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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.G Bill / College 6a - Naturwissenschaften / Regal 610	Status: Verfügbar	Frist:	Vorbestellungen: 0

Seit über 30 Jahren sind die „Grundlagen der Geo-Informationssysteme" das deutschsprachige Standardwerk für Studium und Praxis im Bereich Geoinformatik/GIS. Das Lehrbuch zeichnet sich durch seine interdisziplinäre und internationale Betrachtungsweise aus. Der Inhalt wird durch eine Vielzahl von Abbildungen visuell unterstützt. Zahlreiche Beispiele und Aufgaben mit Lösungen ermöglichen die eigenständige Umsetzung des Stoffs, wodurch sich dieses Werk auch ideal zum Selbststudium eignet.

 

Die 7. Auflage wurde komplett überarbeitet, aktualisiert und um aktuelle Entwicklungen ergänzt. In den einführenden Kapiteln werden die Grundlagen gelegt, so z. B. zu den Begrifflichkeiten, der Hard- und Software sowie zum Raumbezug als wesentlichem Merkmal der Geo-Informationssysteme. Viele Mainstream-IT-Themen wie Internet of Things (IoT), Blockchain, BIM, Big Data, Data Science, Open Data, Smart City und Digital Twin wurden wegen der wichtiger werdenden Rolle für raumbezogene Anwendungen ausgebaut. Der grundsätzliche Aufbau des Buchs, der sich am Prozess- und Verarbeitungsmodell der Geo-Informationssysteme (Erfassung – Verwaltung – Analyse – Präsentation raumbezogener Daten (EVAP)) orientiert, bleibt erhalten. Diese GIS-Verarbeitungskette wird umfangreich behandelt und an vielen Stellen erweitert. Geo-Informationssysteme haben sich inzwischen ein weites Anwendungsfeld erobert, welches systematisch in einem eigenen Kapitel zusammengestellt wird.

 

Hauptzielgruppe sind Studierende, Praktiker und Wissenschaftler in den Bereichen Geoinformatik, Geodäsie, Geowissenschaften, Informatik sowie im gesamten Planungs-, Bau- und Umweltbereich. Im Grunde richtet sich das Buch an alle, die sich mit raumbezogenen Problemen auseinandersetzen. (Verlagstext)

 

Bill, Ralf: Biografische Angabe

Prof. Dr.-Ing. Ralf Bill ist Universitätsprofessor für Geodäsie und Geoinformatik an der Agrar und Umweltwissenschaftlichen Fakultät der Universität Rostock.

 

 

 

Aus dem Inhalt:

/ 1 Einführung in GIS 19/ 1.1 Definitionen 19/ 1.1.1 Daten, Information und Wissen 19/ 1.1.2 System, Informations- und Datenbanksystem 22/ 1.1.3 Geo-Informationssystem 25/ 1.2 Entwicklungsphasen zu GIS und zur Geoinformatik 30/ 1.2.1 Historische Entwicklungen 30/ 1.2.2 Geoinformatik als Wissenschaftsdisziplin 35/ 1.3 Modellierung und Objektbildung in der GIS-Welt 35/ 1.3.1 Abbildung der realen Welt 35/ 1.3.2 Das Geoobjekt 37/ 1.3.3 Diskrete versus kontinuierliche Objekte 39/ 1.3.4 Objektbasierte versus raumbasierte Datenmodelle 40/ 1.4 Dimensionen in GIS 41/ 1.4.1 Geometrische Dimension 41/ 1.4.2 Topologische Dimension 43/ 1.4.3 Temporale Dimension 43/ 1.4.4 Thematische Dimension 44/ 1.5 Datentypen in GIS 46/ 1.5.1 Geometrie- und Topologiedaten 46/ 1.5.2 Vektor- und Rasterdaten 48/ 1.5.3 Graphikdaten 49/ 1.5.4 Sachdaten/Thematische Daten 51/ 1.5.5 Hybrides GIS 52/ 1.6 Vier Säulen und vier Komponenten eines GIS 53/ 1.6.1 Vier Säulen 54/ 1.6.2 Vier funktionale Komponenten 56/ 1.7 GIS-Ausprägungen 58/ 1.7.1 Kartier- und interaktiv graphisches System 58/ 1.7.2 CAD-System 59/ 1.7.3 GIS-Spezialisierungen im Anwendungsbereich 60/ 1.8 Entwicklungen im interdisziplinären GIS-Umfeld 69/ 1.8.1 Übergreifende GIS-Organisationen 69/ 1.8.2 Aus- und Weiterbildung 70/ 1.8.3 Literatur 71/ 1.9 Zusammenfassung 72/ 1.10 Aufgaben 73/ / 2 GIS-Hard- und Software 75/ 2.1 Einführung 75/ 2.1.1 Auflösung 76/ 2.1.2 Datenmengen 77/ 2.2 Hardwarekomponenten 78/ 2.2.1 Geräte zur Datenerfassung 80/ 2.2.2 Geräte zur Verwaltung und Auswertung 117/ 2.2.3 Geräte zur Datenausgabe und -Präsentation 130/ 2.3 Softwareaspekte 135/ 2.3.1 Grundsoftware 135/ 2.3.2 Internet und World Wide Web 146/ 2.3.3 Datenbanksprachen 149/ 2.4 GIS-Architekturen 152/ 2.4.1 Verteilte Systeme 152/ 2.4.2 Cloud-Computing 161/ 2.4.3 Geo-Apps 164/ 2.5 GIS-Produkte 166/ 2.5.1 GIS-Produktfamilien und -komponenten 167/ 2.5.2 Stand und Entwicklungstendenzen 171/ 2.6 Zusammenfassung 173/ 2.7 Aufgaben 174/ / 3 Raum und Zeit in GIS 177/ 3.1 Einführung 177/ 3.2 Geodäsie und die Erdfigur 178/ 3.2.1 Geodäsie als Wissenschaftsdisziplin 178/ 3.2.2 Die Erdfigur 179/ 3.3 Direkter Raumbezug - Koordinaten 183/ 3.3.1 Euklidischer Raum und Metrik 184/ 3.3.2 Ebene Koordinatensysteme 186/ 3.3.3 Datumsangaben 190/ 3.3.4 Koordinatenreferenzsysteme 191/ 3.3.5 Location Codes als Alternative zu Koordinaten 193/ 3.4 Indirekter Raumbezug - Sekundäre Metrik 194/ 3.4.1 Indirekte Raumbezugsformen 194/ 3.4.2 Indirekte Georeferenzierung 195/ 3.5 Dreidimensionale Koordinatenreferenzsysteme 197/ 3.5.1 Geozentrische Koordinatenreferenzsysteme 197/ 3.5.2 Ellipsoidische und sphärische Koordinatensysteme 200/ 3.5.3 Geodätische Parallelkoordinatensysteme 201/ 3.6 Grundlagen der Kartennetzentwürfe 202/ 3.6.1 Referenzflächen und -lagen 202/ 3.6.2 Abbildungseigenschaften 204/ 3.6.3 Kartographische Abbildungen 206/ 3.6.4 Geodätische Abbildungen 207/ 3.6.5 Zur Wahl der Kartenprojektion 209/ 3.7 Koordinatenoperationen 211/ 3.7.1 Transformationen in der Ebene (2D) 212/ 3.7.2 Überbestimmte Transformationen in der Ebene 213/ 3.7.3 Transformationen im Raum (3D) 214/ 3.8 Zeit in GIS 215/ 3.8.1 Anforderungen an die Zeit in GIS 215/ 3.8.2 Zeitliche Bezugssysteme 217/ 3.8.3 Zeitangaben in Geoobjekten 218/ 3.9 Zusammenfassung 220/ 3.10 Aufgaben 221/ / 4 Interoperabilität und offene GIS-Welten 223/ 4.1 Einführung 223/ 4.2 Modelle und Modellierungssprachen 224/ 4.2.1 Modelle und Modellierung 224/ 4.2.2 Modellierungssprache UML und Alternativen 225/ 4.2.3 UML-Diagrammarten und graphische Notation 226/ 4.3 Interoperabilität, Normung und Rechtsrahmen 235/ 4.3.1 Interoperabilität 235/ 4.3.2 Normung 236/ 4.3.3 Open Geospatial Consortium (OGC) 240/ 4.3.4 Standards in der öffentlichen Verwaltung 245/ 4.3.5 Rechtlicher Rahmen und Lizenzen 246/ 4.4 Geodateninfrastrukturen 250/ 4.4.1 Rahmenbedingungen und Komponenten 251/ 4.4.2 Weltweite Geodateninfrastruktur-Vorhaben 255/ 4.4.3 INSPIRE auf europäischer Ebene 256/ 4.4.4 Nationale Geodateninfrastrukturen 260/ 4.4.5 GDI der Länder, Kreise und Kommunen 261/ 4.5 Digital Earth 265/ 4.5.1 Earth Viewer/Virtuelle Globen 266/ 4.5.2 3D-Stadt-, Bauwerks- und Landschaftsmodelle 268/ 4.5.3 Geosensornetzwerke und das Internet of Things (loT) 281/ 4.5.4 Neogeography und Citizen Science 289/ 4.5.5 Raumbezogene Blockchain-Technologien 292/ 4.5.6 Open Data 295/ 4.5.7 Smart City und Digital Twin 300/ 4.6 Geoinformatik im Kontext der Mainstream-IT 302/ 4.6.1 Big Data 302/ 4.6.2 Künstliche Intelligenz (KI) 304/ 4.6.3 Data Science 305/ 4.7 Zusammenfassung 306/ 4.8 Aufgaben 307/ / 5 Erfassung raumbezogener Daten 309/ 5.1 Einführung 309/ 5.1.1 Geodaten 309/ 5.1.2 Erfassungsmethoden und Maßstabsbereiche im Überblick 311/ 5.2 Originäre Erfassungsmethoden 312/ 5.2.1 Vermessungsmethoden 313/ 5.2.2 Photogrammetrie und Fernerkundung 323/ 5.2.3 Digitales Geländemodell 341/ 5.2.4 Umweltmessnetze 344/ 5.2.5 Verkehrs- und Mobilitätsdatenerfassung 347/ 5.2.6 Nutzergenerierte Inhalte 348/ 5.2.7 Andere primäre Erfassungsmethoden 351/ 5.3 Sekundäre Erfassungsmethoden 353/ 5.3.1 Manuelle Digitalisierung 353/ 5.3.2 Semi-automatische Digitalisierung 356/ 5.3.3 Automatische Digitalisierung 356/ 5.3.4 Alphanumerische Dateneingabe 357/ 5.4 Ausgewählte Erfassungsmethoden 357/ 5.4.1 Konversionen 358/ 5.4.2 Kartenhomogenisierung und geometrische Bedingungen 361/ 5.4.3 Linienglättung und -ausdünnung 364/ 5.4.4 Repräsentativität erfasster Daten 367/ 5.4.5 Text Mining 370/ 5.5 Datenquellen 373/ 5.5.1 Amtliche topographische und Katasterkartenwerke 374/ 5.5.2 Thematische Kartenwerke 376/ 5.5.3 Bildkarten 377/ 5.5.4 Atlanten 378/ 5.5.5 Analoge und digitale Datenbestände 379/ 5.6 Metainformation und Datenqualität 385/ 5.6.1 Metainformation 385/ 5.6.2 Datenqualität im Kontext der Normung 391/ 5.6.3 Fehlerquellen in raumbezogenen Daten 393/ 5.6.4 Behandlung der Datenqualität im EVAP-Modell 396/ 5.7 Schritte zur Datenerfassung und Laufendhaltung 396/ 5.7.1 Planung der Datengewinnung 397/ 5.7.2 Abschätzung der Kosten der Datenerfassung 398/ 5.7.3 Datenfortführung 398/ 5.7.4 Datenverifikation 399/ 5.8 Zusammenfassung 401/ 5.9 Aufgaben 401/ / 6 Verwaltung raumbezogener Daten 405/ 6.1 Einführung in die Datenmodellierung 405/ 6.1.1 Verschiedene Modell Vorstellungen 405/ 6.1.2 Einfache Ordnungssysteme 407/ 6.1.3 Von Zeichen zu Wissen 410/ 6.1.4 Wissensrepräsentation und Ontologien 412/ 6.2 Geometrisches Modellieren 417/ 6.2.1 Geometriemodelle in 3D 418/ 6.2.2 Geometrische Abfragen 423/ 6.2.3 Geometrieobjekt 423/ 6.2.4 Das Simple Feature Model 424/ 6.2.5 Punktwolken und Trajektorien 425/ 6.2.6 Digitales Geländemodell (DGM) 428/ 6.2.7 Strukturen für Rasterdaten/Coverages 432/ 6.3 Topologisches Modellieren 436/ 6.3.1 Topologieobjekt 437/ 6.3.2 Graphentheorie 438/ 6.3.3 Topologische Beziehungen und Konsistenzbedingungen 443/ 6.3.4 Topologische Abfragen 445/ 6.4 Temporales Modellieren 446/ 6.4.1 Temporales Objekt 448/ 6.4.2 Temporale Abfragen 449/ 6.5 Thematisches Modellieren 450/ 6.5.1 Das Ebenenprinzip 452/ 6.5.2 Das Objektklassenmodell 455/ 6.5.3 Thematische Abfragen 458/ 6.6 Logische Datenmodelle 458/ 6.6.1 Entitäten-Relationenmodell 459/ 6.6.2 Hierarchisches Datenmodell 462/ 6.6.3 Netzwerk-Datenmodell 463/ 6.6.4 Relationales Datenmodell 464/ 6.6.5 Objektrelationales Datenmodell 467/ 6.6.6 Objektorientiertes Datenmodell 467/ 6.7 Physikalische Datenmodelle 469/ 6.7.1 Dateistrukturen 469/ 6.7.2 Zugriffsmechanismen für raumbezogene Daten 472/ 6.8 Datenbanksysteme 485/ 6.8.1 Dateisystem 486/ 6.8.2 Datenbanksystem 487/ 6.8.3 Geodatenbanksysteme 495/ 6.8.4 Alternative Datenbankansätze 497/ 6.9 Geodata Warehouse 499/ 6.10 Datenräume und Geospatiale Ökosysteme 501/ 6.10.1 Datenräume und Geospatiale Ökosysteme 501/ 6.10.2 Data Cubes 502/ 6.11 Zusammenfassung 503/ 6.12 Aufgaben 504/ / 7 Analyse raumbezogener Daten 507/ 7.1 Einführung 507/ 7.2 Geometrische Methoden 510/ 7.2.1 Geometrische Grundlagen 510/ 7.2.2 Rechtecktests (Clipping) 516/ 7.2.3 Landschaftsstrukturmaße 519/ 7.2.4 Punkt-im-Polygon-Test 520/ 7.2.5 Zonengenerierung resp. Pufferbildung 522/ 7.2.6 Flächenverschneidung 526/ 7.2.7 Dreiecksvermaschung und Nachbarschaftsgraphen 534/ 7.3 Topologische Methoden 541/ 7.3.1 Graphentheoretische Algorithmen 541/ 7.3.2 Netzwerkanalysen und Wegeprobleme 545/ 7.3.3 Punktmengentopologie 550/ 7.4 Statistische Methoden 556/ 7.4.1 Systematisierung der Statistik 556/ 7.4.2 Univariate Verfahren 561/ 7.4.3 Bivariate Verfahren 564/ 7.4.4 Multivariate Verfahren 571/ 7.4.5 Approximation und Interpolation 572/ 7.4.6 Geostatistik 585/ 7.4.7 Kerndichteschätzung 592/ 7.4.8 Klassifikation 594/ 7.5 Mengenmethoden 597/ 7.5.1 Boole’sche Algebra 598/ 7.5.2 Fuzzy-Mathematik 600/ 7.5.3 Relationale Operatoren 602/ 7.5.4 Sortier- und Suchverfahren 604/ 7.5.5 Umklassifizierung 608/ 7.5.6 Aggregation und Disaggregation 608/ 7.6 Temporale Methoden 611/ 7.6.1 Zeitreihenanalyse 611/ 7.6.2 Ereignisanalyse 612/ 7.6.3 Raumzeitliche Veränderungsanalyse 613/ 7.6.4 Raum-Zeit-Würfel 614/ 7.6.5 Trajektorienanalyse 614/ 7.6.6 Bewegungsmuster 616/ 7.7 Komplexere Analysemethoden 617/ 7.7.1 Data Mining 618/ 7.7.2 Analyse von Digitalen Geländemodellen 621/ 7.7.3 Kartographisches Modellieren - Map Algebra 623/ 7.7.4 Multikriterielle Bewertungen 630/ 7.7.5 Systemanalytische Ansätze - Geographische Modelle 632/ 7.7.6 Geocomputation und Geosimulation 636/ 7.8 Zusammenfassung 639/ 7.9 Aufgaben 640/ / 8 Präsentation raumbezogener Daten 643/ 8.1 Einführung 643/ 8.1.1 Graphik und Kartographie 644/ 8.1.2 Visualisierung 644/ 8.2 Interaktive Graphik 645/ 8.2.1 Funktionalitäten 645/ 8.2.2 Farbmodelle 650/ 8.2.3 Transformationen 654/ 8.2.4 Planare geometrische Projektionen 657/ 8.3 Kartographie und Geovisualisierung 658/ 8.3.1 Vom Landschaftsmodell zum kartographischen Modell 659/ 8.3.2 Die Karte 660/ 8.3.3 Thematische Darstellungsformen 665/ 8.3.4 Generalisierungsproblem in Karten und in GIS 671/ 8.3.5 Rechnergestützte Kartographie 673/ 8.3.6 Visualisierungsformen für Digitale Geländemodelle 674/ 8.3.7 Alternative Darstellungsformen 674/ 8.3.8 Geovisualisierung 676/ 8.4 Computergraphik und interaktiv-visuelle Analyse 678/ 8.4.1 Computergraphik 678/ 8.4.2 Interaktiv-visuelle Analyse 678/ 8.4.3 Dashboards 685/ 8.4.4 Bonifikation - Ton als Darstellungsquelle 686/ 8.4.5 Mixed Reality 688/ 8.5 Nichtgraphische Ausgabeformen 693/ 8.6 Digitaler Datenaustausch 694/ 8.6.1 Anforderungen an den Datenaustausch 694/ 8.6.2 Nationale und internationale Austauschformate 696/ 8.6.3 Dateibasierte Datenaustauschformate 698/ 8.7 Dissemination 703/ 8.8 Zusammenfassung 706/ 8.9 Aufgaben 707/ / 9 Anwendungen von GIS 709/ 9.1 Einführung 709/ 9.2 Landinformationssysteme 711/ 9.2.1 AFIS-ALKIS-ATKIS – das AAA-Vorhaben 712/ 9.2.2 Amtliches Festpunktinformationssystem 718/ 9.2.3 Amtliches Liegenschaftskataster-Informationssystem 719/ 9.2.4 Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem 721/ 9.2.5 Vermessungs- und Geoinformationswesen in der Schweiz/ und in Österreich 723/ 9.3 Rauminformationssysteme 727/ 9.3.1 Raumordnung und Landesplanung 728/ 9.3.2 Regionalplanung 731/ 9.3.3 Kommunale Bauleitplanung 733/ 9.3.4 Fachplanungen zur Raumplanung 734/ 9.3.5 GIS in Kommunen und Landkreisen 738/ 9.3.6 Amtliche Statistik 744/ 9.4 Umweltinformationssysteme 747/ 9.4.1 Internationale Umweltprogramme 748/ 9.4.2 Nationale UIS-Vorhaben 750/ 9.4.3 Landschaftsökologische Anwendungen 756/ 9.4.4 Land- und Forstwirtschaft 758/ 9.4.5 Management von Naturkatastrophen 763/ 9.4.6 Betriebliche Umweltinformationssysteme 764/ 9.5 Netzinformationssysteme 765/ 9.5.1 Allgemeine Anforderungen 765/ 9.5.2 NIS-Komponenten 766/ 9.5.3 NIS-Sparten 768/ 9.6 Spezielle Fachinformationssysteme 773/ 9.6.1 GIS im Transport- und Verkehrswesen 773/ 9.6.2 GIS im Unternehmensbereich 779/ 9.6.3 GIS im sozialen Bereich 787/ 9.6.4 Geoinformationswesen der Bundeswehr 792/ 9.6.5 GIS in der Telekommunikation 792/ 9.6.6 GIS in der Abfallwirtschaft 794/ 9.6.7 GIS in Bauwesen und Geotechnik 795/ 9.6.8 GIS im Ressourcenmanagement 796/ 9.6.9 GIS für den Bürger 804/ 9.7 Zusammenfassung 810/ 9.8 Aufgaben 811/ / Literaturverzeichnis 813/ / A Lösungen zu den Aufgaben 849/ / B Bildnachweis 875/ / Stichwortverzeichnis 877