4.4.4 Darstellung von Raster- und Vektordaten
Zur Darstellung von Daten existieren die zwei grundlegend verschiedenen
Prinzipien Raster und Vektor. Die Abbildung 11 zeigt die unterschiedliche Darstellung eines Linienstücks durch die
beiden Prinzipien.
Abbildung 11: Darstellung der Geometrie eines Linienstücks
in Vektorform (links) und in Rasterform. In Vektorform wird die Linie durch die Punkte definiert, im Rasterbild durch
die einzelnen Gitterzellen des Rasters (Göpfert, 1987, p. 3).
Die Raster entsprechen den einzelnen Zellen eines Gitternetzes, womit
für jede Zelle eine eindeutige Position, ausgedrückt durch Zeile und Spalte eines Datums, zugewiesen werden
kann. Bei Bilddaten entsprechen die Zellen den Bildelementen oder Pixel des Bildes. Vektoren repräsentieren Daten
in Form der Entitäten Punkt, Linie oder Polygon im Falle geschlossener Linienzüge. Da Linien durch ihre
Anfangs- und Endpunkte definiert werden, genügen zur Darstellung von Vektoren die Koordinaten der entsprechenden
Punkte und eventuelle Richtungsangaben zwischen den Punkten.
Die Vektoren können mit Attributen ausgestattet werden, die in
einer Datenbank gespeichert sind. Damit räumliche Operationen wie Nachbarschafts- und Erreichbarkeitsanalysen, Verschneidungen
oder Netzwerkanalysen überhaupt möglich sind, müssen für Polygone drei Topologien aufgebaut
werden. In diesen werden die Polygondefinition, die Konnektivität (Verknüpfungen zwischen den
einzelnen Linien) und die Kontiguität (Nachbarschaft von Polygonen) festgehalten.
Raster- und Vektordaten unterscheiden sich bezüglich des Speicherplatzbedarfes,
der Auflösung, der Verknüpfung von Objekten und des unterschiedlichen Verhaltens bei Änderung der Objekte.
Einige der grundlegenden Unterschiede sind in Tabelle 2 aufgeführt.
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Vektordaten
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Rasterdaten
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- Darstellung durch Punkte, Linien und Polygone
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- Darstellung durch Zellen (Pixel)
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- geringer Speicherplatzbedarf
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- hoher Speicherplatzbedarf
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- Auflösung unabhängig vom Darstellungsmassstab
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- Auflösung abhängig vom Darstellungsmassstab
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- Grenze der Auflösung wird durch die Rechengenauigkeit
der Rechner gesetzt
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- Grenze der Auflösung liegt in der Pixelgrösse
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- Bei Objektänderungen müssen die Koordinaten und
die Topologien neu aufgebaut werden
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- Objektänderungen erfolgen nur durch die Änderung
der Attribute der Rasterzellen.
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Tabelle 2: Grundlegende Unterschiede zwischen Vektor- und Rasterdaten
(nach Gerhardinger, 1995, p. 20 ff., verändert).
Die Vorteile von Vektorsystemen bestehen in der guten Repräsentation
der realen Datenstrukturen, aus der topologischen Information und aus den Einsatzmöglichkeiten für räumliche
Analysen. Ihre Nachteile liegen in der Komplexität der Topologien, in den teuren Ausgabegeräten und Programmen
und in der zum Einsatz von Rasterdaten notwendigen umständlichen Konvertierung von Raster- in Vektordaten. Die Vorteile
von Rasterdaten bestehen in der Einfachheit der Datenstrukturen, der preiswerten Technologie und in den Verwendungsmöglichkeiten
von Fernerkundungsdaten. Nachteilig sind das grosse Datenvolumen, das Fehlen topologischer Informationen sowie die rasterabhängige
Auflösung (Gerhardinger, 1995, p. 20 ff.).
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