GIS – ein wichtiges Werkzeug für Planungs- und Managementaufgaben

Eine unserer Meinung nach sehr gute Erklärung der Geographischen Informationssysteme (GIS) bietet die Uni Karlsruhe und in kurzer knapper Form das Kanton Zürich Wir haben darauf aufgebaut.

  • Einführung
  • Definitionen
  • Anwendungsmöglichkeiten
  • Beispiele
  • Literatur

Einführung

Abb.: Arbeitsweise des Geographischen Informationssystems (Quelle: GIS Übersicht Kanton Zürich)

Als Geographischen Informationssystemen (GIS) werden Systeme bezeichnet, mit denen raumbezogene Daten erfasst, verwaltet, analysiert und präsentiert werden können. Die Stärke von Geographisches Informationssystem ist ihre Fähigkeit, mehrere Datenebenen zusammen auszuwerten und daraus neue Informationen zu gewinnen. Damit lassen sich übergreifende Fragestellungen z. B. in den Bereichen Naturschutz, Wasserwirtschaft, Altlastkataster, Luftüberwachung, …) in vertretbarer Zeit beantworten und es wird eine transparente Grundlage für Entscheidungen in Umwelt- und Planungsfragen geschaffen. Interdisziplinäre Aufgaben, wie Umweltverträglichkeitsprüfungen sie darstellen, sind ohne den Einsatz eines modernen GIS nicht mehr vorstellbar.

Abb.: Interdisziplinäre Einsatzbereiche des GIS (Quelle: Kanton Zürich)

Innerhalb des zusammengehörenden Satzes werden die geographischer Einheiten oder Objekte außer durch ihren Ort durch ein oder mehrere Attribute beschrieben. Beispielsweise können alle Grundstücke einer Stadt einen geographischen Datensatz bilden. Diesen Grundstücken sind beispielsweise Eigenschaften wie Nummer, Eigentumsverhältnisse und Gebietstyp zuzuweisen. Derartige Informationen unterstützen raumplanerische Anwendungen, und ein GIS ist somit ein nützliches Werkzeug, um diese Informationen für stadt- und regionalplanerische Aufgabenstellungen zu analysieren.

Ein GIS kann zum Sammeln, Analysieren und Darstellen raumbezogener Daten verwendet werden. Planungsdaten können geordnet und in einer GIS-Datenbank gespeichert werden. Wenn die Daten einmal eingegeben sind, sind eine Vielzahl von Abfragen und Analysefunktionen ausführbar und die Daten in verschiedenen Ebenen auswertbar. Diese Ebenen von räumlichen Daten können als Karten, Pläne, Tabellen und Berichte dargestellt werden.

Definitionen

  • Geographische Daten und geographische Information

– Geographische Daten sind eine besondere Form von Daten – „geographisch“ bedeutet, dass

  1. die Daten sich auf Eigenschaften und Ressourcen der Erdoberfläche und zugleich auf menschliche Aktivitäten, die auf diesen Eigenschaften und Ressourcen aufbauen, beziehen.
  2. die Daten gesammelt und genutzt werden, um Probleme zu lösen und Entscheidungen zu treffen, die sich auf Ort, Verteilung und räumliche Zusammenhänge innerhalb eines bestimmten räumlichen Systems beziehen.

– Geographische Daten unterscheiden sich von anderen Datenarten dadurch, dass sie

  1. geocodiert sind, d. h., sie können durch Koordinaten lokalisiert und identifiziert werden.
  2. aus einem beschreibenden Teil (der besagt, was sie sind) und einem graphischen Element (das wiedergibt, wie sie aussehen, wo sie zu finden sind und welche räumlichen Beziehungen sie zueinander haben) bestehen. Gewöhnlich bezeichnet man
  3. den beschreibende Teil als nicht raumbezogene Daten und
  4. das graphische Element als raumbezogene Daten.
  • Geographisches Informationssystem (GIS)

GIS ist ein System aus Computer-Software, Hardware und Daten sowie Personen, die auf einen bestimmten Ort bezogene Daten aufnehmen, verändern, analysieren und darstellen.

  1. Räumlicher Bezug – üblicherweise ein geographischer Ort
  2. Information – Visualisierung einer Datenanalyse
  3. System – Verbindung von Software, Hardware und Daten
  4. Anwender – eine denkende Person, der Schlüssel zur Wirksamkeit eines GIS

Der Anwender bringt die Hardware mit Hilfe der Software dazu, die Daten zu bearbeiten. Zusammen werden

  1. Informationen in den Computer eingegeben (Dateneingabe entweder über Digitalisieren, Scannen, Tastatureingabe oder Datentransfer)
  2. Daten ausgewählt und abgefragt (Informationsauswertung durch Datenbankabfragen und weitergehende mathematische Funktionen)
  3. Daten visualisiert (Kartenerzeugung durch Zeichnungsfunktion)
  • Das Konzept von GIS

Die GIS-Technologie integriert normale Datenbankfunktionen wie Abfragen und statistische Analyse und durch Karten mögliche Vorteile der Visualisierung und geographischen Analyse.

 

 

 

 

 

 

 

GIS Anwendung in der räumlichen Planung

– Die Einschätzung von Planungsaufgaben

Während Planungsprozesse mit verschiedenen Arten von Informationen arbeiten, die sich auf Raum, Zeit, Ressourcen und Organisation beziehen, wurden geographische Informationssysteme geschaffen, um mit dem räumlichen Teil dieser Informationen zu arbeiten.
Es ist wichtig, eine Einschätzung der verschiedenen Planungsaufgaben in ihrer räumlichen Dimension zu erarbeiten, um die Anwendbarkeit von GIS zu verstehen.

Der räumliche Aspekt von Stadt- und Regionalplanung kann mit Hilfe eines Systems interpretiert werden, in dem verschiedene planerische Aktivitäten in ihrem Bezug zu räumlichen und zeitlichen Dimensionen dargestellt werden.
Planungsaufgaben werden danach kategorisiert, ob die Hauptaufgabe bekannt oder unbekannt und der Ort, an dem die Aktivität stattfindet, bekannt oder nicht bekannt ist.
Es lassen sich vier Typen von Planungsaufgaben identifizieren:

  1. Bekannte Aufgabe an bekanntem Ort, beispielsweise Stadtmanagement, um Tätigkeiten während eines Planungszeitraums zu organisieren.
  2. Bekannte Aufgabe, unbekannter Ort, beispielsweise Standortsuche für eine bestimmte Aktivität
  3. Unbekannte Aufgabe, bekannter Ort, wie z. B. die Abschätzung von positiven und negativen Einflüssen verschiedener Aktivitäten auf einen bestimmten Ort
  4. Unbekannte Aktivität an unbekanntem Ort, bedeutet beispielsweise die strategische Planung, um Optionen für den langfristigen Erhalt einer Stadt zu untersuchen

 

  • Städtische Aufgaben managen und überwachen

  • Wo sollten Verwaltungsgrenzen verlaufen?
  • Wird es in 10 Jahren genug Schulen für alle Schüler geben?
  • Wie verliefen die Wachstumstrends in der Vergangenheit?

 

  • Standortsuche optimieren

  • Ist es sinnvoll, an diesem Standort ein Einkaufszentrum zu bauen?
  • Sollte der vorhandene Flughafen vergrößert oder ein neuer an anderer Stelle gebaut werden?

 

  • Wirkungsabschätzung

  •  Welche Auswirkungen haben Müllentsorgungsanlagen auf die Gesundheit der ortsansässigen Bevölkerung?

 

  • Entwickeln von Plänen

  • Entwicklungspläne
  • Pläne zur Umstrukturierung
  • Regional-, Flächennutzungs- und Bebauungspläne

Welches sind die für die jeweilige Situation wichtigen Informationen, die bekannt sein müssen, um die „richtige Antwort“ zu bekommen? Diese Informationen stellen die einzelnen Ebenen des benötigten Datensatzes dar.

Beispiele

Die extrem angestiegene Verfügbarkeit von vielseitigen, preiswerten und leicht zu benutzenden GIS- Programmen hat z. B. auf dem Gebiet der Stadt- und Regionalplanung zu großen Veränderungen geführt, die Einfluss auf die Nutzung computer-basierter Modelle in der Planungspraxis und -ausbildung haben. Dies hat zur Schaffung umfassender raumbezogener Datensätze geführt. Damit wird GIS ein wichtiges Werkzeug für Planungs- und Managementaufgaben wie z. B. dem Flächenmonitoring und zur Durchsetzung und Kontrolle von gesetzlichen Vorschriften. Hier einige spezielle Beispiele:

  • Analysieren von Bautrends

Die Abteilung für Wohnungsbau und Stadtentwicklung in Adelaide/Australien nutzt GIS um Trends der Bautätigkeit in der Stadt zu zeigen. Das Beispiel zeigt die Ausdehnung der Stadt und die Auswirkungen auf Infrastruktur und Immobilienmarkt.

 

 

  • Pläne zur Flächennutzung entwickeln

Das „Instituto Geografico „Agustin Codazzi“ (IGAC)“ in Kolumbien nutzt GIS-Technologie, um aktuelle und zukünftige Landnutzung in der Stadt Ibague zu zeigen und zu verfolgen.

 

 

  • Sanierungspläne beurteilen

Die „Louisville Development Authority“ in Louisville, Kentucky, nutzt ein GIS, um Sanierungspläne zu beurteilen. Historische Bauwerke und Institutionen in ausgwählten Nachbarschaften werden auf Karten dargestellt, um eine Wiederbelebung des Gebietees zu ermöglichen.

 

  • Einschätzen der Auswirkungen von Nutzungsänderungen

Ein GIS kann benutzt werden, um Gebiete zu identifizieren, auf die sich Änderungen der bestehenden Nutzungen auswirken werden. Das Planungsamt der Stadt Albuquerque nutzt GIS, um alle Grundstücke ausfindig zu machen, auf die sich der Bau einer neuen Einkaufs“mall“ auswirken wird. Das GIS kann die aktuelle Nutzung dieser Grundstücke sowie Namen und Adresse der Eigentümer angeben.

  • Standortsuche

Die meisten Menschen möchten keine Recycling-Anlage in ihrer direkten Umgebung haben. Daher nutzt das GIS der „U.S. Environmental Protection Agency“ Informationen über Bevölkerungsdichte, anfallende Recyclingsstoffe, ausgewiesene Wohn- und Gewerbegebiete und die Betriebskosten als Kriterien, um einen geeigneten Standort zu bestimmen.

Quellen & Literatur

Albert K. Yeung. (1998) Data Organization and Structure, NCGIA Core Curriculum in GIScience
http://www.ncgia.ucsb.edu/giscc/units/u051/u051.html, posted October 15, 1998.

ESRI : About GIS

The NCGIA Core Curriculum in GIScience

H. Elgendy/S. Dahm Stand: 2003-09-15
(erstellt September 01, Elgendy/Dahm)
© Institut für Städtebau und Landesplanung