GIS - Aufbaukurs Wintersemester 2008/09 Edzer Pebesma, R. 5.14 (IfGI), edzer.pebesma@uni-muenster.de Sprechstunde Di. 14 – 15 Uhr Lydia Gerharz, R. 5.8 (IfGI), lydia.gerharz@uni-muenster.de 13.11.2018 Edzer Pebesma, Lydia Gerharz

GIS - Aufbaukurs Materialien, Übungen und Daten wurden von Florian Probst bereitgestellt Erster Teil: Übungen Vorstellung von ausgewählten Methoden zur Oberflächenanalyse- und Modellierung. Vertiefung in praktischen Anwendungen. Schwerpunkte: Höhenmodelle und daraus ableitbare Oberflächen.  Beispiele an einem Gebiet im Schweizer Hochgebirge. Zweiter Teil: Projekt Analyse des aktuellen Stands der Entwicklung im Bereich WebGIS und mobiler GIS Anwendungen. Ziel ist es, die Anwendbarkeit der im ersten Teil erlernten Methoden in web-basierten Umgebungen zu bewerten und mögliche Entwicklungen und Anwendungen zu skizzieren. Die entwickelten Anwendungsideen sollen (in begrenztem Rahmen) prototypisch zu entwickelt werden. 13.11.2018

Anforderungen Übungsaufgaben Erarbeitung der Aufgaben in Zweiergruppen Abgabe per Email an lydia.gerharz@uni-muenster.de bis zum 06.03. Projektarbeit Erarbeitung im Team. Selbständiges Erarbeiten des Projektthemas. Schriftliche Ausarbeitung max. 3000 Worte. Präsentation der Projekte am 27.02. Projekte können sowohl konzeptionell als auch praktisch ausgerichtet sein. Abwesenheit an max. zwei Terminen. 13.11.2018

Ziel des Kurses Learn how to work with spatial data 13.11.2018

Teil 1: Übungsaufgaben Ziel Eigenständiges Erarbeiten von Methoden zur räumlichen Analyse und Modellierung. Kombination von „Geo“ und „Info“: Wirkungsgefüge im modellierten Weltausschnitt erkennen. Zentrale Parameter identifizieren. Geeignete Methoden zur Analyse und Modellierung wählen und kombinieren. 13.11.2018

Übungsaufgaben Übungsgebiet: Davos und Silvretta (Schweiz) 13.11.2018

Übungsaufgaben Aufgabe 1 Quick Start Tutorials (Wiederholung) Spatial Analyst (Grundlagen) 3D – Analyst (Grundlagen) Die erste Aufgabe dient der Wiederholung (Spatial/3D Analyst) und der Einführung von Methoden die in den nächsten Aufgaben eigenständig genutzt werden sollen. (Handbücher und Beispieldaten liegen auf „zdmfiles.uni-muenster.de“ exch:\GIS Aufbaukurs WS07_08 \ ) 13.11.2018

Übungsaufgaben Thema TIN, Rastermodelle, DEM Methoden und Algorithmen Vergleiche Aufgabe 2 Datenimport (Formate konvertieren), Oberflächeninterpolation I Höhenmodelle: Aus den bereit gestellten Formaten sollen ein Rastermodel (mit inverse distance), ein TIN und Isolininen (contour map) abgeleitet werden. Dokumentation welches Referenzsystem gewählt wurde. Dokumentation der einzelnen Konvertierungsschritte. http://www.spatialanalysisonline.com/output/ 13.11.2018

Übungsaufgaben Thema Shortest Path, Sichtbarkeit Vorstellung von (gewichteten) shortest path Algorithmen. Wie berechnet man Sichtbarkeitslinien / -Kegel? Aufgabe 3 Allokations - Probleme Optimale Positionen für Berghütten Distanz zu Ausgangspunkten. Hangneigung Exposition Panorama (Sichtbarkeit) 13.11.2018

Übungsaufgaben Thema Methoden zur Berechnung von Flusseinzugsgebieten (river catchment) Methoden zur Abflussmengenberechnung Modelle zum Stofftransport Aufgabe 4 Abflussmodellierung. Wie können erosionsgefährdete Bereiche identifiziert werden? Berücksichtigung von Hangneigung Niederschlagsmengen (variabel?) Landnutzung (weitere von den Teilnehmern identifizierte Parametern) http://www.spatialanalysisonline.com/output/ 13.11.2018

Übungsaufgaben Thema Vorstellung der ArcToolbox Focus auf die Funktionsweise des Model Builders. Aufgabe 5 ArcGIS Modelbuilder Verknüpfung der vorherigen Aufgaben (und Erweiterungen) im Model Builder. 13.11.2018

Übungsaufgaben Thema: GRASS GIS Einführung, Interpolationsmethoden Variogramm Aufgabe 6 Oberflächeninterpolation II Kann man Schneehöhe (Niederschlag) und Temperatur im Hochgebirge schätzen? Kriging und Spline Interpolation. Wie können die besonderen Aspekte des Hochgebirges berücksichtigt werden? Annahme: Daten sind nur im Tal verfügbar. http://www.spatialanalysisonline.com/output/ 13.11.2018

Übungsaufgaben Thema R Geospatial modelling techniques Interpolation Regression Aufgabe 6 Spatial data analysis with R 13.11.2018

Materialien exch auch „zdmfiles.uni-muenster.de“:\GIS Aufbaukurs WS08_09 http://www.spatialanalysisonline.com/output/ www.geoinformation.net www.opengeospatial.org www.r-project.org 13.11.2018

Teil 2: Seminarprojekte 13.11.2018 Edzer Pebesma, Lydia Gerharz

Seminarprojekte Ziel der Seminarprojekte ist es, die Bereiche WebGIS und/oder mobile GIS Anwendungen in den Kontext der im ersten Seminarteil erlernten Methoden zu stellen.  Geoprocessing in einer web service Architektur Die Projektdurchführung erfordert: Analyse des aktuellen Stands der Entwicklung im Bereich WebGIS und mobiler GIS Anwendungen. Entwicklung eine Projekt/Anwendungsidee Konzeptionelle Phase Eventuell Entwicklungsphase (prototypisch) Dokumentation des Projektverlaufs und der Ergebnisse 13.11.2018

OGC Web Services – OWS Interoperabilität und Standardisierung für räumliche Daten Spezifikationen Web Mapping Service Bilddaten Web Coverage Service Raster Daten Web Feature Service Vektor Daten Web Processing Service Räumliche Analysefunktionalität Sensor Observation Service Messwerte mobile oder webbasierte Clients 13.11.2018

Web GIS Service Architecture Alameh (2003): Service Chaining of Interoperable Geographic Information Web Services 13.11.2018

Service chaining Alameh (2003): Service Chaining of Interoperable Geographic Information Web Services 13.11.2018

Projektideen Lawinen und Schneebrettgefahren Literatur zur Lawinenkunde sichten. Gefahrenfaktoren identifizieren. Funktionalität: Nutzer wird bei der Identifikation potentiell gefährliche Hangpartien unterstützt. Wie macht man diese Information dem Nutzer verfügbar? … 13.11.2018

Projektideen Profile für Mountain Bike Touren Nutzerpräferenzen identifizieren. „Was macht eine gute Tour aus?“ Wegenetz versus off-trail Web-taugliche Anwendung = unterwegs nutzbar. Bewertung der Schwierigkeit. Weitere Ideen Routenplaner für Wanderrouten (WMS) Erosionsmonitor (WMS) Überwasserwarnsystem (mobile) Ozonwarnsystem (WMS oder mobile) … 13.11.2018

Vorgehensweise Ziel festlegen Informationsbeschaffung Literaturrecherche Relevante Faktoren identifizieren (aktuelle) Datenquellen? Echtzeit Daten? Funktionalität des Services Welche Software? Bereitstellung der Informationen Mobil/web 13.11.2018

Vorgehensweise Projekte sollten den Schwerpunkt auf den konzeptionellen Teil legen. Große Bandbreite an möglichen Projekten.  Ideen entwickeln.  Interessen einbringen. Analysieren, Ausprobieren, Testen, Kurzvortrag (27.02.) 10 min pro Gruppe Idee skizzieren bisherige Erkenntnisse/Überlegungen Umsetzung planen 13.11.2018

Zeitplan Zeitraum Thema Aufgabe Mo, 23.02. 9:00-11:30 Einführung, Projektvorstellung 1 Mo, 23.02. nachmittag Projektarbeit - Di, 24.02. 9:00-12:30 Raster, TIN, Datenimport 2 Di, 24.02. 13:30-17:300 Oberflächenanalyse, Sichtbarkeit, raster calculator 3 Mi, 25.02. 9:00-12:30 Modellierung von Abflüssen, river catchments, Landnutzung 4 Mi, 25.02. 13:30-17:30 ArcGIS model builder, ArcToolbox 5 Do, 26.02. 9:00-12:30 Einführung in GRASS, Raster, Datenimport Do, 26.02. 13:30-17:30 Analyse meteorologischer Messdaten mit GRASS 6 Fr,27.02. 9:00-12:30 Geostatistical modelling with R 7 Fr, 27.02. 13:30-17:30 Kurzvorstellungen Projekte 13.11.2018