GIS 1 Kapitel 5: Bedeutung von Metadaten und Qualität t von Daten

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1 GIS 1 Kapitel 5: und Qualität t von Daten Stephan Mäs Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Reinhardt Arbeitsgemeinschaft GIS Universität der Bundeswehr München Wolfgang.Reinhardt@unibw.de

2 - Definition (1) - Definition (2) - Beispiel 2/ 53

3 Definition (1), werden allgemein beschrieben als alle Informationen und Dokumentationen zu Daten, die für das Verständnis eines Nutzers erforderlich sind, um die zielgerichtete Nutzung der Daten zu ermöglichen. Produzent Titel Inhalt Datum Klassifikation 3/ 53

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5 Gruppen von Im Wesentlichen lassen sich in folgende Gruppen unterteilen: das Modell, d.h. das konzeptionelle Modell als Ergebnis des Prozesses der Modellierung die Herkunft, die beispielsweise Informationen zum Urheber, zu den verwendeten Erfassungsmethoden oder den Datenquellen enthält die Qualität, wobei üblicherweise Informationen zu den Qualitätskriterien wie Vollständigkeit, Richtigkeit, Konsistenz und Genauigkeit gegeben werden sollen die Verfügbarkeit, mit Angaben zu Abgabeformaten, Kosten, Nutzungsrechten, etc. Referenzanwendungen, aus denen der Nutzer erkennen kann wie und für welche Zwecke die Daten einsetzbar sind. In den internationalen Normierungsgremien, wie z.b. der ISO, wurden auch sogenannte schemen erarbeitet, die ein detailliertes Schema für die Inhalte von vorgeben. 5/ 53

6 Beispiel für Überlegung: Wie werden Daten zu Informationen welche Rolle spielen die? 6/ 53

7 Was kann man mit machen??? Datensuche/ Beschreibung: Wiederauffinden von Daten anhand von, Visualisieren von Metainformationen bei der Datensuche Mehrfachbenutzung: Bewertungen der Tauglichkeit der Daten für bestimmte Anwendungen auf Basis der Datenmanagement: z.b. die Bewertung der Datenaktualität und die verantwortlichen Personen für die Datenaktualisierungen können leicht über ermittelt werden Kontinuität: durch die Dokumentation in den ist die Kontinuität auch bei der Datenübergabe gewährleistet Effizienzsteigerung, Brauchbarkeitsbewertung, Datenmanagement, Kontinuität 7/ 53

8 Qualität von Geodaten - Motivation 1 - Motivation 2 - Definition Begriff Qualität - Eignung der Daten - Eignung für Anwendung - Qualitätsinformation - Qualitätsmodell Überblick - Konzept Qualitätsmodell (1) - Konzept Qualitätsmodell (2) - Fehlertypen - Beurteilung der Qualität von Geodaten - Was soll geprüft werden - Worauf beziehen sich Qualitätsinformationen 8/ 53

9 Motivation 1 9/ 53

10 Motivation 2 10 / 53

11 Definition Begriff Qualität Qualität ist die Gesamtheit von Eigenschaften und Merkmalen eines Produktes oder einer Dienstleistung, die sich auf die Eignung zur Erfüllung festgelegter oder vorausgesetzter Erfordernisse beziehen. Hier: Produkt = Geodaten 11 / 53

12 Eignung der Daten 12 / 53

13 Eignung für Anwendung 13 / 53

14 Qualitätsinformation 14 / 53

15 Qualitätsmodell Überblick 15 / 53

16 Konzept Qualitätsmodell (1) 16 / 53

17 Konzept Qualitätsmodell (2) 17 / 53

18 Fehlertypen 18 / 53

19 Beurteilung der Qualität von Geodaten 19 / 53

20 Was soll geprüft werden 20 / 53

21 Worauf beziehen sich Qualitätsinformationen? 21 / 53

22 - Art der Qualitätsprüfung - Qualitätsprüfung nach ISO Logische Konsistenz - Beispiele für Konsistenzprüfungen 1 - Beispiele für Konsistenzprüfungen 2 - Beispiele für Konsistenzprüfungen 3 - Beispiele für Konsistenzprüfungen 4 - Beispiele für Konsistenzprüfungen 5 - Lagegenauigkeit - Untersuchung der Lagegenauigkeit - Zeitliche Genauigkeit - Untersuchung der zeitlichen Genauigkeit - Thematische Genauigkeit - Überprüfung der thematischen Genauigkeit - Vollständigkeit - Untersuchung der Vollständigkeit - Visuelle Prüfung 22 / 53

23 Art der Qualitätsprüfung 23 / 53

24 Qualitätsprüfung nach ISO ISO Die und -unterelemente sind in ISO definiert. ISO Qualitätsbewertungsmethoden Qualitätsmaße sind in ISO zusammengestellt. Die Prüfmethoden sind nicht Gegenstand der Normung. Neuer ISO Standard zur Geodatenqualität; Entwicklung des Standards initiiert, Revision der bisherigen 3 Qualitätsstandards 24 / 53

25 Logische Konsistenz Datenqualitätselement Logische Konsistenz - Konsistenz auf konzeptioneller Ebene - Einhaltung von Wertebereichen - Formatkonsistenz - Topologische Konsistenz Einhaltung von logischen Regeln der konzeptionellen, logischen und physikalischen Datenstruktur 25 / 53

26 Beispiele für Konsistenzprüfungen 1 26 / 53

27 Beispiele für Konsistenzprüfungen 2 27 / 53

28 Beispiele für Konsistenzprüfungen 3 28 / 53

29 Beispiele für Konsistenzprüfungen 4 29 / 53

30 Beispiele für Konsistenzprüfungen 5 30 / 53

31 Lagegenauigkeit Datenqualitätselement Lagegenauigkeit - Absolute Genauigkeit - Relative Genauigkeit - Genauigkeit von Gitter- und Rasterdaten Genauigkeit der Lage von Objekten 31 / 53

32 Untersuchung der Lagegenauigkeit 32 / 53

33 Zeitliche Genauigkeit Datenqualitätselement Zeitliche Genauigkeit - Genauigkeit einer Zeitmessung - Konsistenz der Chronologie - Gültigkeit von Zeitangaben Genauigkeit der Zeitangaben und der zeitlichen Beziehungen zwischen Objekten 33 / 53

34 Untersuchung der zeitlichen Genauigkeit 34 / 53

35 Thematische Genauigkeit Datenqualitätselement Thematische Genauigkeit - Richtigkeit der Klassifizierung - Richtigkeit von nicht-quantitativen Attributen - Genauigkeit von quantitativen Attributen Genauigkeit von quantitativen Attributen und Richtigkeit von nicht-quantitativen Attributen und der Zuordnung von Objekten zu Objektklassen und Richtigkeit der Beziehungen 35 / 53

36 Überprüfung der thematischen Genauigkeit 36 / 53

37 Vollständigkeit Datenqualitätselement Vollständigkeit - Untervollständigkeit - Übervollständigkeit Präsenz oder Fehlen von Objekten, ihrer Attribute und Beziehungen 37 / 53

38 Untersuchung der Vollständigkeit 38 / 53

39 Visuelle Prüfung 39 / 53

40 - Statistische - Stichprobenuntersuchung - Aufgabenstellung der statistischen - Entscheidung über Annahme oder Ablehnung - Stichprobenplan - Voraussetzung: Homogenität - Homogenität - Größere Grundgesamtheit - Qualität darf nicht zufällig erreicht werden - ISO Qualitätskreis 40 / 53

41 Statistische 41 / 53

42 Stichprobenuntersuchung - Wenn gewisse Risiken einer falschen Entscheidung über Annahme und Ablehnung (gerade im Grenzbereich) eingegangen werden, kann die Entscheidung über Annahme und Ablehnung auch aus Stichproben erfolgen. - Die Wahrscheinlichkeit, richtig zu entscheiden wird als statistische Sicherheit oder Signifikanzniveau bezeichnet. z.b. 95% Sicherheit 42 / 53

43 Aufgabenstellung der statistischen 43 / 53

44 Entscheidung über Annahme und Ablehnung 44 / 53

45 Stichprobenplan 45 / 53

46 Vorraussetzung: Homogenität 46 / 53

47 Homogenität 47 / 53

48 Größere Grundgesamtheit 48 / 53

49 Qualität darf nicht zufällig erreicht werden Qualitätsmanagement nach ISO 9000 ff 49 / 53

50 Prozessorientiertes Qualitätsmanagement nach ISO / 53

51 Qualitätskreis 51 / 53

52 Prüfungsaufgabe Welche der genannten Qualitätselemente sind bei folgenden beispielhaften Vorgaben jeweils betroffen und mit Hilfe welcher Qualitätsmaße werden sie beschrieben: a) 98% aller Straßenschilder sind zu erfassen b) Höhenlinien und Seen dürfen sich nicht überschneiden c) Ein Grundstück mit einem Wohnhaus muss an eine Straße angeschlossen sein. d) Hydranten sind mit einer Genauigkeit von 5dm zu erfassen e) Ein Laubwald ist als Mischwald im Datensatz eingetragen. f) Der Wert des Attributs Breite bei Straßen muss größer als 2,5m sein. 52 / 53

53 ISO19113 Qualitätselemente tselemente 53 / 53