Layer als Grundlage von GIS

Wie Karten basiert auch ein GIS auf Layern.

Genau wie die thematischen Layer in einer Karte stellen GIS-Datasets logische Sammlungen einzelner Features mit ihren geographischen Positionen und Formen sowie beschreibende Informationen zu jedem Feature dar, die als Attribute gespeichert werden.

Als es noch keine GIS gab, erstellten Kartografen eine Reihe von Karten-Layern, die zur geographischen Beschreibung und Charakterisierung einer Position dienten. Sie verwendeten häufig transparente Folien, die auf einem Leuchttisch übereinander gelegt werden konnten. Diese integrierten Darstellungen wurden verwendet, um räumliche Beziehungen zu visualisieren und Erkenntnisse über relevante Charakteristiken eines Ortes zu gewinnen. Sie wurden von Fachleuten herangezogen, um Interpretationen vorzunehmen und interessante Schlussfolgerungen zu ziehen.

Ein Visionär, der diesen Prozess für die Planung verwendete, war Dr. Ian McHarg, ein Landschaftsarchitekt und bekannter Autor auf dem Gebiet der Raumplanung mithilfe natürlicher Systeme. Sein wegweisendes Buch Design with Nature wurde 1969 veröffentlicht und enthielt Konzepte für die ökologische Planung, bei denen diese Grundsätze der Kartenüberlagerung angewendet wurden. Weitere Informationen zu Ian McHarg und seiner Arbeit finden Sie auf Wikipedia.

Ungefähr zur selben Zeit entwickelte Dr. Roger Tomlinson, der "Vater des GIS", seine ersten Ideen für ein geographisches Informationssystem. Neben anderen Aspekten von GIS entwickelte er das Konzept der thematischen Layer und Überlagerungen als Grundlage für Geoinformationssysteme weiter.

Diese frühen Anwender von GIS dachten darüber nach, wie geographische Informationen in eine Reihe von logischen Informations-Layern aufgeteilt werden konnten, um mehr als eine zufällige Sammlung von Objekten darzustellen. Sie stellten sich homogene Sammlungen von Darstellungen vor, die als Layer verwaltet werden konnten. Diese GIS-Anwender gruppierten Informationen in einzelnen Datenthemen, die die Verteilung eines Phänomens beschrieben und angaben, wie die einzelnen Themen in einer geographischen Ausdehnung dargestellt werden sollten. Sie stellten fest, dass sie relativ einfache GIS-Datentypen (Punkte, Linien, Polygone und Raster) verwenden konnten. Diese einfachen Daten-Layer konnten mithilfe von (durch Georeferenzierung) standortbezogenen Datasets in einer Karte kombiniert oder mit Geoverarbeitungsvorgängen wie Polygonüberlagerungen übereinander gelegt werden.

Diese Pioniere entwickelten zudem ein Protokoll für die Datensammlung und die Verwaltung dieser Sammlungen als geographische Daten-Layer. Es folgt ein Beispiel für die Darstellung von Böden.

Jeder Fläche (Polygon) in einer bestimmten Ausdehnung könnte eine vorherrschende Bodenart zugeordnet werden, und die Bodenarten könnten mithilfe der Eigenschaften oder Attribute der einzelnen Polygone einheitlich klassifiziert und beschrieben werden. Im Fall von Böden werden in der Regel für jedes Bodenpolygon äußerst komplexe Sätze von Eigenschaften erfasst.

Zur Abgrenzung der verschiedenen Flächen, die die vorherrschende Bodenart darstellen, könnte ein Thema definiert werden (d. h. eine Layer-Sammlung von Bodenartpolygonen und ihrer Beschreibungen als Attributwerte).

Dieses Organisationsprinzip der geographischen Layer wurde zu einem der universellen GIS-Grundsätze, die die Grundlage dafür bilden, wie mit Geoinformationssystemen geographische Informationen dargestellt, bearbeitet, verwaltet und angewendet werden.