Norbert Bartelme. Geoinformatik. Modelle Strukturen Funktionen. 4., vollständig überarbeitete Auflage. Mit 146 Abbildungen.

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1 Norbert Bartelme Geoinformatik Modelle Strukturen Funktionen 4., vollständig überarbeitete Auflage Mit 146 Abbildungen Springer

2 Inhalt 1 EINFÜHRUNG Überblick Geoinformations-Technologie Ziele der Gl-Technologie Historisches, Kognition und Abstraktion Vorteile der Gl-Technologie Begriffe und Gliederungen Definitionen Systemkomponenten und Konfigurationen Daten Geodatenquellen Struktur von Geodäten Funktionalität Gl-Methoden Gi-Anwendungen Gi-Dienste Einbettung der Geoinformatik 39 2 KONZEPTIONELLES MODELL UND SCHEMA Konzeptionelles Modell Ein einfaches Modell Möglichkeiten und Grenzen der Modellbildung Datenschema Ein einfaches Datenschema Drei-Schema-Architektur Konzeptionelle Komponenten Entität, Relation, Attribut Layer Objektorientierte Konzepte Feldbasierende Konzepte Raster- und Vektormodelle Kognitionsbasierende Modelle 70 3 VEKTORGEOMETRIE UND TOPOLOGIE Geometrische Entitäten 73

3 viii Punkte und Knoten, Linien und Kanten Flächen, Maschen, Aussparungen Netz und Mosaik Abstandsbegriff und Metrik Geometrie von Visualisierungen Andere geometrische Strukturen Die Höhe im Vektormodell Methoden der Vektorgeometrie Lagevergleich Schnittproblematik Transformationen Methoden der Vektortopologie Topologische Konsistenz Auszug aus der Graphentheorie Anwendungen der Netztopologie Geometrie nach ISO RASTERGEOMETRIE UND RASTERALGEBRA Rasterdaten Übersicht Rastergeometrie Hybride Modelle Methoden der Rastergeometrie Elementare Operationen Makro-Operationen Filtermethoden Algebra für Rasterdaten FELDKONZEPT UND INTERPOLATION Kurven Kurvenmodelle Kurveninterpolation Kurvenapproximation Flächen im Raum Digitale Geländemodelle Lineare und bilineare Interpolation Andere Interpolationsmethoden Dreiecksvermaschung Abgeleitete Modelle SEMANTIK UND OBJEKTSTRUKTUR Zugänge zur Semantik Zugang über thematische Karten: Layerkonzept Objektorientierter Zugang Semantikmodelle 188

4 ix Thematik im Rastermodell Thematik im Vektormodell: Punkt-, Linienobjekte Thematik im Vektormodell: Flächenobjekte Komplexobjekte Attribute, Beziehungen, Methoden TUNING Übersicht Bezugssysteme Modelle für die Erdgestalt Koordinative Bezugssysteme Abbildung in die Ebene Andere Arten von Bezugssystemen Zeit Geometrie und Topologie der Zeit Zeitmodell nach ISO Geometrische Genauigkeit Genauigkeit von Punkten und Linien Fraktale Modelle Fuzzy-Modelle Qualität und Metadaten Qualitätsmodell nach ISO Metadatenmodell nach ISO Information und Wissen Regelbasierte Systeme Kognition und Wissensmodellierung RAUMKONZEPT Der Raumbezug Raumbezogene Abfragen Raumbezug bei Rasterstrukturen Raumbezug bei Linienstrukturen Raumaufteilung Baumstrukturen Adreßfelder Lineare Ordnungsstrukturen Objekte im aufgeteilten Raum Raumverhalten von Objekten Räumliche Approximationen Baumstrukturen für Approximationen Einbettung von Approximationen GEODATENBANKEN Elemente der Datenbanktechnologie Datenbanken: Definition und Zielsetzung 299

5 x Datenbankarchitekturen Aufbau eines Datenbankschemas Entitäten, Segmente, Assoziationen Datenbankschlüssel Einfache Datenbankorganisationsformen Relationale Datenbanken Netzwerkdatenbanken Vorzüge relationaler Datenbanken Normalformen Relationale Algebra SQL: Zugriff auf relationale Datenbanken Datenbanken für Gl-Objekte Erweiterungen relationaler Datenbanken Die Lage als Attribut; Peano-Tupel Objektorientierte Datenbanken Objektrelationale Datenbanken Datenbeschreibungssprachen Übersicht Beispiele für Datenbeschreibungssprachen INTEROPERABILITÄT Normung und Standardisierung Geoinformation und Normung Open GeoSpatial Standards Die internationalen GI-Normen GI-Anwendungen nach ISO Nationale Normen Normungs- und Standardisierungstrends Marktplatz Geoinformation Geodateninfrastruktur und Geodatenpolitik Data Warehouses, Clearinghouses, Repositories Konfigurationen Clients, Server, Dienste GIS im Internet Grenzen der Interoperabilität 409 Literatur 411 Abkürzungen 431 Abbildungsverzeichnis 434 Sachverzeichnis 438