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ArcGis Online

In der ersten Übungseinheit wurde ArcGIS online vorgestellt und mit den zur Verfügung stehenden Anwendungen gearbeitet.

1. Was ist ArcGIS Online? – www.arcgis.com

• Dies ist eine Webbasierte Plattform, um auf bestehende Karten, Daten und Anwendungen zuzugreifen, neue zu erstellen, daran mitzuwirken oder diese freizugeben.

• Dies ist in erster Linie für Organisationen zur Zusammenarbeit ausgerichtet.

• Hierfür ist keine Software Installation notwendig, sondern kann über alle internetfähigen Medien genutzt werden.

2. Funktionen von ArcGIS online

• Nutzung von Grundkarten (z.B. Luftbilder, Topographie, Straßendaten, Terrain, …)

• Integration von bestehenden Daten (eigene Daten oder veröffentlichte Daten von Dritten)

• Diverse Datenformate (z.B. KML, WMS, Shp.)

• Erstellung von eigenen Karten

• Messen von Positionen, Strecken und Flächen

• Abfrage der Daten (z.B. Tabellen, Filter)

• Veröffentlichung gehosteter Services (Web-Services)

• Integration von Fotos (z.B. Picasa oder Blog), Diagrammen,

• Integration der Karten in Webseiten, Blogs oder PowerPoint

• Einstellungen, mit wem man Daten / Karten teilen möchte (öffentlich vs. privat)

3) Wer benutzt ArcGIS Online?

• Benutzer ohne GIS-Software oder –Kenntnisse

• Laien zur Erstellung von eigenen Kartenoberflächen

• GIS-Fachleute, die untereinander sowie in der breiteren Community detaillierte Daten und Analysen freigeben möchten

• Webentwickler, die benutzerdefinierte Anwendungen erstellen

4) Es gibt unterschiedliche Accounts, mit denen es verschiedene Möglichkeiten in der Nutzung von ArcGIS online gibt:

• Mit einem öffentlichen Account (anonym) können freigegebene Webkarten gesucht und angezeigt werden.

• Privatenr Account

• Anmeldung über ArcGIS Online

• Hochladen eigener Geodaten

• Erstellung und Freigabe eigener Webkarten

• Einbettung und Anwendung von vorhandenen oder anderen Benutzern freigegebenen Daten und Diensten

• Teilhabe und Erstellung von Benutzergruppen und Communitys oder eigener Gruppen

• Account für Organisationen

• Mehr Funktionalitäten

• Gehostetes Konto (eigene Daten und Dienste speichern)

• Wichtigste Zielgruppe von ArcGIS Online

5) ArcGis Online für Organisationen

• Ermitteln von Routen

• Räumliche-Analysen

• Distanzanalysen (Buffer, Fahrzeiten)

• Abfrage von Punkten (z.B. innerhalb einer bestimmten Fläche)

• Daten zusammenfassen, überlagern, extrahieren

• Hot-Spot-Analysen

• Gehostetes Konto

• Eigene Daten oder Kartendienste speichern / veröffentlichen

• Bessere Kontrolle über Freigabe von Daten und Kartendiensten

• Z.B. nur für bestimmte Nutzer

6) Einbinden von Daten in ArcGIS online

• Daten (Layer) suchen (z.B. in ArcGIS Online)
• Einbinden eines WMS (Web Map Service)
• Geoportale Österreich (www.inspire.gv.at)
• WMS Dienste für die einzelnen Bundesländer (www.geoland.at)

Erstellung eigener Daten

a) Einfügen von Kartennotizen

• Zeichnen von Punkte, Linien und Flächen
• Symbole individuell anpassbar
• Einfügen von Titel, Beschreibung, URL zu einem Bild und Hyperlinks
• Diese werden in der Karte gespeichert, können jedoch nicht unabhängig gespeichert, heruntergeladen oder verwendet werden.

b) Konfiguration von Pop-ups

• Festlegung anhand der Tabellenattribute
• Benutzerdefinierte Anzeige
• Feldnamen hinzufügen
• Text einfügen / formatieren

• Bilder / Diagramme hinzufügen

c) Webanwendung

• Fertige Karten können als Webanwendung (Web-Applikation) aufbereitet werden-
• Freigeben --> Webanwendung erstellen
• Bevor man die Karte veröffentlicht, kann man sich eine Vorschau anzeigen lassen.
• Auswahl z.B.:
• Basic viewer
• Einzelne Layer können deaktiviert werden.
• Druckfunktion
• Änderung der Grundkarte
• Messfunktion
• „Two panel“: weniger Funktionalitäten, zeigt Beschreibung der Karte + Legende

d) Veröffentlichen

• Webanwendung wird unter Eigene Inhalte – Apps gespeichert
• App weiter anpassen (Titel, Erscheinungsbild; Festlegung anzuzeigender Elemente)
• App freigeben (Eigene Inhalte – App – Freigeben)

Sobald die Webkarte im Nachhinein geändert wird, so verändert sich auch automatisch die Webanwendung!

 

 

Virtuelle Globen - Google Earth

Die zweite Übungseinheit behandelte das Thema „Virtuelle Globen – Google Earth". Zu Beginn wurden die Vor- und Nachteile von analogen und digitalen Globen diskutiert.

Gegenüber einem Globus besteht der allgemeine Nachteil einer Karte, dass diese nicht gleichzeitig flächen-, winkel- und längentreu sein kann.

Da die alten Globen meist statisch und nicht drehbar waren, war der Blickwinkel auf die Erde eingeschränkt. Zudem waren diese teuer, weshalb nur wenige Menschen einen Globus besaßen. Aufgrund der modernen Reproduktionsverfahren hat heute fast jeder Haushalt einen analogen Globus, der aber meist nur noch als Kunstobjekt dient.

Antiker und wertvoller Globus

Moderner Globus aus Plastik

Durch die Entwicklung und Verbreitung von digitalen Globen hat ein Großteil der Gesellschaft freien Zugang zu Globen, sodass von einer „Demokratisierung der Kartographie“ gesprochen werden kann. Dadurch, dass ein Großteil der Gesellschaft jetzt kostenlosen Zugang zu digitalen Globen hat, werden mehr und mehr raumbezogene Ideen und Funktionen entwickelt. Einer der wichtigsten Vorteile gegenüber dem analogen Globus ist, dass der Maßstab frei wählbar ist und und über unterschiedliche Skalierungen bis ins kleinste Detail hinein bzw. heraus gezoomt werden kann. Durch neue Satellitenbilder, wird die Ansicht auf die Erde beständig aktualisiert. Jedoch bestehen auch Risiken und Nachteile. Da die die Möglichkeit besteht, jeden einzelnen Ort detailliert zu betrachten, wird die Privatsphäre von einzelnen Personen sowie durch Abspeicherung dieser sensiblen Daten auch der Datenschutz verletzt.

Einer der bekanntesten digitalen Globen ist Google Earth, der schon seit 2001 existiert und zuvor den Namen Keyhole – Name der gleichnamig lautenden Entwicklerfirma – hatte. Im Jahr 2004 übernahm dann das Unternehmen Google Inc. die Firma Keyhole und startete im Juni 2005 das uns bekannte Google Earth.

Google Earth ist in drei verschiedenen Versionen verfügbar

• Google Earth als kostenlose Version
• Google Earth Pro als kostenpflichtige Version für den kommerziellen Gebrauch
• Google Earth Enterprise für Organisationen mit großen Mengen an geografischen Daten

Es bestehen folgende Anwendungsmöglichkeiten in Google Earth

• Suchfunktion
• Zoomfunktion
• Wechsel von Tag und Nacht
• Wechsel zwischen Google Earth und Google Maps
• Historisches Bildmaterial
• Sonnenstandfunktion
• Weltraumansicht
• Ein- und Ausblenden von Gitternetz und Maßstabsleiste
• Ein- und Ausblenden der verschiedenen Ebenen
• Abspeichern von eigenen Placemarkers
• Erstellung bzw. Einbinden von eigenen Layern (Punkt, Linien, Flächen)
• Modellierung von 3-D Objekten
• Etc.

Ein weiteres Beispiel für virtuelle Globen ist der ArcGIS Explorer, welcher in zwei verschiedenen Versionen verfügbar ist. Einmal eine Version online, die jedoch nur zweidimensional ist, und zum anderen die Desktop-Software mit einer 3-D-Funktion.

Anschließend beschäftigte sich die Übung intensiver mit den verschiedenen Tools von Google Earth, mit folgenden Schwerpunkten:

1.       Nutzung der Polygonfunktion, um die verschiedenen Stadtteile Salzburgs deutlich sichtbarer darzustellen. Dabei kann sowohl die Transparenz als auch Höhe beliebig eingestellt werden.

2.       Danach wurde eine Video-Tour aufgenommen. Diese verlief an der Stadtteilgrenze von Riedenburg.

3.       Dann wurden die Funktionen (Hinzufügen und Bearbeiten) von (eigenen) Placemarkern –  Ortsmarkierungen vorgestellt.

4.       Schließlich wurden anhand einiger HTML-Elemente die Beschreibung des Stadtteils Nonntal optisch ansprechend gestaltet.

5.       Zum Abschluss der Übung lernten wir den kml-Code der zuvor erstellten Ortsmarkierungen mittels Notepad++ zu verändern.

Räumliche Bezugssysteme I

In dieser Einheit ging es darum, einen Überblick über räumliche Bezugssysteme und wichtiges Basiswissen zu erlangen.
Um die Erdoberfläche geometrisch korrekt darstellen zu können  sind folgende Informationen nötig: 

• Erdmodell (Kugel, Ellipsoid, Geoid)
• Geodätisches Datum (Größe und Ausrichtung des Modells)
• Beschreibung der verwendeten Koordinaten 
• Projektion

Koordinatensysteme zeigen Positionen im Raum bzw im geographischen Raum dar. Es gibt unterschiedliche Koordinatensysteme:

• Kartesische Koordinaten: klassisches Koordinatensystem bestehend aus x,y und z-Achse
• Geographische Koordinaten: Bestehen aus einem Gradnetz aus 180 Breitenkreisen und 360 Längenkreisen (Meridianen). Die Breitenkreise definieren die Nord-Süd Ausrichtung. Sie besitzen immer die gleichen Abstände (ca. 111,32 km) aber unterschiedliche Längen, vom Äquator aus absteigend.
  Die Längenkreise verlaufen von Pol zu Pol und haben immer die gleiche Länge, jedoch unterschiedliche Abstände (am Äquator am meisten, an den Polen am geringsten).

Zusätzlich gibt es noch 2 besondere Arten von Linien und Kreisen:

• Orthodrome (Großkreise)
  Stellen die kürzeste Entfernung zwischen zwei Punkten auf der Erdoberfläche dar.
  Jeder Schnitt durch die Erdkugel mit einer gedachten Ebene in 2 gleichgroße Hemisphären definiert einen Großkreis
• Loxodrome
  Diejenige Line bzw Kurven zwischen zwei Punkten, die jeden Meridian in einem konstanten Winkel schneidet.
  Wurde früher zur Navigation und zur Kurshaltung in See- und Luftfahrt verwendet

Wichtige Zahlen und Daten zur Berechnung

• Radius der Erde: 6371 km
• Erdumfang: ca 40075 km
• Einteilung des Gradnetzes:
  - 1° = 60' (min)
  
  - 1' = 60" (sek)
  - 1` = 1852 km (1 Seemeile)

Gradangabe

• Entweder in Grad Minuten Sekunden (GMS) oder Dezimalgrad (DD)
• Umrechnung GMS in DD:
  Grad + min/60 + sek/3600
• Umrechnung DD in GMS:
  Grad + Nachkommastelle x 60 + Nachkommastelle der errechneten min x 60

Zeitberechnung

• Alle Punkte die auf einem Meridian liegen haben die selbe Ortszeit
• Umdrehung der Erde um 360° in 24h entspricht 1440 min
  -> Zeitabstand zwischen 2 Meridianen = 4 min
  -> 1h = 15°

Anschließend zu diesem theoretischen Teil wurden vom Kurs dieses Wissen anhand von einigen Übungsaufgaben in der Praxis angewendet.

Topographische Karten

In der fünften Übungseinheit „Praxis: Bezugssysteme, Karte und Luftbild“ wurde das Thema „Topographische Karten" behandelt.

Zu Beginn wurden Definitionen bzgl. der Kartographie und Karte diskutiert. Dabei beschreibt folgende Definition von Arnberger, 1975, das Gebiet der Kartographie am besten.

„Kartographie ist die Lehre von der Logik, Methodik und Technik der Konstruktion, Herstellung und Ausdeutung von Karten und anderen kartographischen Ausdrucksformen, […].“

Folgende Definition von Hake, 1982, beschreibt eine Karte.

„Maßstäblich verkleinerte, generalisierte und erläuterte Grundrissdarstellung von Erscheinungen und Sachverhalten der Erde, […] in einer Ebene."

Anschließend wurden Kartenwerke besprochen. Dabei basieren Kartenblätter basieren auf der gleichen geodätischen Grundlage und weisen denselben Maßstab sowie einheitliche inhaltliche und kartografische Gestaltung auf. Es gibt mehrere zusammenhängende Kartenblätter eines größeren Gebietes, wobei die Nummerierung und Einteilung eines Kartenwerkes nach einem Index erfolgt.

Es gibt unterschiedliche Hersteller von topographischen Karten

-          Amtliche Karten werden im Zuge einer Landesaufnahme durch zivile oder militärische nationale Behörden erstellt. In Österreich ist es das Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen (BEV)

o   http://www.bev.gv.at

Weitere Hersteller sind die Verlagskartographie wie z.B. Wanderkarten, Straßenkarten, Seekarten, Atlanten oder Verlage wie Freytag & Berndt, Kompass, Alpenverein, Mair, Westermann, etc.

Es gibt folgende nationale topographische Kartenwerke

1:25.000 V (ÖK25V)	„V“-Ausgabe österreichische Karte
1:50.000 (ÖK50)	Österreichische Karte
1:200.000 (ÖK200)	Bundesländerkarte
1:500.000 (ÖK500)	Topograph. Übersichtskarte

Anschließend wurde näher auf die österreichische Karte 1:50.000 eingegangen, mit folgenden Fakten:

-          topographisches Grundkartenwerk Österreichs

-          Blattschnitt: 20' x 12'

-          Kartenfeld mit ca. 1 km breiten Überlappungsstreifen

-          191 Kartenblätter zur Abdeckung des Bundesgebietes

Folgendes Bezugssystem und folgende Projektion liegen der ÖK 50 zu Grunde:

-          Referenzsystem: WGS 84

-          Ellipsoid: Geodetic Reference System 80 (GRS80)

-          Projektionssystem: UTM

-          Zonen: Zwei 6-Grad breite Streifen (Zone 32 und 33)

-          Bezugsmeridiane: 9° und 15° östlich von Greenwich

-          Höhenbezugssystem: Pegel von Triest

Es gibt eine Abbildungsvorschrift für die ÖK 50 mit einem Zeichenschlüssel, der eine einheitliche Bearbeitung garantiert, sodass qualitativ Gleiches überall in der Karte gleich dargestellt wird. Darin sind alle Zeichen und Darstellungsmöglichkeiten, die zur Gestaltung des Kartenbildes notwendig sind aufgelistet.

Zeichenschlüssel	Beispiele für Zeichenschlüssel

Der Aufbau topographischer Karten beinhaltet drei wesentliche Bausteine:

-          Blattrand mit Legende, Blattnummerierung, Titel, Herausgeber, Blattname, Maßstab, Aktualisierung (FAKT, LAKT), Deklination, Meridiankonvergenz, Nadelabweichung, Meldesystem

-          Kartenrahmen mit Koordinatengitter

-          Kartenfeld mit Namen, Relief, Verkehrsnetz, Grenzen, Gewässer, Vegetation, Siedlungen

Anschließend wurden mehrere Übungen zur ÖK 50 3204 Salzburg durchgeführt, wobei Strecken gemessen und berechnet werden sollten oder verschiedene Merkmale aus der Karten interpretiert und herausgelesen werden sollten u.v.m.

Schließlich wurde noch auf folgende wichtige Formen im Höhenlinienbild in der topographischen Karte eingegangen.

	Kuppe Eine Kuppe ist eine Erhebung, von der das Gelände nach allen Seiten hin abfällt. Je nach Höhe wird die Kuppe von einer oder mehreren geschlossenen Höhenlinien dargestellt.
	Kessel Das Gegenteil von der Kuppe ist der Kessel, eine Einsenkung mit ein oder mehreren geschlossenen Höhenlinien, die durch einen Senkungspfeil gekennzeichnet sind. Vom tiefsten Punkt, der Kesselsohle, steigt das Gelände nach allen Seiten an.
	Kegel Beim Kegel verlaufen die Höhenlinien kreisförmig, ansonsten hat er die gleichen Merkmale wie die Kuppe.
	Rücken Die von einer Kuppe ausgehenden Ausbiegungen, zum Teil auch mit mehreren Erhebungen, werden Rücken genannt. Die Scheitellinie eines Rückens (Rückenlinie) bildet die Wasserscheide.
	Grat Ein Grat ist ein schmaler und scharfer Bergrücken.
	Tal Ein Tal ist eine Hohlform mit Längserstreckung. Der am tiefsten gelegene Bereich wird als Talsohle bezeichnet. Die Talsohle wird seitlich durch Hänge begrenzt.
	Sattel Als Sattel bezeichnet man die Einsenkung, die zwei benachbarte Erhebungen miteinander verbindet.

Zum Schluss wurde noch die digitale topographische Karte „Austrian Map online“ vorgestellt, die unter diesem Link aufzurufen ist: http://www.austrianmap.at

Darüber gibt es Folgendes zu erwähnen:

-          Webanwendung mit den Inhalten der Kartographischen Modelle 1:50.000, 1:200.000 und 1:500.000, den Gemeindegrenzen und der Namendatenbank Geonam

-          Maßstabsbereich: 1:10 000 - 1:3 Millionen

-          Punktgenaue Bestimmung von Koordinaten

-          Streckenmessung

-          Zoomfunktion

-          Legende ist ein- und ausblendbar

-          Ortssuche (Polit. Gemeinden, Berge, Gewässer)

GPS - Global Positioning Service

In dieser Einheit ging es um das GPS-System, welches auf der ganzen Welt zum Einsatz kommt. GPS ist ein Satellitengestütztes System welches zu jeder Zeit abgerufen und somit die genaue Position eines Standorts ermittelt werden kann.  
Derzeit kreisen ca. 30 Satelliten auf 6 Bahnebenen in über 20 000 km um die Erde. Die Bahnen besitzen eine Inklanation von 55° zueinande und ein Satellit braucht für eine Erdumrundung 12 Stunden. Es werden mindestens 3 dieser Satelliten für eine Positionsbestimmung benötigt, für eine 3D Bestimmung mindestens 4. Je mehr Satelliten verfügbar sind, desto exakter kann die Position bestimmt werden (Von ca. 20 bis hin zu cm - Breich in der Vermessung).

 Anschließend arbeiteten wir im Gelände selbst mit modernen GPS-Geräten, mit welchen wir anhand von Koordinaten einen sogenannten Geocaching Spot ausfindig machen sollten.

Geocaching lässt sich am besten als eine Art moderne Schnitzeljagd beschreiben. Kurz und allgemein gefasst: Es gibt Leute, die verstecken irgendwo Dosen voller kleiner netter Dinge sowie einem Logbuch, und veröffentlichen das Versteck in Form von Koordinaten im Internet.
Dies lesen andere, merken sich die Koordinaten und nutzen ihr GPS-Gerät, um die Schätze zu finden. Dann wird eine Kleinigkeit aus dem Inhalt ausgetauscht, der Besuch geloggt und die Dose wieder an derselben Stelle versteckt - für den Nächsten.
Nachdem wir die Koordinaten eingegeben hatten war der Spot auch schnell entdeckt. Mit diesen Geräten können auch Daten erhoben und dann digital z.B in GIS weiterverarbeitet werden.