Availability: Geoinformatik in Theorie und Praxis | Technische Universität München

Geoinformatik in Theorie und Praxis:

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Bibliographic Details
Main Author:	Lange, Norbert de 1953- (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Berlin [u.a.] Springer 2006
Edition:	2., aktualisierte und erw. Aufl.
Subjects:	Informatik Geowissenschaften Geoinformatik
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ISBN:	3540282912 9783540282914

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adam_text	NORBERT DE LANGE GEOINFORMATIK IN THEORIE UND PRAXIS 2. AKTUALISIERTE UND ERWEITERTE AUFLAGE MIT 184 ABBILDUNGEN FYJ SPRINGER INHALTSVERZEICHNIS EINFUEHRUNG 1 1.1 ANSATZ UND AUFGABEN DER GEOINFORMATIK 1 1.2 ANSATZ UND AUFGABEN DER INFORMATIK 5 1.3 INFORMATIK UND GESELLSCHAFT 8 GRUNDBEGRIFFE UND ALLGEMEINE GRUNDLAGEN DER INFORMATIONSVERARBEITUNG 9 2.1 INFORMATION, NACHRICHT, DATUM 9 2.2 AUTOMAT, COMPUTER, PROGRAMM, HARD- UND SOFTWARE 11 2.3 EVA-PRINZIP DER INFORMATIONSVERARBEITUNG 13 2.4 ALGORITHMEN UND PROGRAMME IN COMPUTERSYSTEMEN 15 2.4.1 ALGORITHMUSBEGRIFF 15 2.4.2 PROGRAMMABLAUFPLAENE UND STRUKTOGRAMME 16 2.4.3 STUFEN DER ALGORITHMUSAUSFUEHRUNG IN EINEM COMPUTER 17 2.5 DARSTELLUNG VON INFORMATIONEN IN COMPUTERSYSTEMEN DURCH BITFOLGEN 18 2.5.1 BINAERDARSTELLUNGEN 18 2.5.2 BITFOLGEN 19 2.5.3 LOGISCHE WERTE 20 2.5.4 ZAHLEN 20 2.5.5 TEXTE 21 2.5.6 BILDER UND GRAPHIKEN 23 2.6 DUALZAHLENARITHMETIK 24 2.7 FARBEN 26 2.7.1 FARBEN ALS INFORMATIONSTRAEGER 26 2.7.2 FARBMISCHUNG UND FARBMODELLE 27 2.7.3 FARBCODIERUNGEN UND FARBTIEFE 32 GRUNDLAGEN AUS DER INFORMATIK 33 3.1 ARCHITEKTUR VON COMPUTERSYSTEMEN 33 3.1.1 STRUKTUR EINES VON-NEUMANN-RECHNERS 33 3.1.2 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE EINES PROZESSORS 36 3.1.3 ARBEITSSPEICHER, E/A-PROZESSOR UND BUS 38 3.1.4 OPERATIONSPRINZIP EINES VON-NEUMANN-RECHNERS 39 3.1.5 PROGRAMMIERUNG IN MASCHINENSPRACHE 41 3.1.6 WEITERE RECHNERARCHITEKTUREN 43 VIII INHALTSVERZEICHNIS 3.2 PROGRAMMIERUNG VON COMPUTERSYSTEMEN 45 3.2.1 SYSTEM- UND ANWENDUNGSSOFTWARE, PROGRAMMIEREBENEN 45 3.2.2 ERSTELLEN UND AUSFUEHREN VON PROGRAMMEN MIT EINEM COMPUTERSYSTEM 47 3.2.3 PROGRAMMIERSPRACHEN 51 3.2.4 PROGRAMMIERKONZEPTE 54 3.2.5 GRAPHIKSPRACHEN UND GRAPHIKBIBLIOTHEKEN 65 3.2.6 PROGRAMMIERUNG VON ANWENDUNGEN FUER INTRANET, INTERNET 67 3.3 DATEN UND DATENTYPEN 71 3.3.1 EINFUEHRUNG 71 3.3.2 STANDARDDATENTYPEN 71 3.3.3 STRUKTURIERTE DATENTYPEN 76 3.3.4 ABSTRAKTE DATENTYPEN 77 3.3.5 DATEIEN 80 3.4 ALGORITHMEN 81 3.4.1 DEFINITIONEN UND MERKMALE 81 3.4.2 SEQUENTIELLE UND PARALLELE ALGORITHMEN 83 3.4.3 ITERATIONEN UND REKURSIONEN 84 3.4.4 KOMPLEXITAET VON ALGORITHMEN 87 3.5 GRUNDLEGENDE ALGORITHMEN DER GEOINFORMATIK 89 3.5.1 ALGORITHMEN DER KOORDINATENGEOMETRIE 89 3.5.2 GRAPHEN UND AUSGEWAEHLTE WEGEALGORITHMEN 94 3.5.3 KLASSIFIKATIONSALGORITHMEN 99 3.6 SOFTWAREENTWICKLUNG 102 3.6.1 AUFGABEN UND ZIELE DER SOFTWAREENTWICKLUNG 102 3.6.2 INSTRUMENTE DER SOFTWAREENTWICKLUNG 103 3.6.3 TRADITIONELLE VORGEHENSMODELLE DER SOFTWAREENTWICKLUNG . 104 3.6.4 OBJEKTORIENTIERTE SOFTWAREENTWICKLUNG 106 3.6.5 WEITERENTWICKLUNGEN 107 4 KOMPONENTEN VON COMPUTERSYSTEMEN 109 4.1 AUFBAUEINES COMPUTERSYSTEMS 109 4.2 DAS MOTHERBOARD 110 4.3 PROZESSOREN 113 4.3.1 UNTERSCHEIDUNGSKRITERIEN UND LEISTUNGSMERKMALE VON PROZESSOREN 113 4.3.2 CISC- UND RISC-TECHNOLOGIE 114 4.3.3 PROZESSOREN FUER PERSONAL COMPUTER 116 4.3.4 PROZESSOREN FUER WORKSTATIONS 118 4.4 ARBEITSSPEICHER 119 4.5 GRAPHIKADAPTER 120 4.6 MASSENSPEICHER 121 4.6.1 SEQUENTIELLE SPEICHER 121 4.6.2 DIREKTZUGRIFFSSPEICHER 122 4.6.3 RAID-TECHNOLOGIE 126 INHALTSVERZEICHNIS IX 4.7 EINGABEGERAETE 127 4.7.1 NICHTGRAPHISCHE EINGABEGERAETE 127 4.7.2 GRAPHISCHE EINGABEGERAETE 128 4.8 AUSGABEGERAETE 131 4.8.1 MONITORE 131 4.8.2 DISPLAYS 133 4.8.3 DRUCKER 135 4.8.4 PLOTTER .140 4.9 SYSTEMBETRIEB 141 4.9.1 SYSTEMSOFTWARE UND SYSTEMNAHE SOFTWARE 141 4.9.2 BETRIEBSARTEN 142 4.9.3 AUFGABEN VON BETRIEBSSYSTEMEN 143 4.9.4 BENUTZERSCHNITTSTELLEN 144 4.9.5 UEBERSICHT UEBER WICHTIGE BETRIEBSSYSTEME 147 4.10 NETZWERKE 147 4.10.1 DEFINITION UND UNTERSCHEIDUNGSMERKMALE 147 4.10.2 KOMMUNIKATIONSSCHNITTSTELLEN UND NETZPROTOKOLLE 149 4.10.3 INTERNET 151 4.10.4 VERTEILTES ARBEITEN IM INTERNET 153 4.11 ANWENDUNGSSOFTWARE 157 4.11.1 INDIVIDUAL- UND STANDARDSOFTWARE 157 4.11.2 ANWENDUNGSSOFTWARE IN DER GEOINFORMATIK 158 5 RAEUMLICHE OBJEKTE UND BEZUGSSYSTEME 159 5.1 GEOOBJEKTE 159 5.1.1 BEGRIFF DES GEOOBJEKTS 159 5.1.2 GEOMETRIE VON GEOOBJEKTEN 160 5.1.3 TOPOLOGIE VON GEOOBJEKTEN 163 5.1.4 THEMATIK VON GEOOBJEKTEN 165 5.1.5 DYNAMIK VON GEOOBJEKTEN 165 5.1.6 DIMENSIONEN VON GEOOBJEKTEN 166 5.2 KOORDINATENSYSTEME 167 5.2.1 METRISCHE RAEUME UND KARTESISCHE KOORDINATEN 167 5.2.2 POLARKOORDINATEN UND GEOGRAPHISCHE KOORDINATEN 168 5.2.3 HOMOGENE KOORDINATEN 171 5.2.4 KOORDINATENTRANSFORMATIONEN 171 5.3 KARTENNETZENTWUERFE 177 5.3.1 RAUMKOORDINATEN UND LOKALE BEZUGSSYSTEME AUF DER ERDE ..177 5.3.2 ABBILDUNGSEIGENSCHAFTEN VON KARTENNETZENTWUERFEN 178 5.3.3 ABBILDUNGSFLAECHEN VON KARTENNETZENTWUERFEN 178 5.4 GRUNDLAGEN GEODAETISCHER BEZUGSSYSTEME 181 5.4.1 ANNAEHERUNG DER ERDE DURCH ELLIPSOIDE 181 5.4.2 GEODAETISCHES DATUM UND TRADITIONELLE BEZUGSSYSTEME 183 5.4.3 NEUE TERRESTRISCHE REFERENZRAHMEN 185 5.4.4 DATUMSTRANSFORMATIONEN 186 5.4.5 GEOID 188 INHALTSVERZEICHNIS 5.5 GEODAETISCHE ABBILDUNGEN 189 5.5.1 BEGRIFF UND BEDEUTUNG GEODAETISCHER ABBILDUNGEN 189 5.5.2 DAS GAUSS-KRUEGER-KOORDINATENSYSTEM IN DEUTSCHLAND 191 5.5.3 DAS OESTERREICHISCHE BUNDESMELDENETZ 193 5.5.4 DAS SCHWEIZER KOORDINATENSYSTEM 194 5.5.5 DAS UTM-KOORDINATENSYSTEM 195 6 DIGITALE RAEUMLICHE DATEN: DATENGEWINNUNG UND GEOBASISDATEN 197 6.1 GRUNDBEGRIFFE 197 6.1.1 PRIMAER-UND SEKUNDAERDATEN 197 6.1.2 ANALOG-DIGITAL-WANDLUNG 198 6.1.3 DISKRETISIERUNG 199 6.2 DIGITALE ERFASSUNG VON GEOMETRIEDATEN 200 6.2.1 DIGITALE ERFASSUNG VON GEOMETRIEDATEN IM VEKTORFORMAT... 200 6.2.2 DIGITALE ERFASSUNG VON GEOMETRIEDATEN IM RASTERFORMAT.... 202 6.2.3 KONVERTIERUNG ZWISCHEN VEKTOR- UND RASTERDATEN 203 6.2.4 ON-SCREEN-DIGITALISIERUNG 205 6.2.5 ERFASSUNG VON LAGEKOORDINATEN MIT GPS 206 6.3 METADATEN UND QUALITAET VON DATEN 207 6.3.1 METADATEN 207 6.3.2 DER UMWELTDATENKATALOG UDK 208 6.3.3 DER CONTENT STANDARD FOR DIGITAL GEOSPATIAL METADATA 210 6.3.4 METADATEN-INFORMATIONSSYSTEM UEBER GEODAETEN DES BUNDES .210 6.3.5 QUALITAET VON DATEN UND GEODAETEN 212 6.3.6 RAEUMLICHE AUFLOESUNG, GENERALISIERUNG, LAGEGENAUIGKEIT ...213 6.4 STANDARDS VON DATEN UND GEODAETEN 214 6.5 GPS - GLOBAL POSITIONING SYSTEM 216 6.5.1 AUFBAU DES SATELLITENSYSTEMS 216 6.5.2 PRINZIP DER DISTANZBESTIMMUNG 219 6.5.3 FEHLEREINFLUESSE UND GENAUIGKEITEN EINER GPS-STANDORT- BESTIMMUNG 220 6.5.4 DIFFERENTIELLES GPS (DGPS) 221 6.5.5 EINSATZMOEGLICHKEITEN DES GLOBAL POSITIONING SYSTEMS 222 6.5.6 ZUKUNFT VON GPS 223 6.6 GEOBASISDATEN 225 6.6.1 GEOBASISDATEN DER VERMESSUNGSVERWALTUNGEN 225 6.6.2 DAS AUTOMATISIERTE LIEGENSCHAFTSKATASTER 227 6.6.3 DAS AMTLICHE TOPOGRAPHISCH-KARTOGRAPHISCHE INFORMATIONSSYSTEM ATKIS 232 6.6.4 DAS AFIS-ALKIS-ATKIS KONZEPT 240 6.7 AUFBAU VON GEODATENINFRASTRUKTUR 242 INHALTSVERZEICHNIS XI 7 VISUALISIERUNG RAUMBEZOGENER INFORMATIONEN 245 7.1 GRAPHISCHE INFORMATIONSVERARBEITUNG 245 7.1.1 GRAPHISCHE DARSTELLUNGEN VON INFORMATIONEN 245 7.1.2 DIGITALE GRAPHISCHE DARSTELLUNGSFORMEN RAUMBEZOGENER INFORMATIONEN 246 7.1.3 COMPUTERGESTUETZTE WISSENSCHAFTLICHE VISUALISIERUNG 248 7.2 GRAPHISCHE KOMMUNIKATION UND GRAPHISCHE SEMIOLOGIE 249 7.2.1 GRAPHISCHE KOMMUNIKATION 249 7.2.2 GRAPHISCHE SEMIOLOGIE 253 7.3 GRAPHISCHE GESTALTUNGSMITTEL 257 7.3.1 SIGNATUREN 257 7.3.2 ALLGEMEINE GESTALTUNGSMERKMALE 261 7.3.3 KLASSENEINTEILUNGEN 262 7.3.4 TEXTE UND BESCHRIFTUNGEN 264 7.3.5 DIAGRAMMDARSTELLUNGEN 265 7.4 EINSATZ VON FARBE 265 7.4.1 FARBE ALS EINFACHES UND KRITISCHES AUSDRUCKSMITTEL 265 7.4.2 FARBASSOZIATIONEN 267 7.4.3 FARBABSTUFUNGEN 267 7.5 DESKTOP MAPPING 268 7.5.1 ENTSTEHUNG VON DESKTOP MAPPING AUS DESKTOP PUBLISHING. 268 7.5.2 ANFORDERUNGEN AN SYSTEME ZUM DESKTOP MAPPING 269 7.6 KARTOGRAPHIE IM MULTIMEDIALEN UMFELD 270 7.6.1 PARADIGMENWECHSEL DER KARTOGRAPHIE 270 7.6.2 DATENEXPLORATION IN DER KARTOGRAPHIE 273 7.6.3 KARTOGRAPHISCHE POTENZIALE MODERNER INFORMATIONS- UND KOMMUNIKATIONSTECHNOLOGIEN 274 7.7 MULTIMEDIALE VISUALISIERUNG UND WEB-MAPPING 277 7.7.1 MULTIMEDIA KARTOGRAPHIE: STANDARDS UND PERSPEKTIVEN 277 7.7.2 DIGITALE UND MULTIMEDIALE NATIONALATLANTEN 280 7.7.3 KARTOGRAPHISCHE AUSKUNFTSSYSTEME UND INTERAKTIVE PLANUNGSKARTOGRAPHIE 281 7.8 AUSBLICK 282 8 DATENORGANISATION UND DATENBANKSYSTEME 283 8.1 DATENORGANISATION 283 8.1.1 GRUNDBEGRIFFE DER DATENORGANISATION 283 8.1.2 DATEISYSTEME 285 8.1.3 DATENBANKSYSTEME 288 8.1.4 DATENSICHTEN IN EINEM DATENBANKSYSTEM 291 8.1.5 DATENMODELLE 292 XII INHALTSVERZEICHNIS 8.2 DATENBANKENTWURF MIT ER-MODELLIERUNG 293 8.2.1 MODELLIERUNGSKONZEPTE 293 8.2.2 ENTITIES UND ATTRIBUTE 294 8.2.3 RELATIONSHIPS 295 8.2.4 KONZEPTUELLER DATENBANKENTWURF AN EINEM BEISPIEL 297 8.3 DAS RELATIONALE DATENMODELL 299 8.3.1 AUFBAU EINER RELATIONALEN DATENBASIS 299 8.3.2 NORMALFORMEN 200 8.3.3 TRANSFORMATION EINES ER-DIAGRAMMS IN DAS RELATIONENMODELL 203 8.3.4 RELATIONALE DATENSTRUKTUREN IN GEOINFORMATIONSSYSTEMEN ..206 8.4 ARBEITEN MIT EINEM RELATIONALEN DATENBANKSYSTEM 206 8.4.1 DATENDEFINITION UND VERWALTUNGSFUNKTIONEN 206 8.4.2 DATENMANIPULATION UND DATENAUSWERTUNG 207 8.4.3 DER SPRACHSTANDARD SQL EINER DATENMANIPULATIONSSPRACHE FUER RELATIONALE DATENBANKSYSTEME 208 8.5 DATENKONSISTENZEN 310 8.5.1 BEGRIFF UND BEDEUTUNG VON DATENKONSISTENZEN 310 8.5.2 REFERENTIELLE INTEGRITAET 311 8.5.3 TRIGGER 311 8.5.4 TRANSAKTIONEN 311 8.6 OBJEKTORIENTIERUNG IN DATENBANKSYSTEMEN 313 8.6.1 ANSATZ OBJEKTORIENTIERTER DATENBANKSYSTEME 313 8.6.2 MERKMALE OBJEKTORIENTIERTER DATENBANKSYSTEME 314 8.6.3 STANDARDISIERUNGEN 316 8.7 ERWEITERTE RELATIONALE DATENMODELLE 316 8.7.1 GENERALISIERUNG UND VERERBUNG 316 8.7.2 GESCHACHTELTE RELATIONALE DATENBANKMODELLE 318 8.7.3 OBJEKTRELATIONALE DATENBANKMODELLE 318 9 GEOINFORMATIONSSYSTEME 319 9.1 DIGITALE INFORMATIONSSYSTEME UND GEOINFORMATIONSSYSTEME 319 9.1.1 INFORMATIONSSYSTEME 319 9.1.2 VIERKOMPONENTENMODELLE EINES INFORMATIONSSYSTEMS 320 9.1.3 BEGRIFF UND BEDEUTUNG VON GEOINFORMATIONSSYSTEMEN 320 9.2 MODELLIERUNG VON GEOOBJEKTEN IN EINEM GEOINFORMATIONSSYSTEM 327 9.2.1 GEOINFORMATIONSSYSTEM ALS MODELL DER REALEN WELT 327 9.2.2 GEOMETRISCH-TOPOLOGISCHE MODELLIERUNG VON GEOOBJEKTEN IM VEKTORMODELL 328 9.2.3 GEOMETRISCH-TOPOLOGISCHE MODELLIERUNG VON GEOOBJEKTEN IM RASTERMODELL 332 9.2.4 SPEICHERUNG VON GEOMETRIEN IM RASTERMODELL 333 9.2.5 THEMATIK VON GEOOBJEKTEN 334 9.2.6 VERGLEICH VON VEKTOR- UND RASTERMODELL 335 INHALTSVERZEICHNIS XIII 9.3 BEARBEITUNG UND ANALYSE VON GEOOBJEKTEN IM VEKTORMODELL 337 9.3.1 ERFASSEN UND EDITIEREN RAUMBEZOGENER DATEN 337 9.3.2 VERWALTUNG RAUMBEZOGENER DATEN: DATENABFRAGEN UND SUCHOPERATIONEN 338 9.3.3 FORTFUEHRUNG UND AKTUALISIERUNG RAUMBEZOGENER DATEN 339 9.3.4 RAEUMLICHE UEBERLAGERUNGEN UND GEOMETRISCH-TOPOLOGISCHE ANALYSEFUNKTIONEN 341 9.4 BEARBEITUNG UND ANALYSE VON GEOOBJEKTEN IM RASTENNODELL 345 9.4.1 AUFBEREITEN VON RASTERDATEN 345 9.4.2 KONVERTIEREN VON SACHDATEN AUF RASTERBASIS 347 9.4.3 RAEUMLICHE ANALYSEN VON RASTERDATEN 338 9.5 NETZWERKANALYSEN 352 9.5.1 DAS NETZWERKDATENMODELL 352 9.5.2 ANALYSE OPTIMALER WEGE IN EINEM NETZWERK 354 9.5.3 ERMITTLUNG VON EINZUGSBEREICHEN 354 9.5.4 WEITERE ANALYSEMOEGLICHKEITEN IN EINEM NETZWERK 356 9.6 RAEUMLICHE INTERPOLATION UND MODELLIERUNG VON FLAECHEN 356 9.6.1 AUSGANGSFRAGESTELLUNGEN 356 9.6.2 TRENDFLAECHENANALYSE 357 9.6.3 RAEUMLICHE INTERPOLATION DURCH MITTELWERTBILDUNG 358 9.6.4 DREIECKSVERMASCHUNG UND THIESSEN-POLYGONE 360 9.6.5 ERSTELLEN VON HOEHENMODELLEN UND OBERFLAECHENMODELLEN.... 361 9.7 TRENDS 364 10 FERNERKUNDUNG UND DIGITALE BILDVERARBEITUNG 365 10.1 BEGRIFFSBESTIMMUNGEN UND EINSATZMOEGLICHKEITEN DER FERNERKUNDUNG 365 10.2 ANSATZ VON FERNERKUNDUNG UND DIGITALER BILDVERARBEITUNG 367 10.2.1 GRUNDPRINZIP DER FERNERKUNDUNG 367 10.2.2 DIGITALE BILDVERARBEITUNG 369 10.2.3 PHOTOGRAMMETRIE 370 10.3 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 370 10.3.1 DAS ELEKTROMAGNETISCHE SPEKTRUM 370 10.3.2 SOLARE EINSTRAHLUNG UND EINFLUESSE DER ATMOSPHAERE 371 10.3.3 DAS REFLEXIONSVERHALTEN DER ERDOBERFLAECHE 373 10.4 WICHTIGE AUFNAHMESYSTEME 375 10.4.1 UEBERSICHT 375 10.4.2 LEISTUNGSMERKMALE ABBILDENDER FERNERKUNDUNGS- INSTRUMENTE 376 10.4.3 BAHNPARAMETER VON FERNERKUNDUNGSSATELLITEN 377 10.4.4 AUFNAHMESYSTEME VON WETTERSATELLITEN 378 10.4.5 DIE AUFNAHMESYSTEME VON LANDSAT 380 10.4.6 DIE AUFNAHMESYSTEME VON SPOT 384 10.4.7 INDIAN REMOTE SENSING SATELLITE 387 10.4.8 AUFNAHMESYSTEME MIT ABBILDENDEM RADAR 389 XIV INHALTSVERZEICHNIS 10.4.9 AUSBLICK ZUR SATELLITENFERNERKUNDUNG 391 10.4.10 FLUGZEUGGESTUETZTE AUFNAHMESYSTEME 392 10.5 DIGITALE BILDER 394 10.5.1 AUFNAHME DIGITALER BILDER IN DER FERNERKUNDUNG 394 10.5.2 VISUALISIERUNG DIGITALER BILDER IN DER FERNERKUNDUNG 394 10.5.3 BEZUG VON FERNERKUNDUNGSDATEN 395 10.6 DIGITALE BILDBEARBEITUNG 397 10.6.1 BILDVORBEARBEITUNG 397 10.6.2 KONTRASTVERBESSERUNG 304 10.6.3 BILDTRANSFORMATIONEN 306 10.6.4 RAEUMLICHE FILTEROPERATIONEN 308 10.6.5 KOMBINATION MEHRERER BILDER 411 10.7 MULTISPEKTRALKLASSIFIKATION 414 10.7.1 PRINZIP DER MULTISPEKTRALKLASSIFIKATION 414 10.7.2 UNUEBERWACHTE KLASSIFIKATION 415 10.7.3 UEBERWACHTE KLASSIFIKATION 416 10.7.4 PROBLEME DER PIXELBASIERTEN MULTISPEKTRAL-KLASSIFIKATION ...419 10.7.5 ERMITTLUNG DER KLASSIFIKATIONSGENAUIGKEIT 420 10.7.6 RAEUMLICH-SPEKTRALE BILDSEGMENTIERUNG 422
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