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3 Datenmodellierung in Geographischen Informationssystemen
Raumbezogene Objekte enthalten sowohl eine quantitative (geometrische) als auch eine qualitative (thematische) Komponente. Die Geometrie ist in einem einheitlichen Bezugsrahmen definiert, der i.d.R. durch ein Koordinatensystem hergestellt wird, und gibt die Position des Objektes im Raum an. Diese Positionsdaten können darüberhinaus hinsichtlich ihrer Nachbarschaftsgeometrie, der topologischen Situation, beschrieben sein. Über Sachdaten bzw. Attribute kann jedes Objekt einer Thematik zugeordnet werden (BILL/ FRITSCH 1994, S. 12). Diese Sichtweise läßt sich um temporale Bezüge erweitern, die aber in konventionellen Geographischen Informationssystemen bislang nicht berücksichtigt werden (BILL 1996, S. 359).
Die technische Realisierung der Datenmodellierung weist im GIS-Bereich einige Besonderheiten auf, die sie deutlich von der in anderen Informationssystemen unterscheidet. Ausgangsbasis der Datenmodellierung bei Standardanwendungen sind Datenbankmanagementsysteme mit einer Dominanz des relationalen Typs. Diese finden sich auch in GIS-Applikationen, wo sie aber in unterschiedlichem Maße integriert sind.
3.1 Aufbau der Datenmodellierung
Da sich die vorliegende Arbeit mit dem grundsätzlichen Aufbau eines GIS beschäftigt, muß die Datenmodellierung hier in zwei Bereiche unterschieden werden:
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Zunächst ist festzustellen, wie Raum an sich in einer abstrakten Form in Geographischen Informationssystemen implementiert ist. Hierbei steht nicht ein konkreter Anwendungszweck im Vordergrund, sondern die Operationalisierung des Raumbegriffs an sich, die der Modellierung räumlich relevanter Fragestellungen vorausgeht.
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Von dieser Basis ausgehend können Anwender konkrete Anwendungsprobleme formulieren, die auf den von einem GIS angebotenen Strukturen aufbauen.
Eine Analogie hierzu findet man im konventionellen Datenbankbereich, wo zwischen dem logischen Datenbankmodell einerseits und dem Datenbankschema andererseits unterschieden wird. Ersteres liefert die Beschreibungsmethode, während letzteres eine Abstraktion einer Anwendungsproblematik darstellt (LEE 1995, S. 2).
Abbildung 5: Datenmodellierung in GIS
Quelle: Eigener Entwurf
Wendet man diese Zweiteilung auf die in Abbildung 3 dargestellten Ebenen der Datenmodellierung in Informationssystemen nach ANSI-SPARC an, ergibt sich folgende Erweiterung (vgl Abbildung 5):
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Auf der konzeptionellen Ebene sind rein räumliche Konzepte von anwendungsbezogenen Konzepten abzugrenzen. Räumliche Konzepte beschreiben und strukturieren Raumwahrnehmungen, um eine Orientierung zu ermöglichen. Anwendungsbezogene Konzepte bzw. Fachkonzepte beschäftigen sich mit einer bestimmten Thematk, die räumliche Bezüge verwendet.
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Zur Aufnahme räumlicher Daten muß das logische Datenbankmodell entsprechend erweitert werden, um die geometrischen, thematischen und zeitbezogenen Komponenten geographischer Informationen abzubilden.
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