6. Direkte Abfragen - Einstieg in die Datenanalyse

Der Zweck aller Geographischen Informationssysteme ist es räumliche Informationen verfügbar zu machen bzw. diese zu generieren. Dies geschieht in der Logik von Relationen durch strukturierte Fragestellungen. Wir haben in der Lerneinheit 5 auf abstrakter Ebene die Konzepte der Datendefinition und Datenmanipulation mit Hilfe von SQL kennengelernt. In einem GI-System sind prinzipiell alle solche Anfragen an ein DBMS räumlicher Natur, da alle Daten und Merkmalsausprägungen räumliche Beziehungen oder Ausprägungen aufweisen.

In diesem Kontext werden GI-Systeme wohl am Häufigsten zur raumbezogenen Analyse von Daten benötigt. Wie wir wissen sind auch Analysen externe Anfragen an das DBMS oder allgemein Abfragen. Bei einer Abfrage wird eine Reihe von Such- bzw Fragekriterien formuliert. Dabei sind drei Ansätze möglich:

• Thematische Abfragen:
  Selektiert die Objekte, deren Eigenschaften (Attribute) die gestellten Bedingungen erfüllen. Z. B.: „Selektiere alle Bäume der Art Fichte.“
• Geometrische Abfragen:
  Selektiert die Objekte, welche die gestellten räumlichen Bedingungen erfüllen. Z. B.: „Selektiere alle Häuser, die weniger als 250 m vom Fluss entfernt sind.“
• Topologische Abfragen:
  Selektiert die Objekte, welche die gestellten Bedingungen bezüglich den räumlichen Beziehungen zwischen den Objekten erfüllen. Z. B.: „Selektiere alle Gebäude, die vollständig in der Wohnzone II (WII) liegen.“

Gliederung der nicht-manipulativen GI-Abfragen (GITTA 2005)

Besonderheiten bei Abfragen in GI-Systemen

Wie bereits in der Lerneinheit 5 erläutert, bezieht sich eine Abfrage auf bestimmte Datensätze. Je nachdem, welcher Typ von Daten vorliegt, ist eine gewisse Abfrage möglich oder undenkbar. Die üblichen Formate in einem GIS sind Vektor-, Rasterformate und Daten in tabellarischer Form. Abfragen über Rasterdaten können nicht mit Abfragen für Vektordaten identisch sein, obwohl die ausgehende Fragenstellung durchaus die Gleiche sein kann. Auch die Anzahl der Datensätze und ihre Verknüpfungslogik spielt in GI-Systemen eine etwas komplexere Rolle. Die Abfrage kann sich auf einen einzelnen Datensatz beziehen oder mehrere Datensätze berücksichtigen, wie in der Folge dargestellt wird. Die Beziehungen der in der Abfrage involvierten Daten ist über die Geometrie, Topologie oder Thematik (Relationen) gewährleistet. Zwischen den einzelnen Tabellen können Beziehungen vorhanden sein; d. h. die Inhalte der Tabelle sind über Schlüsselattribute verknüpft. Somit kann eine Abfrage über beliebig komplex verknüpfte Tabellen stattfinden.

Beispiel einer verknüpften Relation (GITTA 2005)

Auch die Resultate einer Abfrage können in verschiedenster Form vorkommen. Die Ergebnisse der Datenverarbeitung und der Datenmanipulation im GIS sollen in einer Form präsentiert werden, die für die NutzerInnen verständlich und lesbar ist – häufig räumlich projizierte Karten oder Tabellen– oder in Dateiformaten, die den Datentransfer zu anderen Computern ermöglicht. Hinsichtlich der Datenpräsentation könnten für den Benutzer folgende Formen unterschieden werden:

1. Digitaler Datentransfer
2. Interaktive Graphiken am Bildschirm
3. Tabellen, Berichte und Ähnliches
4. Passive Graphiken in Form von Karten

Häufige Informationsausgabe eines GIS. Links Karte, Rechts graphische Darstellung eines eindimensionalen Geoobjekts (Weg) (GITTA 2005)

Lernziele

• Sie verstehen welche Beziehung zwischen der Datenbankstruktur und den Abfragemöglichkeiten bestehen
• Sie können geeignete Themen bzw. Merkmale für Abfragen identifizieren
• Sie sind in der Lage, eine Abfrage zielorientiert zu strukturieren
• Sie können einfache bzw. komplexere thematische Abfragen ausführen
• Sie verstehen den Unterschied von geometrischen und topologischen Beziehungen von Geoobjekten
• Sie verstehen die Grundlagen geometrischer Abfragen
• Sie verstehen die Grundlagen topologischer Abfragen