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:

1. 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.

2. 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):

• 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.

• Zur Aufnahme räumlicher Daten muß das logische Datenbankmodell entsprechend erweitert werden, um die geometrischen, thematischen und zeitbezogenen Kompo­nenten geographischer Informationen abzubilden.