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vor 2.1.8 Das Rasterdatenmodell
Anders als beim Vektordatenmodell wird bei Rasterdatenmodellen der Raum grundsätzlich mit Hilfe zweidimensionaler Objekte in beliebiger Form und Größe aber ohne gegenseitige Überschneidung bzw. Lücken abgebildet. Die Merkmalsausprägungen werden als Zahlenwerte, die jeder Zelle zugeordnet sind, abgespeichert.
Abbildung 22: Rasterdatenmodell als Mosaik überschneidungsfreier zweidimensionaler Objekte beliebiger Form und Größe (GIS.MA 2009)
Allerdings sind Rasterdatenmodelle mit unregelmäßig geformten Zellen in der GIS-Praxis quasi nicht existierend. Meist sind die Zellen in einer gleichförmigen Matrix, z.B. einem Gitter (grid) aus Zeilen (horizontal) und Spalten (vertikal) angeordnet. Die Verwendung regelmäßiger Maschen im Rasterdatenmodell ist für die automatisierte Datenverarbeitung wenn nicht zwingend so doch ungleich besser geeignet. So sind z.B. Berechnungen und der Zugriff auf die Zellen bei regelhaften Rastern ohne Aufwand durchführbar. In der Praxis werden regelmäßige Maschen fast ausschließlich als Quadrate (gelegentlich auch als Dreiecke bzw. Sechsecke) verwendet. Diese Quadrate werden in Zusammenhang mit Rasterdaten als Rasterzelle oder Pixel (picture element) bezeichnet.
Abbildung 23: graphische und numerische Darstellung des Rasterdatenmodells. Zur besseren Vergleichbarkeit wurden die aus Abb.
21 bekannten Objekte gewählt (GIS.MA 2009)
Durch Anordnung, der sich nicht überschneidenden Zellen in Zeilen und Spalten entsteht ein impliziter Raumbezug jeder Zelle. Zu beachten ist dabei, dass der Ursprung eines Rasterbildes immer in der oberen linken Ecke liegt und von dort üblicherweise mit den beiden Laufindizes i,j durchgezählt wird. Hierdurch ist jedes Pixel eindeutig identifizierbar. Auf diese Weise ist bezogen auf jedes Pixel auch ein expliziter Raumbezug vorhanden.
Abbildung 24: Das Konzept der Laufvariablen des Rasterdatenmodells (GIS.MA 2009)
Allerdings nutzt der theoretische explizite Raum wenig für die Verortung in einem definierten kartesischen Koordinatensystem bzw. in der Echtwelt. Diese Verortung ist sowohl für die gemeinsame Verwendung von Rasterdaten mit Vektordaten notwendig, als auch unerlässlich für die geographischen Referenzierung der Rasterzellen bezogen auf die Echtwelt. Daher werden Rasterdatenmodelle grundsätzlich auch mit einem kartesischen Koordinatensystem versehen. Dieses hat allerdings den Ursprung (wie üblich) in der unteren linken Ecke. Die Rasterzellen können also sowohl über ihren Laufindex als auch über das kartesische Koordinatensystem im Raum identifiziert werden.
Abbildung 25: Das implizite Raumkonzept der Zeilen- und Spaltenzählung (Laufvariablen) und des Kartesischen Koordinatensystems
für einen Rasterdatensatz (GIS.MA 2009)
Raster oder Vektordaten?
Öffnen Sie mit Google Earth die Datei Raster oder Vektor. Versuchen Sie zu identifizieren, welches Datenmodell für welche der dargestellten Information verwendet wird. Notieren Sie sich in Stichworten für jedes Datenmodell mindestens 2-3 Informationsebenen.
Denken Sie nach...
- Welche(s) Datenmodell(e) nutzt ihrer Meinung nach Google Earth?
- Lassen sich aus der am Bildschirm dargestellten Informationen nähere Eigenschaften des verwendeten Datenmodells ableiten? Wenn ja welche? Wenn nein warum nicht?
- Schalten Sie auf Vertikalsicht und entfernen Sie die Option Gelände. Zoomen Sie sich langsam bis auf 10 Meter Höhe über Grund. Was beobachten Sie?
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