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IAPG: Projekte

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Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten von GIS durch integrierte Echtzeitpositionierung

Teilprojekt 1 des Forschungsschwerpunkts Raum-Rohr-Boden
H. Kuhn und P. Lorkowski

Projektbeschreibung

Für die Dokumentation und Verwaltung der Betriebsmitteldaten von Versorgungsunternehmen sind Geographische Informationssysteme (GIS) unerlässlich geworden. Sie ermöglichen eine gemeinsame Speicherung und Verarbeitung von Raster-, Vektor- und Sachdaten. Umfangreiche Werkzeuge zur Erfassung, Verwaltung, Analyse und Präsentation dieser Daten werden von modernen GIS zur Verfügung gestellt und erlauben eine vielfältige Nutzung insbesondere bei raumbezogenen Problemstellungen.

Das Global Positioning System (GPS) wird als ursprüngliche Entwicklung des US-Verteitigungsministeriums heutzutage von einer zunehmenden Anzahl ziviler Nutzer für Positionsbestimmung und Navigation in den verschiedensten Bereichen eingesetzt. Im differentiellen Verfahren (DGPS) lassen sich Koordinatendifferenzen zur hierfür erforderlichen Referenzstation mit einer Genauigkeit von wenigen Zentimetern in Echtzeit bestimmen. Hierdurch wird der Einsatz von GPS für die Datenerfassung in Geographischen Informationssystemen in den Bereichen, wo eine solche Genauigkeit benötigt wird, ermöglicht.

Die Entwicklung leistungsfähiger mobiler Computer ermöglicht den Einsatz der sehr komplexen GIS auch direkt vor Ort. Hier erschließen sich durch die Integration einer GPS-Echtzeitpositionierung im GIS neue Einsatzmöglichkeiten. Die ständige Verfügbarkeit und der systematische Zugriff auf alle planungsrelevanten Daten erleichtern die Übertragung von Planungen in die Örtlichkeit und erlauben schon dort eine direkte Kontrolle dieser Daten.
Die Erfassung neuer Geodaten erfolgt direkt im Zielsystem. Somit entfallen die zuweilen problematischen Zwischenschritte der Erfassung mit Felderfassungssystemen und anschließender Übertragung der Daten in das GIS über Schnittstellenprogramme.
Komplexe Integritätsbedingungen, die in Felderfassungssystemen in der Regel nicht implementiert sind (hier liegt meist ein vereinfachtes Datenmodell zu Grunde), können im GIS vor Ort geprüft werden. So kann beispielsweise beim Einfügen neuer Leitungsobjekte direkt festgestellt werden, ob hierdurch die für die Leitungsdokumentation definierte Netzlogik (Topologie) verletzt wird.

Durch die Integration einer Echtzeitpositionierung im GIS ergeben sich die folgenden Vorteile:

  • Die Verfügbarkeit aller Geodaten dort, wo sie benötigt werden.
  • Die Erfassung der Daten direkt in dem System, in dem sie letztendlich auch verwaltet werden sollen.


Die Kombination der Information über die aktuelle Position mit den im GIS enthaltenen Informationen über Geometrien (Vektordaten) und Attribute (Sachdaten) von Objekten eröffnet weitere Anwendungsmöglichkeiten. Beispielsweise sind im Rohrleitungsbau beim Einsatz von modernen Maschinen zur grabenlosen Verlegung nicht nur die Echtzeit-Datenerfassung, sondern auch die Maschinensteuerung entlang einer Trasse oder die Ausgabe von Warnmeldungen bei Annäherung an andere Leitungen gefragt.
Ist die Echtzeitpositionierung erst einmal integriert, können solche und ähnliche Funktionen mit den umfangreichen Entwicklungswerkzeugen, die ein modernes GIS bietet, relativ einfach implementiert werden. Somit kann das Einsatzgebiet für GIS erweitert und eine effektivere Nutzung von Geodaten ermöglicht werden.

 

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