Quellen und Themen von offenen Geodaten
Ein nicht zu unterschätzender Antrieb für die jüngsten technologischen Weiterentwicklungen in Bereich Geoinformation ist sicherlich der einfache Zugang zu Software, Übungen und Daten. Vielerorts gibt es Einrichtungen die bemüht sind öffentlich relevante Datensätze kostenfrei zur Verfügung zu stellen. Zu beachten sind lediglich Nutzungsbedingungen in den Datenlizenzen. Für nahezu alle Anwendungen wird es notwendig sein, eigene Informationen in hinreichender Qualität und gezielt für eine Fragestellung zu erheben. Auch als unterstützende Zusatzinformationen besitzen offene räumliche Daten einen sehr hohen Wert. Gerade wenn man bedenkt das auch freie Daten von Bearbeitern digitalisiert, fortgeführt, geprüft und wenn nötig korrigiert werden müssen. Enige Datenquellen diskutiert dieser Beitrag.
Sämtliche administrativen räumlichen Daten bekommt man in der Regel direkt von den zuständigen Kataster-, Vermessungs- und Geoinformationsbehörden. Auf deren Webseiten findet man mittlerweile häufig freie Datensätze zum Herunterladen, wobei der Umfang an bereitgestellten Geodaten in den Datenportalen variiert. Neben diversen Umweltdaten wie z. B. Schutzzonen, Gründächer, Parks und auch Gewässer werden dort z. T. auch vorbereitete detaillierte Geländemodelle für die administrative Fläche angeboten. Auch topographische Karten verschiedener Maßstabsebenen und WMS/WFS-Dienste (siehe unten) sind oft Bestandteil derartiger Datenportale. Einige Behörden stellen darüber hinaus Flächennutzungsdaten und anonymisierte Flurstücksgeometrien zur Verfügung. Ergänzend dazu soll hier noch auf die populären OpenStreetMap-Daten hingewiesen werden, die vermutlich flächendeckend aktuellste topographische Karte inklusive Landnutzung und Points of Interest repräsentiert. OSM-Daten können auf direkt im Browser bearbeitet und heruntergeladen werden.
Eine der spannendsten Entwicklungen in Sachen open data ist derzeit im Fernerkundungssektor zu beobachten. Mittlerweile erhält man freien Zugang zu diversen Satellitendaten die den gesamten Globus abdecken. Die räumlichen Auflösungen sind zwar im Vergleich zu flugzeuggestützten Luftbildern teilweise erheblich geringer, allerdings gelingen von den Plattformen aus dem Erdorbit mehrere Aufnahmen pro Jahr oder sogar pro Monat. Im hydrologischen Kontext sind derartige Datensätze vor allem für die Ableitung von Vegetations- und Gewässereigenschaften sinnvoll. Auch Landnutzungen und gerade auch Änderungen in der Landnutzung lassen sich mit Satellitendaten gut erfassen. Die interessantesten Angebote im open data Bereich stammen derzeit vom Sentinel-Programm der europäischen Union und vom Landsat-Programm der NASA. Datensätze beider Quellen können mit Hilfe von WebGIS-Anwendungen heruntergeladen werden. Darüber hinaus werden im Rahmen von Erdbeobachtungsprogrammen Datenportale betrieben (z. B. Copernicus), welche bereits vorgefertigte thematische Produkte, wie z. B. Versiegelungs- oder Landnutzungsinformationen zum kostenfreien Herunterladen anbieten.
Wertvoll für die Analyse von Prozessen auf der Erdoberfläche sind digitale Geländemodelle (DGM). Sie präsentieren die tatsächliche Erdoberfläche unterhalb der Vegetationsbedeckung. Datensätze die Vegetationshöhen enthalten werden als digitale Oberflächenmodelle (DOM) bezeichnet. Die heute übliche Erfassungsmethode der Höheninformationen ist flugzeuggestütztes LiDAR oder auch Airborne Laserscanning (ALS). Analog dazu existiert auch die bodengestützte kleinräumige Variante, das Terrestrische Laserscanning. Letzteres dient bei hydrologischen Anwendungen z. B. der präzisen Abbildung von Uferböschungen. Die aus dem Laserscanning resultierenden Punktwolken können dann in wenigen Verarbeitungsschritten in DGM oder DOM überführt werden. Insbesondere DGM in räumlichen Auflösungen zwischen 1 und 25 m ermöglichen eine breite Palette an hydrologischen Analysemöglichkeiten. Wie bereits erwähnt, stellen einige regionale Geoinformationsbehörden gekachelte Geländemodelle oder LiDAR-Rohdaten zur Verfügung. Andere hervorragende Datenquellen für gröbere DGM bis hin zu LiDAR-Rohdaten sind z. B. die Webseiten opentopography, opendem.info oder das Onlineportal der United States Interagency Elevation Inventory. Zudem bieten einige Länder wie Dänemark oder England ihre vollständigen LiDAR-Datenbestände in öffentlich zugänglichen Downloadarchiven an.
Die meisten Geoinformationssysteme bieten standardmäßig die Möglichkeit, Datensätze über internetbasierte Web Kartendienste (Web Map Services, WMS) in das eigene Projekt zu laden. Dies macht generell Sinn, wenn diese Datensätze ausschließlich der Visualisierung und der Orientierung im Sinne einer Hintergrundinformation dienen. Die Daten werden beim Dienstanbieter gehalten und per Netzwerkverbindung in die Browser- oder Desktopansicht des Nutzers projiziert. Das hat u. a. den Vorteil, dass sich der Nutzer keine Gedanken über die Datenhaltung machen muss und von Datenaktualisierungen profitiert. Zu den typischen Datensätzen, für die sich die Nutzung eines WMS eignet, zählen digitale Luftbilder in höchster Auflösung (ca. 20 cm), Reliefdarstellungen, Topographische Karten in farbigen und schwarz-weiß-Darstellungen oder aber historische Kartenwerke. Bei Web Map Services wird die Karteninformation dem Nutzer im Rasterformat zur Verfügung gestellt. Viele Einrichtungen, allen voran Geoinformationsbehörden, aber der DWD bieten WMS an. Für die Einbindung in ein GIS-Projekt ist gewöhnlich eine selbst gewählte Namensvergabe und die WMS-URL ausreichend. Öffnet man den Link in einem Browser sieht man den WMS-Metadaten in XML-Struktur (evtl. Abb. angedeutet mit Erläuterungen). Analog zum WMS existieren auch Web Feature Services (WFS) für Vektorformate. Diese und ähnliche webbasierte Datendienste zählen zu den Standards des OGC, einer Organisation, die sich für einheitliche Austauschformate räumlicher Daten einsetzt.
