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Quellen für Geodaten

Reale GEO-Daten bilden die die ideale Grundlage für eine hinreichend komplexe und möglichst realistische Modellierung für Anwendungen in Simulation und Gaming.

Höhendaten von USGS.GOV

Weltweite Höhendaten in einer horizontalen Auflösung von 1 Bogensekunde (ca. 30m) findet man z.B. bei USGS.GOV, wobei hier für den Download allerdings eine (kostenfreie) Registrierung notwendig ist.

Im EarthExplorer von USGS.gov kann unter dem Reiter Search Criteria nach Orten oder Adressen gesucht werden, die auf der zugehörigen Kartendarstellung angezeigt werden. Durch Klicken in die Kartendarstellung lässt sich anschließend ein Polygon des Gebietes definieren, für das die Geodaten benötigt werden. Die Koordinaten der Polygoneckpunkte werden unter:

Search Criteria Coordinates

angezeigt. Dort lassen sie sich auch manuell editieren und ergänzen.

Im nächsten Schritt müssen unter dem Reiter Data Sets die Datensätze markiert werden, in denen nach (Höhen-)Daten für die oben angegebenen Koordinaten gesucht werden soll. Um auf SRTM-1 Höhendaten mit der horizontalen Höhenauflösung von 1 Bogensekunde zugreifen zu können, ist in der Drop-Down-Liste folgendes zu markieren:

Digital Elevation SRTM SRTM 1 Arc-Second Global

Hier gibt es auch nachbearbeitete Datensätze, z.B.: SRTM Water Body Data.

Gemäß der Product Specifications (kleiner i-Button neben dem Eintrag in der o.a. Drop-Down-Liste) beziehen sich die horizontalen Koordinaten auf den WGS84 Erdellipsoiden. Die vertikalen Höhenangaben sind ggf. nicht auf den Erdellipsoiden sondern auf den EGM96 Geoiden bezogen, was praktisch above Sea Level bedeutet.

image

Zusammenhang zwischen Geoid und Ellipsoid

Mit einem Klick auf den Reiter Results werden die passenden Daten gesucht und anschließend nach Data Set sortiert aufgelistet. Durch Klicken des Download-Symbols kann der Download gestartet werden. Spätestens hier wird man nach dem Login gefragt.

Ggf. stehen die Daten in verschiedenen Formaten zur Verfügung. Ein gut handhabbares Standard-Format ist GeoTIFF (georeferenziertes TIF-Bildformat).

Satellitenbilder über Terra Incognita

Eine sehr einfache Methode für die Beschaffung georeferenzierter Satellitenbilder stellt das frei verfügbare Tool Terra Incognita zur Verfügung.

Terra Incognita mit Proxy-Server

Dieses Tool funktioniert am reibungslosesten bei direktem Internet-Zugriff. Hinter einem Proxy können sich bei Zugriff auf Google Datenserver ggf. Authentifizierungsprobleme zeigen. Die Proxy-Einstellungen lassen sich unter File Settings General vornehmen.

Das Format der Geokoordinaten für die Angabe des gesuchten Kartenaussschnitts kann je nach Bedarf über folgenden Menüpunkt gewählt werden:

File Settings General Position Format

Hier empfehlen sich entweder Dezimalgrad (D) oder für Angaben in Metern das UTM-Koordinatensystem. Für eine Weiterverarbeitung in QGIS ist UTM empfehlenswert.

Nach dem Start wählt man die Datenquellen für das Kartenmaterial unter dem Hauptmenü-Reiter Map source. Satellitenbilder erhält man hier z.B. unter

Map source maps.google.com Google satellite map

Eine Alternative dazu ist Map source ESRI ArcGis.

Straßenkarten lassen sich von Map source OpenStreetMap laden.

Nach Wahl der Datenquelle ist der zu extrahierende Kartenausschnitt festzulegen. Dies ist z.B. sehr einfach möglich unter:

Selection Enter values

Es erscheint ein Dialogfenster. Durch Anklicken eines der Radio Buttons oben links spezifiziert man, ob mein einen Eckpunkt oder das Zentrum eines rechteckigen Kartenausschnitts vorgegeben möchte. Die Koordinaten dieses Punktes gibt man in Eingabefelder darunter ein. Oben rechts befinden sich zwei Eingabefelder für die Höhe und Breite des Kartenausschnitts. Nach Drücken von Ok wird der ausgewählte Kartenbereich mithilfe eines roten Rechtecks markiert.

Ist der Reiter

Selection Rectangle selection

aktiviert, lässt sich das Auswahlrechteck mithilfe der Maus auf der Karte verschieben. Bewegt man den Mauszeiger auf eine Kante des Rechtecks, wird diese gelb hervorgehoben und lässt sich alternativ separat verschieben, so dass sich das Rechteck in seinen Ausmaßen verändern lässt. Ist der genannte Reiter nicht aktiviert, kann die Karte selbst (ggf. mit Auswahlrechteck) im Fenster bewegt werden.

Das Rein- und Rauszoomen in den Kartenausschnitt ist stufenweise durch Selektieren einer Auflösung unter

Zoom levels

möglich. Damit wird automatisch auch die Auflösung und die letztendliche Größe des Kartenausschnitts bestimmt. Sowohl die physikalische Größe als auch die Bildmaße in Pixeln werden in der Fußzeile unten links angegeben.

Ist der Kartenausschnitt gewählt, kann er mittels

File Save map

abgespeichert werden. Für eine Weiterverarbeiteung in QGIS ist hier sinnvollerweise das Format

File Save map ArcView Map

zu wählen. In dem anschließenden File-Dialog lassen sich Ort und Name der auszugebenden Datei(en) festlegen. Im ArcView Map-Format werden mehrere Dateien abgelegt, u.a. ein ".prj"-File und ein ".jpg"-File.

Vektordaten von OpenStreetMap

Unter Vektordaten fasst man folgende vektorielle Information bzw. Vektorobjekte zusammen:

  • (Multi-)Linien: Straßen, Wege, Schienen, Flüsse, …
  • (Multi-)Polygone: Flächen, Flächennutzung (z.B. Wälder, Felder,Wiesen,…), Gewässer, …
  • Punkte: Position von z.B. Strommasten

Vektordaten lassen sich beispielsweise sehr einfach auf OpenStreetMap selektieren und herunterladen.

Auf OpenStreetMap wählt man im oberen, linken Teil der Startseite den Punkt “Export” und gibt dann in den Eingabefeldern auf der rechten Seite die Grenzen des Bereichs an, für den Vektordaten benötigt werden. Alternativ kann mit dem Link darunter:

Einen anderen Bereich manuell auswählen

der benötigte Bereich auch grafisch selektiert werden. Hierfür ist das rechteckige Auswahlfenster in der Kartendarstellung entsprechend anzupassen und zu verschieben.

Anschließend klickt man etwas weiter unten auf “Overpass API” und quittiert dann “Datei speichern” mit dem Button OK.

Nun wird eine Datei mit dem Namen “map” in den “Downloads”-Ordner des Webbrowsers heruntergeladen. Diese Datei ist mit der Endung ”.osm” zu versehen und kann dann z.B. mit dem GIS-Tool QGIS weiterverarbeitet werden.