiete (Fauna, Flora, Habitat) und Vogelschutzgebiete.
In diesem Projekt sollen die Layer der Vogelschutzgebiete in Rheinland-Pfalz, der FFH-Gebiete in Rheinland-Pfalz und Landkreise in Rheinland-Pfalz enthalten sein. Weiterhin sollen Layer mit Hilfe der Tools erstellt werden. Diese sollen die Landkreisgrenzen der Landkreise Birkenfeld und Bernkastel-Wittlich, Vogelschutzgebiete die von beiden Landkreisen betroffen sind, FFH-Gebiete die von den beiden Landkreisen betroffen sind, die Vogelschutzgebiete oder Teilgebiete innerhalb der beiden Landkreise, FFH-Gebiete oder Teilgebiete innerhalb der beiden Landkreise, FFH-Gebiete und Vogelschutzgebiete oder Teilgebiete innerhalb der beiden Landkreise enthalten. Zur Erstellung der Layer habe ich die Abfrage über die Attributtabelle und die Tools Select by location und Clip verwendet.
Ein weiterer Teil der Übung bestand darin, dass ich mit Hilfe des Plugins "Schnelldruck" eine PDF-Datei für die räumliche Ausdehnung des Layers der Landkreise Birkenfeldund Bernkastel-Wittlich erstelle. Die Karte soll folgende Inhalte enthalten:
Topographische Karte 100
Landkreisgrenzen
FFH-Gebiete
Vogelschutzgebiete
Dabei sollen die FFH-Gebiete und Vogelschutzgebiete nach Gebietsnummern klassifiziert werden.
Zur Erfüllung der Aufgabenstellung gehört dieser Eintrag im Blog und die Abgabe einer CD mit dem erstellten Projekt.
Die Aufgabenstellung beinhaltet das Digitalisieren der angegebenen Gebäude der TU Kaiserslautern auf der Grundlage der Topographischen Karte 25. Zur besseren Orientierung sind die Gebäude nummeriert und mit verschiedenen Farben den Fachbereichen zugeordnet. Zur vollständigen Bearbeitung der Übung muss ich eine beschriftete CD in Lehrgebiet abgeben und meine Karte auf dem Blog veröffentlichen.
Zur Erstellung der Karte musste ich zuerst in Quantum GIS ein neues Projekt und die dazugehörigen Eigenschaften einstellen. Dieses Projekt habe ich dann unter Übung 3 abgespeichert. Danach habe ich die Rasterkarte TK25_6512_schw.tif und die dazugehörige Vektorkarte TU_Kaiserslautern.shp geöffnet. Auf Grundlage dieser Karten konnte die angegebenen Gebäude markieren und mit der zugehörigen Nummer und dem Fachbereich zu versehen. Diese Flächen habe ich dann, nach Fachbereichen unterschieden, eingefärbt.
Aufgrund der Bewertung der Übung 2 muss ich die Karte wiedervorlegen. Die Lesbarkeit meiner ersten Karte wurde bemängelt. Die ausführliche Erklärung zur Bearbeitung der Übung 2 steht im voran stehen Artikel zur Übung 2. Hier erläutere ich zusätzlich die Schritte, die ich verwendet habe um meine Karte zu verbessern. Deshalb habe ich die Farbe der Beschriftung geändert und mit Hilfe der Funktion Puffer, die man unter Eigenschaften und Beschriftung findet, habe ich die Schrift hervorgehoben. Danach habe ich wieder den Ausschnitt als Bild gespeichert und hier veröffentlicht.
In dieser Übung hatte ich die Aufgabe zu bearbeiten, ein kleines Quantum-GIS-Projekt zu erstellen. Dieses sollte die folgenden Eigenschaften und Inhalte aufweisen: Als Grundlage dient die Topographische Karte 100, darauf müssen Verwaltungsgrenzen der Landkreise, der Verbandsgemeinden und der Ortsgemeinden kenntlich gemacht werden. Diese Grenzen sollten mit unterschiedlichen Farben und Umrandungsstärken unterschdeidbar sein. Zur Orientierung sollten wir noch die Beschriftung der Ortsgemeinden und Naturschutzgebiete einfügen. Dazu musste ich zuerst die Karten im QGIS als Raster- oder Vektorkarte öffnen. Diese konnte ich dann unter Eigenschaften bearbeiten. Nach der Bearbeitung der Karte habe ich die Verbandsgemeinde Weilerbach gesucht und davon ein Foto gemacht. Dieses Foto und das Projekt befinden sich auch auf der CD die ich zusammen mit Augustine Zemla, Sophie Guhl und Rafaela Budur abgegeben habe.
Teil 1: Webblog Der erste Teil der Übung habe ich bereits erfüllt, indem ich im Wintersemester diesen Blog erstellt habe. Dies war die Aufgabenstelulung in der ersten CAD-Übung.
Teil 2: Übung 1
1. Was ist ein Ellipsoid?
Ein Ellipsoid ist ein Körper, der durch die Drehung einer Ellipse im dreimensionalen Raum entsteht. Dieser kann als affines (also gestrecktes oder gestautes) Bild einer Späre (d.h. Kugeloberfläche) erklärt werden. Die Oberfläche kann mathematisch beschrieben werden, sodass Koordinaten für Positionen auf der Oberfläche angegeben werden können. Deren ebene Schnitte sind alles Ellipsen oder Kreise.
Geodätisches Datum wird das Ellipsoid genannt, das am genauesten die Oberfläche der gesamten Erde annähert. Nationale Bezugssysteme approximieren die Erdoberfläche an dieser Stelle.
Das Gauß-Krüger-Koordinatensystem ist ein kartesisches Koordinatensystem, das es ermöglicht jeden Punkt der Erde mit einer Koordinate eindeutig zu verorten. Das System wurde von Carl Friedrich Gauß entwickelt und von Johann Heinrich Louis Krüger veröffentlicht und wird vor allem im deutschsprachigen Raum genutzt. Das Bessel-Ellipsoid ist ein wichtiges Referenzellipsoid für Europa, auf das das Gauß-Krüger-System aufbaut. Dieses wurde von Friedrich Wilhelm Bessel 1841 aus Daten großräumiger Vermessungen in Europa, in Russland, in Indien und Peru abgeleitet. Dieses Referenzellipsoid dient unter anderem auch als Basis für Landvermessungen. Ein weiteres Ellipsoid ist das Krassowiski-Ellipsoid, das zum Beispiel in Russland verwendet wird.
3. Worin besteht der Unterschied zwischen geographischen und projizierten, kartesischen Koordinaten?
Geographische Koordinaten:
Die geographische Lage eines Ortes auf der Erde kann mithilfe verschiedener Koordinatensysteme angegeben werden. Die geographischen Koordinaten werden am Häufigsten verwendet. Zur Festlegung von Punkten auf der Erdoberfläche sind die Angaben von geographischen Koordinaten meistens im Winkelmaß. Dem zugrunde liegen der Äquator und ein Nullmeridian, welche als geographische Breite und geographische Länge bezeichnet.
Das geographische Koordinatensystem ist mit der Angabe der geographischen Länge L und der geographischen Breite B gegeben. Diese beziehen sich auf den Nullmeridian und die Äquatorebene. Die geographische Länge eines Punktes P ist der Winkel zwischender Ebene durch den Nullmeridian und der Meridianebene im Punkt P. Die geographische Breite ist der Winkel, den die Flächennormale im Punkt P mit der Äquatorebene bildet.
4. Welche Projektionsart liegt dem Gauß-Krüger-System zu Grunde?
Die Projektionsart im Gauß-Krüger-System ist eine transversale Mercatorprojektion. Der Zylinder liegt rechtwinklig zur Polachse des Erdkörpers und berührt diesen in zwei Meridianen. Den Vorderen dieser beiden nennt man Haupt- oder Zentralmeridian, er bildet die Achse für die Hochwerte des projizierten Koordinaatensystems (y-Achse). Die zweite Hauptachse des Koordinatensystems verkörpert in der Regel die Abbildung des Äquators. Er bildet eine Gerade rechtwinklig zur Hochachse: die Rechtswerte (x-Achse) oder West- Ost- Ausdehnung.
Der natürliche Usprung des Koordinatensystems findet sich in der Regel im Schnittpunkt des Zentralmeridians mit dem Äquator.
Diese Methode ermöglicht die dreidimensionale Oberfläche des Erdkörpers weitgehend flächentreu in einer Ebene abzubilden. Die Verzerrung wächst mit zunehmender nördlicher / südlicher Breite. Die transversale Mercator-Projektion kommt daher für eine Abbildung der Polregionen nicht in Betracht.
5. Welche Vorteile bietet ein kartesisches Koordinatensystem?
Der Vorteil kartesischer Koordinatensysteme ist, dass die lokal angepasste Projektionssysteme rechtwinkligen Achsen, entlang dieser jeder Punkt, bezüglich eines anderen Punktes eindeutig lokalisiert werden kann. Diese werden oft als x, y und z-Koordinaten bezeichnet, mit einheitlich metrischer Teilung (kartesische Systeme).
7. Was versteht man in diesem Zusammenhang unter dem Begriff ´Meridian´?
Der Meridian bezeichnet einem halben Längenkreis auf der Erdoberfläche der vom einen Pol zum anderen verläuft. Er steht somit im rechten Winkel zum Äquator und senkrecht zum Horizont. Der Meridian bildet für alle Orte die auf dem gleichen Meridian liegen, den Mittag mit dem höchsten Punkt der Sonne. Jeder Meridian wird in 360° unterteilt, die zur geographischen Bestimmung benutzt werden.
8. Warum werden im Gauß-Krüger-System sogenannte Meridianstreifen verwendet?
Die Erde wird in 3°breite Meridianstreifen aufgeteilt (6° wird auch zur Einteilung verwendet). Jeder Meridianstreifen geht von Nord- bis zum Südpol und die begrenzenden Meridiane liegen genau 3°auseinander. In der Mitte des Meridianstreifens verläuft der Mittelmeridian. - http://en.giswiki.net/wiki/Gauß-Krüger-Koordinatensystem 9. Wie erkennt man die Kennziffer des verwendeten Gauß-Krüger-Streifens an einer Koordinate?
Dem Rechtswert wird noch die Kennziffer des Mittelmeridians voran geschrieben. Bei der Nennung von Koordinaten werden diese üblicherweiße in der Reihenfolge Rechtswert und Hochwert angegeben.Somit erkennt man an der ersten Ziffer eine Koordinate. - http://en.giswiki.net/wiki/Gauß-Krüger-Koordinatensystem 10. Mit welcher Formel lässt sich am einfachsten der Zentralmeridian eines beliebigen Gauß-Krüger-Streifens berechnen?
Der Zentralmeridian ergibt sich (östlich von Greenwich) aus der Formel ZM=((Zonennummer-30)*6°)-3°östliche Länge. Für die westliche Hemisphäre gilt die Formel: ZM=((30-Zonennummer)*6°)+3°westliche Länge.
11. Übersetzen Sie die Begriffe "Easting" und "Northing" im aktuellen Kontext.
Easting:
(engl.) = Rechtswert, die x-Koordinaten (Ostrichtung positiv) in einem ebenen Koordinatensystem
Norting:
(engl.) = Hochwert, die y-Koordinaten (Nordrichtung positiv) in einem ebenen Koordinatensystem
12. Was versteht man unter den Begriffen "False Easting" und "False Northing"?
Der natürliche Ursprung des Gauß-Krüger-Koordinatensystems befindet sich in der Regel im Schnittpunkt des Zentralmeridians mit dem Äquator. In seltenen Fällen wird eine Ursprungslatitude angegeben, dann bildet der Schnittpunkt des Zentralmeridians mit dieser Latitude den natürlichen Koordinatenursprung. Dieser wird häufig mittels eines X- und/oder Y-Offsets verschoben, um z.B. negative Rechts- / Hochwerte zu vermeiden (meist als False Easting und False Northing bezeichnet).
13. Werden "False Easting" und "False Northing" beim Gauß-Krüger-System eingesetzt?
Links vom Zentralmeridian sind die Rechtswerte eigentlich negativ, und dadurch die Streifennummern nicht mehr in der höchsten Stelle stehen würde, werden noch weitere 500000 hinzugenommen. Damit ist sichergstellt, dass bespielsweise Gauß-Krüger-Koordinaten im Streifen 4 immer die Form Rechts 4xxxxxx.xx haben. Der Zentralmeridian des Streifens 4 (12°östliche Länge) hat genau den Rechtswert 4500000.00.
Ein Offset für die Hochwerte gibt es nicht.
14. Erläutern Sie kurz die Abkürzungen "OGC", "SRS" und "EPSG Code".
OGC:
Das Open Geospatial Consortium ist eine 1994 gegründete gemeinnützige Organisation, die sich zum Ziel gesetzt hat, die Entwicklung von der raumbezogenen Informationsverarbeitung (insbesondere Geodaten) auf basis allgemeingültiger Standarda zum Zweck der Interoperabilität festzulegen. Derzeit gehören dem OGC über 350 Mitglieder an (z.B.: Google, Microsoft, Nasa, usw.).
Ein Koordinatenreferenzsystem ist ein Koordinatensystem, das durch Verknüpfungen mit einem Datum auf die reale Welt bezogen ist. Im Falle eines geodätischen Datums oder Vertikalen Datums handelt es sich bei der realen Welt um die Erde. Der Begriff wurde in der Norm ISO 19111 Geographie Information- Spatialreferencing by coordinates eingeführt und definiert. Er wird in der Regel mit CRS (für coordinate reference system) abgekürzt. Ein Synonym ist das mit GML eingeführte SRS (spatial refernce system).
EPSG:
Die EPSG ist bekannt geworden durch den Aufbau ihres Systems von weltweit eindeutigen 4- bis 5-stelligen Schlüsselnummern für Koordinatenreferenzsysteme (EPSG-Codes), das unter gleichem Namen von der Nachfolgerorganistation OPG weitergeführt wird.
In Übung 5 hatten wir die Aufgabe nach Neustadt an der Weinstraße zu fahren, einen der Plätze zu fotographieren und die Fassaden mit Photoshop zu bearbeiten. Wir haben uns für den Marktplatz entschieden und haben diese Fassaden mit der Digitalkamer fotographiert. Nachdem wir diese Bilder auf dem Computer geladen hatten, haben wir begonnen mit der Bearbeitung der Bilder mit Photoshop.
Dazu mussten wir die Fassaden zuerst zuschneiden und gerade richten. Mit den im Programm vorhanden Werkzeugen, wie Kopierstempel, Radierer, Wischfinder usw. haben wir die Fassaden so bearbeitet, dass keine Gegenständen und Menschen davor standen.
Weiterhin bestand die Aufgabe darin, einen Plan zu erstellen, der sowohl die Orginalbilder als auch die bearbeiteten Bilder enthält. Diese sollten um den Grundrisplan des Platzes angeordnet werden, um den Standpunkt der Häuser und den dazugehörigen Fassaden zu verdeutlichen.
Die Bearbeitung dieser Übung war nach
Dies war die Grundlage für die Übung 6. Hier mussten wir mit dem Programm Sketch up ein 3D-Modell erstellen, vom diesem mussten wir Sceenshots erstellen und diese mit den Orginalbildern auf einen Plan anordnen.
Zusätzlich zu diesem Plan mussten wir eine CD mit den Inhalten der Übung 5 und 6 abgeben. Die CD beinhaltet die Orginalbilder, die bearbeiteten Bilder, den Plan von Übung 5, den Plan von Übung 6 und das Sketch up Modell.
Diese Übung stellte für mich eine Herausforderung dar. Zuerst lief das Programm nach mehrmalligen eigenen Versuchen der Installation des Programms nicht, dann konnte mir auch niemand aus dem Fachbereich CPE weiterhelfen und so gingen die ersten zwei Wochen der Bearbeitungszeit für die Übung vorbei und ich konnte nichts machen. Erst als herauskam, dass mein Laptop mit dem Programm nicht arbeitet aber eine fremde Datei mit diesem öffnenen kann, konnte ich mit dieser dann leeren Datei arbeiten. Nun musste ich mich so schnell wie möglich in das Programm einarbeiten, um mein Modell zu erstellen. Durch die gute Bedinbarkeit des Programmskonnte ich meinen Rückstand langsam aufholen, natürlich wurde die Zeit für mich am Ende des Bearbeitungzeitraums sehr knapp.
