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Verwaltung von Rasterdaten

Bei Datenspeicherung in Rasterstruktur wird das Projektgebiet in quadratische Rasterzellen gleicher Größe aufgeteilt. Die Daten sind damit in einer Datenmatrix abgelegt. Die Speicherung flächenhafter Daten kann sowohl kontinuierlich als auch arealhaft mit eingefügten Nullwerten ("`no data"') sein. Im ersten Fall liegt für jede Rasterzelle ein Datenwert vor, im zweiten Fall nur für bestimmte Flächenausschnitte. Jede Zelle kann einen anderen Wert aufweisen, der Zelleninhalt ist homogen. Sie deckt also eine geographische Fläche gemäß der gewählten Rasterauflösung (z.B. 12m $\ast$ 12m) ab. Da die Größe der Rasterzelle die Grundeinheit des Rasterformats darstellt, bestimmt die Auflösung somit den Informationsgehalt bzw. die Datenqualität. Zweidimensionale Rasterzellen werden als "`Pixel"' (Picture Element) bezeichnet, dreidimensionale Zellen als "`Voxel"' (Volume Pixel). Typische Daten, die im Rasterformat gespeichert werden, sind Bilddaten wie Luft- und Satellitenbilder oder regelmäßig verteilte Höheninformation. Auch gescannte Karten sind Rasterdaten.

Die Vorteile des Rasterformats liegen in der Möglichkeit, mit mathematischen Rechenoperationen mehrere Rasterkarten zellenweise verknüpfen und so neue Karten ableiten zu können. Es lassen sich algebraische Funktionen und Boole"-sche Logik anwenden sowie Bedingungen formulieren. Die Rasterzellen der unterschiedlichen Karten werden gemäß ihrer geographischen Lage miteinander verrechnet. Auch Transportprozesse sind im Raum gut modellierbar, da Informationen sehr einfach an Nachbarzellen weitergegeben werden können.

Die Nachteile des Formats bestehen in der je nach gewählter Auflösung ungenauen Abbildung gekrümmter Flächen ("`Treppeneffekt"', vgl. Abb. 5) und der in den meisten Geographischen Informationssystemen wie auch GRASS kartenweise homogen zu wählenden Rasterauflösung. Außerdem entstehen sehr schnell große Datenmengen. BURROUGH ET AL. (1999, S. 184) sieht allerdings diesen Nachteil dank stark gestiegener Rechnerkapazitäten als vernachlässigbar an.


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Markus Neteler 2005-04-14