Überführung analoger Radwegeinformationen des Kreisinformationssystems für den Landkreis Leipziger Land in ein GIS (ArcView) mit gleichzeitigem Aufbau einer Oracle-Datenbank

Studienarbeit 2001

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Einleitung

• Aufgabe des Bauplanungs- und Wirtschaftsförderungsamtes des Landratsamtes Leipziger Land:
  --> Koordinierung und Planung von Radwegen
  
  
• bisher: analoge Folie (1:30 000) und Papierkopie (1:40 000)
  --> Lesbarkeit eingeschränkt, nur übersichtskarte
  
  
• daher: neue grossmassstäbige Karte benötigt:
  
  • kompatibel zu existierenden Daten
    
  • ohne grossen Personal- und Zeitaufwand aktualisierbar
    
  • erweiterbar
    
    
  Arbeitsgrundlagen:
  
  • Planungsunterlagen (Texte, Fotos)
    
  • Gutachten örtlicher Radwandervereine (nicht vollständig vorliegend)
    
  • Analoge Folie (1:30 000)
    
    
  • GIS ArcView 3.2 von ESRI (lokaler Arbeitsplatz)
    
  • DBMS Oracle 7.3.4 (UNIX-Server)
    
  • Local Area Network (LAN)
    
  • digitale georeferenzierte Topographische Karte 1:10 000 (flächendeckend, blattschnittfrei, randangepasst)
    
    
    

Vorarbeiten

• Erstellung eines logischen Konzeptes
  
• Literaturrecherche, Mitarbeiterbefragungen --> Sammlung von Radwegmerkmalen
  
• Extraktion der relevanten Merkmale --> Inhalt der Datenbank
  
• Metadaten:
  
  • Erfassungsdatum (Aktualität der Daten)
    
  • Bearbeiter (Dokumentation von Veränderungen, Ansprechpartner)
    
  • Datenquelle (Herkunft der Daten, Qualität der Daten)
    
    
• Radwegmerkmale:
  
  • Name (nur Radwege 1. und 2. Priorität)
    
  • Nutzung (Tourismus, Schüler- und Alltagsverkehr)
    
  • Zustand (3 Zustandsklassen, Art und Beschaffenheit des Belages -> Schlaglöcher/Pfützen, Dokumentationen lokaler Vereine, nicht vollständig)
    
  • Belag (6 Belagsarten, Dokumentationen lokaler Vereine, nicht vollständig)
    
  • Breite (Datengrundlage: Beschilderung nach StVO, 3 Klassen, nicht vollständig)
    
  • Gemeinde (Radwegstück kann in einer von 24 Gemeinden des Landkreises liegen)
    
  • Planung (Ist Radweg geplant oder nicht? - Booleantyp)
    
  • Strassenbenutzung (Ist Radweg Teil der Strasse oder separat? - Booleantyp)
    
  • Belastung (Bedingung 1: Radweg liegt auf der Strasse, Bedingung 2: erhöhtes Kfz-Aufkommen -> ist bei Bundes-, Staats- und Kreisstrassen der Fall - Booleantyp)
    
    
    

Digitalisierung

• Vorüberlegungen: Stützpunkte setzen bei
  
  • Kreis- und Gemeindegrenzen
    
  • änderung von Merkmalen Belag, Breite, Zustand, Nutzung
    
  • überquerung von Flüssen und Eisenbahnschienen
    
  • Kreuzungen
    
    
• Digitalisierung
  
  
• Segmentierung --> Erstellung eines Avenue-Skriptes:
  
  • Zerlegung der Linien an den Stützpunkten
    
  • Durchnummerierung der Segmente (ID)
    
  • Erstellung eines neuen Themas (*.shp) mit den segmentierten Linien (Geometrie)
    
  • Erstellung einer neuen Attributtabelle (*.dbf) zum neuen Thema
    
    
    
    --> diese neue Attributtabelle "SEGMENT" ist Bindeglied zwischen Geometrie im GIS und Datenbank im Oracle
    
    
    

Aufbau der relationalen Datenbank

• Physisches Konzept: Beschreibung der Datentypen, Relationsarten, Namen der Tabellen und Spalten
  
  
• 3 Arten von Tabellen:
  
  • Tabelle "SEGMENT"
    
    
    
    
  • Merkmalstabellen
    
    
    
    
  • Referenztabellen
    
    
    
    
• Relationen zwischen den 3 Tabellenarten:
  
  
  
  
• Tabellen müssen in 3. Normalform sein --> 2 Spalten, eine davon ID-Spalte
  
  
  
  
• Datenbankerstellung:
  
  • Erstellung der Merkmalstabellen:
    
    create table <Tabellenname>
(<Spaltenname der 1. Spalte> number(10,0) not null primary key,
 <Spaltenname der 2. Spalte> <Datentyp der 2. Spalte>);

insert into <Tabellenname>
(<Spaltenname der 1. Spalte>, <Spaltenname der 2. Spalte>)
 values
(<Wert der 1. Spalte>, <Wert der 2. Spalte>);
    
    
  • Erstellung der Tabelle Segment:
    
    
    
    
  • Erstellung der Referenztabellen (auf Grundlage der Tabelle "SEGMENT"):
    
    create table <Referenztabellenname>
as select SEGMENT_ID from SEGMENT
where SEGMENT_ID > 0;

alter table <Referenztabellenname> add
primary key (SEGMENT_ID);

alter table <Referenztabellenname> add
<Spaltenname der 2. Spalte> number(10,0) [default <Defaultwert>];

alter table <Referenztabellenname> add
foreign key (<Spaltenname der 2. Spalte>) references
<Merkmalstabellenname> (<Primärschlüsselspaltenname der Merkmalstabelle>);

update <Tabellenname>
set <Spaltenname der 2. Spalte> = <Neuer Wert>
where <Bedingung>;
    
    
  • Überprüfung der Datensätze der erstellten Tabellen auf logische Konsistenz mittels einfacher SQL-Anweisungen (SELECT)
    
    
  • Anbindung der Datenbank an die Geometrie im GIS
    
    • Herstellung einer Verbindung über die ODBC-Schnittstelle
      
      
      
      
    • Verbinden der abgefragten Tabellen mit der Attributtabelle --> Ergebnis:
      
      
    
    
    
    

Aktualisierung

• Ziel: interaktive (beidseitige) Verbindung zwischen Geometrie und Datenbank
  
• aber derzeit kein Zugriff von Oracle auf Daten im ArcView möglich
  --> nur einseitige Verbindung
  --> Änderungen in der Datenbank
  --> Änderungen in der Geometrie
  
  
• Änderungen in der Datenbank über SQL-Befehle (bei jedem ArcView-Neustart: automatische Aktualisierung der eingefügten Daten)
  
• Änderungen in der Geometrie:
  - im ArcView mittels Avenue-Skript
  - in der Oracle-Datenbank über SQL-Befehle oder über grafische Editierung im Programm MS Query
  
  
  

Zusatzinformationen

• Problempunkte
  
• Gefahrenpunkte
  
• Sehenswürdigkeiten
  
  
• Digitalisierung dieser Punkte
  
  
• Bearbeitung im ArcView --> Avenue-Skript:
  
  • Erstellung einer neuen Attributtabelle (*.dbf) mit den Spalten ID, X, Y
    
  • Durchnummerierung der Punkte (ID)
    
  • Einfügen der Koordinaten der Punkte
    
  • überschreiben der alten Attributtabelle
    
    
  
  
  
  

Grafische Gestaltung

• Zweck:
  
  • Gefahren- und Problempunkte sofort erkennen
    
  • Abheben von den mehrfarbigen Grundkarten
    
  • Sofortige Unterscheidung wichtiger Merkmale
    
    
  
  
  
• Endprodukt:
  
  
  
  
  

Ausblick in die Zukunft

• interaktive Verbindung schon jetzt über MS Access möglich, daher:
  - Konvertierung der Oracle-Datenbank in Access-Datenbank
  - Verknüpfung der Access-Datenbank mit ArcView
  - Verknüpfung von ArcView mit Access-Datenbank
  
• Datenbank ins Internet stellen --> Nutzung durch Gemeindeverwaltungen möglich