Die Nutzung von Geoinformationssystemen

Was ist ein GIS?

Geoinformationssysteme (GIS) können raumbezogene Daten digital erfassen, speichern, verwalten, aktualisieren, analysieren und modellieren sowie grafisch präsentieren. GIS stellen die Basis-Plattform der hiesigen Auswertungen dar. Ein Großteil der im Projekt erzeugten Geoinformationen wurde über Geodatenverschneidungen und -analysen im GIS erzeugt.

Was kann durch ein GIS dargestellt werden?

Geodaten haben immer einen räumlichen Bezug, so dass durch die Einbindung von vielfältigen Geodaten eine große Informationsbreite für einen Raum abgeleitet werden kann. Standorte beliebiger Art können so in mannigfaltiger Art charakterisiert werden. Die Informationsbandbreite deckt z.B. Informationen zur Topographie, wie bspw. Hangneigung, Exposition, Relieflage, Höhenlage, top. Bodenfeuchte oder der Sonneneinstrahlung ab. All diese Parameter lassen sich über sog. Digitale Geländemodelle (DGM) ableiten, welche das Gelände rasterbasiert, in hoher Auflösung dreidimensional abbilden können. Digitale Oberflächenmodelle (DOM) bilden neben der Topographie auch 3D-Elemente ab, welche sich auf der Erdoberfläche befinden, wie bspw. Vegetation oder Gebäude. So können bspw. standortspezifische Aussagen zum Verbuschungsgrad oder zur Vegetationshöhe getroffen werden. In GIS können zudem andere Geodatenquellen, wie bspw. Luftbilder oder Satellitenbilder eingebunden und analysiert werden und hierdurch Rückschlüsse auf die Landbedeckung bzw. Landnutzung gezogen werden. Weitere wichtige Geodaten sind bspw. Liegenschaftsinformationen, welche ebenfalls wichtige Rückschlüsse auf die Art der Landnutzung geben. Wo befinden sich welche Verkehrswege? Wo wird welche Kulturart angebaut? Wie weit ist die nächste Siedlung entfernt? All diese Fragen können im GIS dargestellt und beantwortet werden.

Wie können GIS bei der Umsetzung dieses Projektes helfen?

Eine der Kernaufgaben des Projektes war die Suche neuer Potentialflächen zur Schafbeweidung. Diese Flächen müssen bestimmte Charakteristika erfüllen. Sie befinden sich meist auf extensiv genutzten Grünlandstandorten oder/und auf Standorten mit schlechten topographischen Voraussetzungen, wie bspw. einer starken Hangneigung oder hoher Reliefenergie. Weiteres typisches Charakteristikum ist häufig eine voranschreitende Sukzession. Über zonale Statistiken lassen sich diese Informationen im GIS auf Standorte (hier: Grünlandflächen nach InVekoS) übertragen. Die standortspezifischen Informationen können dann in Folgeschritten für weitere Analysen verwendet werden. Die Flächencharakteristika dienten im Kontext der hiesigen Arbeiten zur Unterscheidung von Extensiv- und Intensivgrünland über Maschinelles Lernen mithilfe der Programmiersprache "R".

Eine weitere Aufgabe des Projektes war eine optimierte Erreichbarkeit der neuen (alten) Beweidungsflächen durch die Detektion geeigneter Triebwege. Triebwege müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllen. So sollen bestimmte Hindernisse wie größere Straßen oder Siedlungsbereiche nach Möglichkeit vermieden werden. Im GIS können geeignete Wanderrouten rasterbasiert auf Grundlage eines Landbedeckungsrasters oder vektorbasiert auf Grundlage eines Wegenetzwerks berechnet werden. Unterschiedlichen Landbedeckungsklassen (z.B. Wald, Grünland, Siedlung) oder Wegbereichen (z.B. Landstraße, Feldweg, Waldweg) werden dabei Kostenfaktoren zugewiesen, die ihre Eignung als Triebweg wiederspiegeln. Gut geeignete Bereiche (z.B. Waldwege) erhalten niedrige Kosten, schlecht geeignete Bereiche (z.B. Siedlungen) erhalten hohe Kosten. Im GIS wird dann jeweils über Nachbarschaftsabfragen die Route mit den niedrigsten Gesamtkosten berechnet bzw. auch Alternativrouten aufgezeigt. Für die Schäfer ist das GIS-basierte Routing insbesondere für das Erreichen neuer Weideflächen in unbekanntem Terrain von hoher Relevanz.

Mithilfe von GIS können die generierten Daten in vielfältiger Form visualisiert werden. Neben den üblichen Kartenwerken ermöglichen neueste GIS-Techniken die Veröffentlichung von interaktiven Web-Karten. Die Web-Karten enthalten meist eine Grundkarte, verschiedene Daten-Layer, Navigationswerkzeuge und weitere Funktionalitäten (bspw. Messen, Umkreissuche, Statistiken, Koordinatenabfrage, Attributabfragen). Die Karten können in herkömmlichen Webbrowsern, auf Mobilgeräten und mit Desktop Map Viewern geöffnet werden. Sie können über Links freigegeben, in Websites eingebettet und zum Erstellen von kartenbasierten Web-Apps verwendet werden. Die im Projekt erzeugten Web-Karten können unter dem Themenbereich "WebApps & StoryMaps" eingesehen werden.