Das Buch versteht sich als breit angelegte, methodische Einführung in die Geoinformatik. Behandelt werden zehn zentrale Gebiete:
- Ansatz und Aufgaben von Geoinformatik und Informatik
- Grundbegriffe und allgemeine Grundlagen der Informationsverarbeitung
- Grundlagen aus der Informatik
- räumliche Objekte und Bezugssysteme
- digitale räumliche Daten: Datengewinnung, Geobasisdaten und VGI
- Standards und Interoperabilität von Geodaten
- Visualisierung raumbezogener Informationen
- Datenorganisation und Datenbanksysteme
- Geoinformationssysteme
- Fernerkundung und Digitale Bildverarbeitung.
Entstanden ist ein umfassendes Handbuch für Studium und Praxis, das die Inhalte der Geoinformatik anwendungsbezogen zusammenführt und das darüber hinaus vielfältige Hintergrundinformationen liefert. Norbert de Lange hat die vorliegende dritte Auflage aktualisiert und wesentlich erweitert. Neu hinzugekommen ist ein Kapitel, das sich mit Standards zur Modellierung von Geodaten, mit Webservices und mit dem Aufbau von Geodateninfrastrukturen beschäftigt.
Dieses Buch präsentiert noch immer die einzige integrierte Darstellung der Geoinformatik in deutscher Sprache.
Norbert de Lange studierte Geographie und Mathematik in Bochum, lehrte und forschte an den Instituten für Geographie der Universitäten Münster und Osnabrück (u.a. mit Schwerpunkt Quantitative Methodik in der Geographie). 2005 war er an der Gründung des Instituts für Geoinformatik und Fernerkundung der Universität Osnabrück beteiligt, wo er seit 2006 als Professor für Umweltinformatik und Kommunalplanung tätig ist. Seine Forschungsschwerpunkte sind GIS-Anwendungen in der Stadt- und Regionalplanung.
/ AUS DEM INHALT: / / /
1 EINFÜHRUNG 1
1.1 Ansatz und Aufgaben der Geoinformatik 1
1.2 Geoinformatik und Informatik 9
2 GRUNDBEGRIFFE UND ALLGEMEINE GRUNDLAGEN DER INFORMATIONSVERARBEITUNG 11
2.1 Information, Nachricht, Datum 11
2.2 Automat, Computer, Programm, Hard- und Software 13
2.3 EVA-Prinzip der Informationsverarbeitung 15
2.4 Algorithmen und Programme in Computersystemen 17
2.5 Darstellung von Informationen in Computersystemen durch Bitfolgen 20
2.6 Aufbau eines Computersystems: Hardware 32
2.7 Aufbau eines Computersystems: Software 34
2.8 Netze und Vernetzung 39
3 GRUNDLAGEN AUS DER INFORMATIK 51
3.1 Architektur von Computersystemen 51
3.2 Programmierung von Computersystemen 64
3.3 Daten und Datentypen 91
3.4 Algorithmen 101
3.5 Grundlegende Algorithmen der Geoinformatik 111
3.6 Softwareentwicklung 126
4 RÄUMLICHE OBJEKTE UND BEZUGSSYSTEME 133
4.1 Geoobjekte 133
4.2 Koordinatensysteme 141
4.3 Kartennetzentwürfe 153
4.4 Grundlagen geodätischer Bezugssysteme 159
4.5 Geodätische Abbildungen 169
5 DIGITALE RÄUMLICHE DATEN: DATENGEWINNUNG, GEOBASISDATEN UND VGI 177
5.1 Grundbegriffe 177
5.2 Digitale, sekundäre Erfassung von Geometriedaten 180
5.3 Satellitengestütze Standortbestimmung und Erfassung von 3Dlagekoordinaten 187
5.4 Airborne Laserscanning 201
5.5 Geobasisdaten 203
5.6 Volunteered Geographie Information (VGI) 227
6 STANDARDS UND INTEROPERABILITÄT VON GEODÄTEN 231
6.1 Standardisierung und Interoperabilität 231
6.2 Standardisierungsinstitutionen 234
6.3 Standards zur Modellierung von Geodäten 239
6.4 Geodatendienste 243
6.5 Metadaten 251
6.6 Qualität von Daten und Geodäten 259
6.7 Aufbau von Geodateninfrastrukturen 261
7 VISUALISIERUNG RAUMBEZOGENER INFORMATIONEN 269
7.1 Graphische Informationsverarbeitung 269
7.2 Kartographische Kommunikation 277
7.3 Graphische Semiologie 280
7.4 Graphische Gestaltungsmittel 286
7.5 Einsatz von Farbe 297
8 DATENORGANISATION UND DATENBANKSYSTEME 3 0 3
8.1 Datenorganisation 303
8.2 Datenbankentwurf mit ER-Modellierung 312
8.3 Das relationale Datenmodell 319
8.4 Arbeiten mit einem relationalen Datenbanksystem 327
8.5 Datenkonsistenzen 330
8.6 Erweiterungen 333
9 GEOINFORMATIONSSYSTEME 337
9.1 Konzepte digitaler Informationssysteme und Geoinformationssysteme 337
9.2 Modellierung von Geoobjekten in einem Geoinformationssystem 346
9.3 Bearbeitung und Analyse von Geoobjekten im Vektormodell 357
9.4 Bearbeitung und Analyse von Geoobjekten im Rastermodell 365
9.5 Netzwerkanalysen 372
9.6 Räumliche Interpolation und Modellierung von Flächen 376
9.7 Trends 388
10 FERNERKUNDUNG UND DIGITALE BILDVERARBEITUNG 389
10.1 Begriffsbestimmungen und Einsatzmöglichkeiten derFernerkundung 389
10.2 Ansatz von Fernerkundung und digitaler Bildverarbeitung 391
10.3 Physikalische Grundlagen 394
10.4 Bedeutende satellitengestützte Aufiiahmesysteme 399
10.5 Digitale Bilder 419
10.6 Digitale Bildbearbeitung 421
10.7 Multispektralklassifikation 438
LITERATUR 449
SACHVERZEICHNIS 467