Geosynthesis Heft 11 Hannover GRASS-Handbuch. Der praktische Leitfaden zum Geographischen Informationssystem GRASS.

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1 Geosynthesis Heft 11 Hannover 2000 GRASS-Handbuch Der praktische Leitfaden zum Geographischen Informationssystem GRASS Markus Neteler

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis i iii vii 1 Ubersicht zum geographischen Informationssystem GRASS Was leistet GRASS GIS? Ubersicht der GIS-Funktionalitat in GRASS 3 2 Voraussetzungen fiir den Einsatz von GRASS Hardware- und Software-Voraussetzungen Keine Angst vor UNIX! Was ist UNIX? Die Anmeldung im Rechnersystem Verzeichnisstruktur Dateiorganisation Dateiverwaltung, Diskettenzugriff, Kopieren von CD-ROM Programme starten Die Arbeit beenden: UNIX verlassen 17 3 GRASS als Geographisches Informationssystem Die Verwaltung geographischer Daten GIS-Konzepte Projektionen in GRASS Berechnungen und Analysen geographischer Daten Unterstutzte GIS-Datenformate 35 4 Der erste Einstieg in GRASS 38 5 Planung und Aufbau einer Datenstruktur Definition des Projektgebiets bei vorgegebener geographischer Auflosung Definition des Projektgebiets bei flexibel wahlbarer Auflosung Universelle Definition des Projektgebiets bei Verwendung gescannter Karten... 48

3 iv Inhaltsverzeichnis 6 Rasterdatenverarbeitung Hinweise zum Einlesen von Rasterdaten in GRASS Import eines Rasterbildes in eine xy-location Import eines Rasterbildes in eine location mit GauB-Kruger-Koordinaten Betrachtung der importierten Rasterkarte Hinweise zum Thema Auflosung von Rasterkarten Vereinfachter Kartenimport fur gescannte Karten Geocodierung einer gescannten Karte Blattschnittfreie Geocodierung mehrerer gescannter Karten Import von Rasterdaten im ARC-GRID-Format Erstellung kleiner Ausschnitte aus Rasterbildern Export eines Rasterbildes Zoomen in einer Rasterkarte Automatisierte Rasterdaten-Umwandlung zu Vektordaten Rasterdaten-Wandlung zu Punktdaten Verschneidung verschiedener Flachen Interpolation von Rasterdaten Isolinienberechnung aus Hohenmodellen Besondere Hinweise zu GRASS 5.x Kartenalgebra mit r.mapcalc Zuweisen von Attributen bei Rasterkarten Speichern und Abfragen von Metainformationen bei Rasterkarten 78 7 Vektordatenverarbeitung Warum werden Karten vektorisiert? Vektortypen im GIS Die Vektorisierung in GRASS Digitalisierregeln fur topologische GIS Digitalisieren von Karten Digitalisieren von Flachen Digitalisieren von Hohenlinien Setzen von Attributen (Labels) in Vektorkarten Import und Export von Vektordaten Zoomen in Vektorkarten Vektordaten-Umwandlung zu Rasterdaten Umwandlung von Vektorhohenlinien in ein Rasterhohenmodell Abfragen von Vektorinformationen Verschneiden von Flachen, Vektorextraktion Interpolation von Rasteroberflachen aus Vektordaten 93

4 Inhaltsverzeichnis 7.11 Direkte Vektordaten-Wandlung zu Rasterdaten Automatische Vektorisierung von Rasterdaten 95 8 Punktdatenverarbeitung Manuelles Setzen von Punkten Bearbeitung digitaler Hohenmodelle Import und Konvertierung von Hohendaten im xyz-asci I-Format Interpolation von Hohenmodellen Export von Hohendaten Dreidimensionale Betrachtung Berechnung von Thiessen-Polygonen Besonderheiten von GRASS 5.x Kartenausgabe Kartenausdruck mit ps.map Kartengestaltung mitxfig Die Benutzung des CELL-Treibers GRASS im praktischen Einsatz: Einige Anwendungsbeispiele Installation des SPEARFISH-Datensatzes Arbeiten mit dem SPEARFISH-Datensatz Erosionsberechnung mitderusle D-Visualisierung mit NVIZ Arbeiten mit weltweiten Daten: GTOPO30 und DCW Interpolation eines Hohenmodells aus Hohenpunkten Reliefanalysen mit GRASS Erzeugung synthetischer Hohenmodelle Geomorphologische Untersuchungen Stichpunkte zur Erfassung hydrologischer Parameter in der Modellierung Satellitenbildverarbeitung Geometrische Vorverarbeitung von multispektralen Satellitendaten Import von Satellitendaten Import von Daten im TIFF-Oder SUN-Raster-Format Import von Daten im ERDAS/LAN-Format Import von Daten im HDF-Format Import von Daten im BIL-/BSQ-Format Koordinatentransformation UTM nach GauB-Kruger Koordinatentransformation kleiner Bild-Ausschnitte auf eine Georeferenz Kontrastverbesserung bei Satellitenbildern Klassifizierung von Satellitenbildern 156

5 vj Inhaltsverzeichnis Radiometrische Klassifizierungen Unuberwachte Klassifizierung Uberwachte Klassifizierung Teiluberwachte Klassifizierung Uberwachte geometrische Klassifizierung Kurzubersicht der Klassifikationsverfahren Hauptachsentransformation Verbesserung der Auflosung von Satellitenbildern Fouriertransformation und inverse Fouriertransformation Transformation und Bildfilterung Rucktransformation Matrixfilter Orthofoto-Herstellung aus Luftbildern Grundlagen Vom Luftbild zum Orthofoto Die Umsetzung in GRASS Erstellung der GauB-Kruger-focatfon Erstellung der xy-luftbild-/ocafcn Die Orthofotoherstellung Hinweise zur Programmierung in GRASS Script-Programmierung Automatisierte Benutzung von GRASS Hinweise zur C-Programmierung fur GRASS Zitierte Literatur 200 A Anhang 203 A.1 Antworten auf haufig gestellte Fragen 203 A.2 Kurzubersicht der wichtigen GRASS-Befehle 206 A.2.1 Punktdatenbefehle 206 A.2.2 Vektordatenbefehle 208 A.2.3 Rasterdatenbefehle 209 A.2.4 Bildverarbeitungsbefehle 213 A.2.5 Display-Befehle 215 A.2.6 PPM-Ausgabebefehle 217 A.2.7 Postscript-Druckbefehle 217 A.2.8 Allgemeine Befehle 217 A.2.9 Verschiedene Befehle und Kartenprojektions-Befehle 218 A.3 Die Struktur der GRASS-Datenbank 219

6 Inhaltsverzeichnis vii A.3.1 Loschen von GIS-Daten in GRASS 220 A.3.2 Kopieren einer GRASS-Datenbank 220 A.4 Konvertierung externer GIS-Formate fur GRASS 221 A.4.1 Export aus ARC/INFO 221 A.4.2 Import in GRASS 224 A.4.3 IDRISI-Export nach GRASS iiber ARC/INFO 225 A.4.4 Import in den ESRI-Formaten SHAPE und E A.5 Koordinatenumrechnung mit m.proj und Kartentransformation mit r.proj/v.proj A.6 Definition von Postscript-Treibern in GRASS 229 A.7 Steuerungsdatei fur ps.map: Beispiel,,Moordaten.psmap" 230 A.8 Allgemeine Hinweise 232 A.8.1 Benutzung der UNIX-Textwerkzeugefur GIS-Datenaufbereitung 232 A.8.2 Typische Farbwerte fur topographische Karten 235 A.8.3 Informationen zu LANDSAT-TM-Satellitendaten 236 Index 239