Skript Flashcards
(51 cards)
1
Q
Angaben im Kartenrand:
A
- Name der Karte / Titel
- Legende
- Autor / Hrsg.
- MaĂstab
- Datum
- Projektion
- (Nordpfeil)
2
Q
Sachliche Bestandteile:
A
- Sind inhaltliche Kartenbestandteile
- Karteninhalt
- Kartennetz
- Angaben im Kartenrahmen
- Angaben im Kartenrand
3
Q
Formale Bestandteile:
A
- Papierformat
- Kartenfeldformat
- Kartenrahmen
- Kartenfeld
- Hauptkarte
- Nebenkarte
- Ăberzeichnung
- LeerflÀche
4
Q
Topographische Karten:
A
- Topographische Karten sind Karten, die eine Landschaft dem jeweiligen MaĂstab entsprechend vollstĂ€ndig und geometrisch korrekt wiedergeben
- Darstellung des Lageplans
- GelÀndedarstellung
- Kartenschrif
5
Q
Unterscheidung von Signaturen nach derâŠ
A
-
Form:
- Bildhaft
- Symbolisch
- Geometrisch
- Buchstabe, Zahl, Ziffer, Unterstreichung
-
Anordnung:
- linear
- lokal
- flÀchenhaf
6
Q
GelÀndedarstellung:
A
-
Höhenlinien:
- sind Verbindungslinien benachbarter GelĂ€ndepunkte mit gleicher Höhe ĂŒber bzw. unter der BezugsflĂ€che
-
Schummerung:
- Veranschaulichung der GelÀndeformen durch Schatteneffekte
-
Böschungsschummerung:
- je steiler desto dunkler
-
SchrÀglichtschummerung:
- Hauptlichtrichtung zumeist von links oben
-
Schraffung:
- Striche werden in Richtung des stÀrksten GefÀlles gezeichnet
- Breite und ZwischenrÀume veranschaulichen die GefÀllsneigung
-
Farbige Höheschichten:
- Höhenschichten werden in Klassen eingeteilt, denen dann jeweils eine Farbe zugewiesen wird
- Es ist auf eine sinnvolle Farbgebung zu achte
-
Kombinationen aus den ersten vier:
- HĂ€ufig das Ziel das Relief anschaulicher darzustellen
- Meistens werden farbige Höhenschichten oder Höhenlinien mit einer Schummerung unterlegt
7
Q
Situationsdarstellung:
A
- Verkehrswege
- GewÀsser
- Siedlungen
- Vegetation
- Topographische Einzelheiten
8
Q
Generalisierung:
A
- kartographischen Informationen eines Raumes auf eine reduzierte KartenflÀche anzupassen
- Um die Anforderungen an eine Karte zu erfĂŒllen, mĂŒssen die Informationen auf einen âStandardâ reduziert werden
- Informationsverlust
9
Q
Thematische Karten:
A
- dienen der Darstellung unterschiedlichster Themen
- Die Variationsbreite der Darstellung ist deutlich gröĂer als bei den topographischen Karten
10
Q
Breitenkreise und LĂ€ngenkreise:
A
-
Breitenkreise (Phi):
- der Winkel zwischender Ăquatorebene und der Linie/Geraden des Punktes auf der ErdoberflĂ€che und dem Erdmittelpunkt
- Umfang nimmt polwÀrts ab
- Erstreckung zwischen 0° am Ăquator und 90° an den Polen
-
LĂ€ngenkreise (Lambda):
- der Winkel zwischen dem Nullmeridian und dem gesuchten Punkt auf der Ăquatorebene
- die Distanz zwischen zwei Meridianen nimmt ÀquatorwÀrts zu (Abweitung)
- alle Meridianehaben denselben Radius von 6371 km (âGroĂkreise)
- der Nullmeridian durchlÀuft Greenwich (London)
11
Q
Berechnungen auf der Kugel:
A
- Radius (r): 6.371km
12
Q
GroĂ- und Kleinkreise:
A
-
GroĂkreise:
- GroĂkreise haben immer den Radius der Erdkugel (6.371km)
- Ebene des GroĂkreises schneidet immer den Erdmittelpunkt
- zwei Punkte auf der ErdoberflĂ€che liegen nur auf EINEM GroĂkreis
- alle Meridiane sind halbe GroĂkreise
- Ăquator ist der einzige GroĂkreis unter den Breitenkreisen
-
Kleinkreise:
- werden zwei Punkte durch einen Kleinkreis verbunden schneidet die Ebene nichtden Erdmittelpunkt
- zwei Punkte werden durch unendlich viele Kleinkreise verbunden
- Alle Breitenkreise (mit Ausnahme des Ăquators) sind Kleinkreise
-
AUSNAHME:
- Liegen die beiden Punkte anden Enden eines Durchmessers, gibt es keine Kleinkreise durch beide Punkte aber unendlich viele GroĂkreise
- z.B. Nord- und SĂŒdpol
- Liegen die beiden Punkte anden Enden eines Durchmessers, gibt es keine Kleinkreise durch beide Punkte aber unendlich viele GroĂkreise
13
Q
Koordinatenarten:
A
-
Geographische Koordinaten:
- exakte Lagebestimmung auf der Kugel
- dreidimensional
- Gradnetz aus LĂ€ngen- und Breitenkreisen
- LĂ€ngen- und Breitenkreise schneiden sich auf der Kugel rechtwinklig
- Angabe meist in Grad (°), Minuten (â) und Sekunden (ââ) oder in Dezimalgrad
- exakte Lagebestimmung auf der Kugel
-
Gitternetzkoordinaten (geodÀtische Koordinaten):
- Zweidimensional
- Definierter Nullpunkt
- Kartesische Koordinaten (rechtwinklig)
- Achse zeigt nach Norden (Gitternord!) und die y-Achse nach rechts
- Nur fĂŒr einen definierten Bereich gĂŒltig
-
Polarkoordinaten:
- Zweidimensional
- Definierter Nullpunkt
- Bestimmung eines beliebigen Punktes ĂŒber die Distanzzum Nullpunkt und den Winkel α
- Gilt nur fĂŒr einen definierten Bereich
- Einsatz bei der Einmessung von Punkten und in der Funknavigation
-
Geozentrische Koordinaten:
- Dreidimensional
- exakte Lagebestimmung möglich
- Einsatz bei der Höhenermittlung auf der Kugel sowie Geophysik und GeodÀsie
- Berechnung auf dem Geoid
- Dreidimensional
14
Q
Geoid:
A
- Physikalischer Körper
- GeoidoberflÀche ist eine FlÀche gleichen Schwerepotentials
- da es unendlich viele ĂquipotentialflĂ€chen gibt, wird vom mittleren Meeresspiegel ausgegangen
- Geoide sind fĂŒr die Erdmessung in der GeodĂ€sie und fĂŒr Höhenmessungen von groĂer Bedeutung
- Nicht fĂŒr Kartenprojektionen geeignet, da es sich um eine mathematisch nicht definierbare BezugsflĂ€che handelt
15
Q
Lage des BerĂŒhrpunktes:
A
- polstÀndig (A)
- transversal (B)
- schiefachsig (C)
16
Q
Lage der Beleuchtungsquelle:
A
-
Gnomonisch (A):
- Projektionsquelle liegt im Zentrum
-
Stereographisch (B):
- Projektionsquelle liegt am gegenĂŒberliegenden Pol
-
Orthographisch (C):
- Projektionsquelle liegt im Unendlichen
17
Q
GeodÀtische Abbildungen und Kartenwerke:
A
- Anstelle einer Kugel ist der Bezugsköper bei geodÀtischen Abbildungen ein Ellipsoid
- Im Gegensatz zu LĂ€ngen- und Breitenkreisen werden rechtwinkligebene Koordinaten (kartesische) berechnet, mit deren Hilfe jeder Punkt auf dem Ellipsoid exakt bestimmbar ist
- GeodĂ€tische Abbildungen werden fĂŒr groĂmaĂstĂ€bliche Darstellungen kleiner Erdausschnitte verwendet
18
Q
UTM-System
(Universal Transverse Mercator-System):
A
- beruht auf einer transversalen Mercatorprojektion mit Schnittzylinder
- Schnittlinien liegen ca. 180 km östlich und westlich des Mittelmeridians
- Mittelmeridian ist verkĂŒrzt (ca. 0,9996)
- Einteilung der der Erde in 6° Breite Meridianstreifen (insgesamt 60 Zonen)
- Nummerierung beginnt mit dem Mittelmeridian 177° W
- Deutschland liegt in den Zonen 31 (3°E), 32 (9°E) und 33 (15°)
- System gilt bis 84°N und 80°S, jenseits davon wird eine polstÀndige stereographische Azimutalprojektion verwendet (UPS)
19
Q
Koordinaten im UTM System:
A
- Die Koordinaten sind Teil eines geodÀtischen Gitternetzes
- Der Abstand eines Punktes vom Mittelmeridian wird Ostwert genannt
- Die Entfernung eines Punktes vom Ăquator wird als Nordwert bezeichnet
- um negative Werte westlich des Mittelmeridians zu vermeiden, werden immer 500 km auf den Rechtswert addiert (sog. false easting)
- FĂŒr Punkte auf der SĂŒdhalbkugel werden 10.000km auf den Nordwert addiert
20
Q
Meridiankonvergenz:
A
- Gitternetzlinien in einem Meridianstreifen laufen parallel zum Mittelmeridian, wÀhrend die Meridiane zum Mittelmeridian hin konvergieren
21
Q
GauĂ-KrĂŒger-Koordinatensystem:
A
- Grundlage ist eine transversale Mercatorprojektion, welche auf dem Bessel-Ellipsiod basiert
- Einteilung der Erdkugel in sphÀrische Zweiecke (Zonen) von 3° Breite
- aneinandergelegt bilden die Meridianstreifen ein verzerrungsarmes Abbild der ErdoberflÀche
- BerĂŒhrmeridian wird auch als Mittelmeridian bezeichnet
- ZĂ€hlung der Zonen beginnt beim Nullmeridian (Greenwich)
- Deutschland liegt in den Zonen 2,3,4 und 5 (Aachen in Zone 2)
22
Q
Koordinaten fĂŒr GK:
A
- Die Koordinaten sind Teil eines geodÀtischen Gitternetzes
- y-Achse kennzeichnet die Entfernung vom Mittelmeridian (Rechtswert)
- x-Achse beschreibt die Entfernung vom Ăquator (Hochwert)
- um negative Werte westlich des Mittelmeridians zu vermeiden, werden immer 500km auf den Rechtswert addiert (sog. false easting)
23
Q
GeodÀtisches Datum:
A
- Bei der Ermittlung eines geodÀtischen Datums benötigt man zunÀchst Parameter zur Definierung eines Referenzellipsoiden (z.B. Bessel-Ellipsoid)
- Die Koordinaten auf diesem Ellipsoid mĂŒssen nun in eine (relative) Beziehung zum Erdkörper gebracht werden
-
Bezogen auf das GauĂ-KrĂŒger System:
- bezieht sich auf das Potsdam-Datum
- Dieses basiert auf dem Bessel-Ellipsoid und als Referenzrahmen (Fundamentalpunkt) wurde der Rauenberg (Zentralpunkt Rauenberg) festgelegt
-
Bezogen auf das UTM-System:
- beziehen sich auf ein geozentrisches Koordinatensystem (WGS84/ETRS89)
-
Berlin/Marienkirche:
- Richtungsvorgabe des Bessel-Ellipsoids
-
Potsdamdatum:
- Verschiebung des Bessel-Ellipsoids gegenĂŒber dem Erdmittelpunkt
-
Zentralpunkt Rauensberg:
- âAndockpunktâ des Bessel-Ellipsoids am Geoid
24
Q
ATKIS
(Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem):
A
- Die Daten sind hierarchisch in Form eines Objektkatalogs gespeichert, welcher in sieben Objektbereiche mit jeweils fĂŒnf Unterbereiche gegliedert ist
-
Eigenschaften und Ziele von ATKIS:
- topographische und kartographische Informationen, gewonnen aus Landvermessungen, werden digital erfasst und zusammengefĂŒhrt
- So wird ein einheitliches rĂ€umliches Bezugssystem fĂŒr GIS Anwendungen geschaffen
- Topographische Karten können schneller und effizienter aktualisiert und erstellt werden, da die Informationen bereits digital vorliegen
25
***ATKIS besteht aus vier Komponenten:***
* Digitale Landschaftsmodelle ***(DLM)***
* Digitale Topographische Karten ***(DTK)***
* Digitale GelÀnde-und Höhenmodelle ***(DGM/DHM)***
* Digitale Orthophotos
26
***Amtliche Topographische Kartenwerke in Deutschland:***
* *_Kartenwerk:_*
* vielblĂ€ttriger Satz von Karten mit einheitlichem Kartennetzentwurf und MaĂstabsowie inhaltlichenund kartengestalterischen Richtlinien
* *_Kartenwerke in Deutschland:_*
* Topografische Karte 1:10.000 ***(DTK10)***
* Topografische Karte 1:25.000 ***(DTK25)***
* Topografische Karte 1:50.000 ***(DTK50)***
* Topografische Karte 1:100.000 ***(DTK100)***
* Topografische Karte 1:250.000 ***(DTK250)***
* Topografische Karte 1:500.000 ***(DTK500)***
* Topografische Karte 1:1Mio ***(DTK1000)***
* Kartenwerke \> 1:100.000
* LandesvermessungsÀmter
* Kartenwerke kleiner als 1:100.000
* Bundesamt fĂŒr Kartographie und GeodĂ€sie
27
***GIS:***
* AbkĂŒrzung fĂŒr Geographische Informationssysteme
* auch Geoinformationssystem
* *_Die Aufnahme der Daten kann erfolgen durch:_*
* einemanuelle Digitalisierung
* GPS GerÀte direkt im GelÀnde
* automatisierte Umwandlung von Raster in Vektordaten (oder umgekehrt)
28
***Unterschiede Raster / Vektor:***
* Raster braucht mehr Speicherplatz
* Rasterdaten lassen sich schlecht an den MaĂstab anpassen
* Rasterdaten lassen sich schlecht in eine Datenbank einbauen
* Vektordaten sind leichter auf dem neusten Stand zu halten
* Vektordaten lassen sich (oft) leichter abfragen
* Raster haben eine einfache Datenstruktur
* Raster lassen einfach flÀchenhafte mathematische Operationen zu
29
***Typische RasterdatensÀtze im GIS:***
* Luftbilder
* Satellitenbilder (auch mehrkanalig)
* gescannte Karten (z.B. Topographie, Geologie, thematische Karten)
* Höhenmodell (inkl. abgeleiteter Parameter)
* Niederschlagsdaten
* Temperaturdaten
30
***Kartenaufnahmeund Satellitenmessung:***
* *_Kartenaufnahme:_*
* Die Kartenaufnahme umfasst, auf Basis exakter geodĂ€tischer Grundlagen, alle fĂŒr die Erstellung einer Karte erforderlichen Arbeiten
* *_A) klassische Routenaufnahme (linienhafte Aufnahme):_*
* Dokumentation befahrener und begangener Routen
* Lage eines Punktes ergibt sich aus der Entfernung und dem Winkel (α)
* Die Zusammenfassung mehrerer Routen ergeben eine flÀchendeckende Kartierung
* Abgelöst durch Satellitendaten
* *_B) Landesaufnahme:_*
* planmĂ€Ăige Vermessung und kartographische Aufnahme [...] eines Staatsgebietes
* Die Landesaufnahme ist der Ausgangspunkt fĂŒr topographische Karten bzw. das ATKIS Basis-DLM
* Die Grundlage fĂŒr die LA bilden Lagefestpunkt-und Höhenfestpunktfelder
31
***Lagefestpunktfelder:***
* *_Entstehung der Lagefestpunktfelder durch Triangulation (Dreiecksmessung):_*
* Ausgehend von einem Zentralpunkt (Punkt mit bekannten Koordinaten) wird eine Strecke (Basis) gemessen
* Durch die Messung der Dreiecksinnenwinkel können nun, mit Hilfe des Sinussatzes, die beiden anderen SeitenlÀngen bestimmt werden
* Das Ergebnis sind zwei weitere Lagefestpunkte (trigonometrische Punkte)
* So entsteht durch regelmĂ€Ăige Wiederholung ein Dreiecksnetz
32
***Trilateration:***
* Seit den 60er Jahren wurde die Punktmessung mit Hilfe der Triangulation durch elektronische Distanzmessungsverfahren (z.B. durch Laser) abgelöst
* Dieses Verfahren wurde inzwischen durch die Verwendung von Satellitendaten (z.B. GPS) weitgehend ersetzt
* Das Lagefestpunktfeld in Deutschland ist eingestellt worden
* Das Lagefestpunktfeld in NRW wurde zugunsten von Satellitenmessungen aufgelöst und aus dem AFIS gestrichen
33
***Höhenfestpunktfelder:***
* bestehen aus Nivellement Punkten (NivP)
* sie bilden die Grundlage fĂŒr alle Höhenmessungen
* z.B. die Höhenangaben in Landkarten oder bei BaumaĂnahmen
* Klassisches Verfahren war das Nivellement
* daher der Name der Punkte
***Wie bei den Lagefestpunktfeldern werden die Nivellement Punkteimmer mehr auf Basis von Satellitendaten ermittelt***
34
***BezugsflÀche der Höhenmessung (Normallnull, NN):***
* Normallnull (NN) bezieht sich auf den Pegel von Amsterdam
* als Ausgangspunkt fĂŒr weitere Höhenmessungen wurde eine Markierung an der Sternwarte Berlin angebracht (37m ĂŒber dem Pegel von Amsterdam)
* von dort Netz von Höhenpunkten ĂŒber das ganze Staatsgebiet mit einem Geoid als Bezugskörper
* dieses Netz bildet die Grundlage fĂŒr das Deutsche Haupthöhennetz von 1912 (DHHN12)
* Höhen, die sich auf dieses Netz beziehen, werden als Höhen ĂŒber Normalnull (NN)bezeichnet
***LĂ€nder weisen verschiedene NN auf!***
35
***Neues Höhensystem seit 2016:***
* als Bezugspunkt dient der Pegel von Amsterdam
* als Bezugskörper ein Quasigeoid
* Die vollstÀndige Angabe der Höhen lautet:
* Höhen ĂŒber Normalhöhen-Null im DHHN2016
* *_Des Weiteren gibt es unterschiedliche Höhenangaben aufgrund der BezugsflÀche:_*
* orthometrische Höhen
* ellipsoidische Höhen
* Normalhöhen
36
***GPS***
***(Global Positioning System):***
* *_Grundlagen:_*
* Mindestens 24 Satelliten (meist mehr)
* Sechs Flugbahnebenen (je vier Satelliten pro Flugbahn) in 20.000km Höhe
* Jeder Satellit umkreist die Erde einmal in 24 Stunden
* Mindestens vier Satellitensind so ĂŒber dem örtlichen Horizont
* *_Funktionsweise:_*
* Jeder Satellit sendet in bestimmten AbstÀnden Signale mit seiner Identifikations-nummer, seiner Positionund der Uhrzeitder Signalversendung
* Die GPS-EmpfĂ€nger können diese Signale aufnehmen und aus der Zeitdifferenz der Signalabgabe und âaufnahme die Entfernung bestimmen
* Durch Signale von mindestens drei Satelliten kann die Position durch Trilateration bestimmt werden
* Bei vier Satelliten auch zusÀtzlich die Höhe
37
***Genauere Positionsbestimmung durch Differential-GPS:***
* Referenzstationen, deren Koordinaten bekannt sind können den Fehler berechnen
* Sie schicken ein Korrektursignal an den GPS-EmpfÀnger
* Mit SAPOS betrÀgt die Ungenauigkeit bis 1cm in Echtzeit und unter 1cm beinachtrÀglicher Auswertung
38
***allgemeines Funktionsprinzip Location based services***
***(bei Mobiltelefon mit eingebautem GNSS-EmpfÀnger):***
1. Dienstnutzer stellt eine (aktive) Anfrage, beispielsweise fĂŒr eine Route
2. Positionsbestimmung ĂŒber GNSS-Daten (eventuell mit Korrektursignal)
3. Daten gelangen auf einen Server des Dienstanbieters, welcher mit den Informationen der Nachfrage und der Position die standortbezogenen Informationen zusammenstellt
4. Das fertige Produkt (hier: eine Karte mit der Route) gelangt auf das Mobiltelefon des Dienstnutzers
39
***Voraussetzungender Fernerkundung:***
* Objekte unterscheiden sich in ihrem Reflexion-, Transmissions- und Absorbtionsverhalten bezĂŒglich verschiedener WellenlĂ€ngen
* Daraus ergibt sich fĂŒr jedes Objekt ein individuelles Verhaltensprofil (spektraler Fingerabdruck),anhand dessen sie unterschieden werden können
40
***Beispiel: Nadelwald und Laubwald***
* Im sichtbaren Licht erscheinen beide Arten grĂŒn
* keine Unterschiede
* Im infraroten Bereich treten deutliche Unterschiede auf
41
***weitere Voraussetzung der Fernerkundung:***
* Fernerkundung ist nur innerhalb sog. atmosphÀrischer Fenster möglich
* AtmosphÀrische Fenster sind WellenlÀngenbereiche, in denen keine vollstÀndige Absorbtion oder Reflexion stattfindet
* Beispiele fĂŒr Bereiche schlechter DurchlĂ€ssigkeit sind Ozon und UV-Strahlung
42
***Einfluss der AtmosphÀre auf den Strahlungsdurchgang:***
43
***AtmosphĂ€rische DurchlĂ€ssigkeit fĂŒr elektromagnetische Strahlung:***
44
***Grundlagen der Fernerkundung:***
* Bodenaufnahmen
* Luftbilder
* Satellitenaufnahmen
45
***Zentralperspektive:***
* Unter Zentralperspektive wird ein radialer Punktversatz in Luftbildern (durch photographische Systeme) bezeichnet
* Höhergelegene Punkte werden (bei Senkrechtluftbildern) nach AuĂen versetzt
46
***Stereoskopisches Sehen:***
* *_Definition:_*
* Stereoskopisches Sehen beschreibt den Effekt der dreidimensionalen (rÀumlichen) Betrachtung von Luftbildern
* Als Hilfsmittel dienen Stereoskope, welche die gleichzeitige Betrachtung zweier Luftbilder erleichtern
* *_Bedingungen fĂŒr das stereoskopische sehen sind..._*
* zwei Bilder zeigen das gleiche Objekt aus verschiedenen Winkeln
* beide Augen sehen das jeweilige Bild getrennt (aber gleichzeitig)
* die Bilder mĂŒssen so angeordnet sein, dass sich die Sehstrahlen im Raum vor dem Beobachter schneiden
47
***multispektrale Systeme:***
* Moderne Sensoren, die mehrere AufnahmekanÀle besitzen
* Jeder Kanal nimmt einen definierten Spektralbereich (spektrale Auflösung) in einer abgegrenzten FlÀche auf und sendet einen gemittelten Wertan den Sensor
* Das Ergebnis ist ein farbiges Bild
48
***Auflösung von Satellitendaten:***
* *_rÀumliche Auflösung:_*
* beschreibt die GröĂe der Zelle fĂŒr die ein Strahlungswert ermittelt wird
* *_spektrale Auflösung:_*
* beschreibt die Breite der spektralen KanÀle sowie die Anzahl der KanÀle
* *_zeitliche Auflösung:_*
* bezeichnet die Dauer zwischen zwei ĂberflĂŒgen des Satelliten ĂŒber das gleiche Gebiet
49
***Multispektrale Signaturen:***
* Eine multispektrale Klassifikation macht sich die unterschiedlichen spektralen Signaturen der OberflÀchen zu nutzen
* Ziel der Klassifikation ist es, automatisch typische Signaturen zu erkennen und in Gruppen einzuteilen
50
***Indizes:***
* Indizes ermöglichen die Ableitung zusÀtzlicher Informationen aus den spektralen KanÀlen
* Der am hÀufigsten verwendete ist der NDVI
* Normalized Difference Vegetation Index
* Der NDVI dient der Unterscheidung von FlÀchen mit viel und wenig Vegetation
***NDVI = (NIR-ROT) / (NIR+ROT)***
51
***Change Detection Analyse (CDA):***
* Beruht auf dem Vergleich zweier (oder mehrerer) FernerkundungsdatensÀtze des gleichen Gebietes zu unterschiedlichen Aufnahmezeiten
* Das Zielist raum-zeitliche VerĂ€nderungen (z.B. GletscherrĂŒckgang) zu erfassen