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Geoinformationssystem und Kunsthaus Nordrhein-Westfalen Kornelimünster: Unterschied zwischen den Seiten

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Ein '''Geoinformationssystem''' (Kurzform '''GIS''') oder '''geografisches Informationssystem''' ist ein „''rechnergestütztes [[Informationssystem (Informatik)|Informationssystem]], das aus Hardware, Software, Daten und den Anwendungen besteht. Mit ihm können [[raumbezogen]]e [[Geodaten|Daten]] digital erfasst und [[Redigieren|redigiert]], gespeichert und reorganisiert, modelliert und analysiert sowie alphanumerisch und grafisch präsentiert werden.''“ ([[#Literatur|Lit.]]: R. Bill, 1994)
'''Kunst aus Nordrhein-Westfalen''' (kurz: Kunst aus NRW) ist eine Einrichtung des deutschen Bundeslandes [[Nordrhein-Westfalen]] (NRW). Adminstrativ ist Kunst aus NRW direkt der Staatskanzlei NRW unterstellt. Sitz der Einrichtung ist die ehemalige [[Reichsabtei]] in [[Aachen]] - [[Kornelimünster]].


Kunst aus NRW ist als ein Instrument der staatlichen Künstlerförderung des Landes NRW zu verstehen, wobei durch den regen Ausstellungsbetrieb der größte Teil der aufwändig restaurierten ehemaligen Reichsabtei, die im Besitz des Landes NRW ist, der Öffentlichkeit zugänglich ist.
Es vereint eine [[Datenbank]] und die zur Bearbeitung und Darstellung dieser Daten nützlichen Methoden (Kurzdefinition nach ''[[Fédération Internationale des Géomètres]]'').


Die Abgrenzung der Begriffe Land-, Geo- und Rauminformationssysteme (LIS, GIS und RIS) ist in der Fachliteratur nicht ganz einheitlich. Der Terminus ''[[raumbezogenes Informationssystem]] (RIS)'' gilt meist als Überbegriff, während die Unterscheidung zwischen LIS und GIS vor allem im Grad der [[Detail]]lierung liegt. Historisch geht das LIS auf den [[Digitalisierung|digitalen]] [[Kataster]] zurück und ist infolge seiner [[Primärdaten]] besonders detailreich, während ein GIS (etwa eines ganzen [[Bundesland (Deutschland)|Bundeslandes]]) zunächst überwiegend [[Aggregation|aggregrierte]] (zusammengefasste) und generalisierte Daten ([[Sekundärdaten]]) beinhaltet. Zunehmend werden aber auch diese Ausprägungen von Geoinformationssystemen außerordentlich detailreich, z. T. bis auf die Ebene von einzelnen Parzellen.


== Förderankäufe ==
== Ausprägungen von Geo-Informationssystemen in Deutschland, Österreich und der Schweiz ==
=== LIS: Landinformationssystem ===


Die Tradition des Förderankaufes, der Erwerb einer Arbeit aus dem Bereich der bildenden Kunst durch das Land NRW, geht auf das Jahr 1945 zurück.
Ein [[Landinformationssystem]] ist - nach der Definition der [[Fédération Internationale des Géomètres|FIG]] (1981) - ''ein Instrument zur Entscheidungsfindung in Recht, Verwaltung und Wirtschaft sowie ein Hilfsmittel für Planung und Entwicklung. Es besteht einerseits aus einer Datensammlung, welche auf Grund und Boden bezogene Daten einer bestimmten Region enthält, andererseits aus Verfahren und Methoden für die systematische Erfassung, Aktualisierung, Verarbeitung und Umsetzung dieser Daten. Die Grundlage eines LIS bildet ein einheitliches, räumliches [[Bezugssystem]] für die gespeicherten Daten, welches auch eine Verknüpfung der im System gespeicherten Daten mit anderen raumbezogenen Daten erleichtert.''


Mit dem Ende des Krieges wollte das neugeschaffenen Bundesland Nordrhein-Westfalen ein Zeichen für die unbedingte Notwendigkeit der Förderung von Kunst und Kultur setzten.
Ein LIS ist die detailreiche Ausprägung von Informationssystemen. Es enthält vornehmlich [[Basisdaten]] (primäre, ''direkt'' gemessene/erhobene Daten), die [[großmaßstäbig]] strukturiert sind. Landinformationssysteme werden im Regelfall von Vermessungsbehörden ([[Kataster]]- und [[Vermessungsamt]]) aufgebaut und geführt, wobei sie sich in erster Linie auf die vermessungstechnische Abbildung der Erdoberfläche in der Form digitaler Karten und Eigentumsnachweise ([[Grundbuch]]) beziehen. In Deutschland gehören die Vorhaben [[Automatisierte Liegenschaftskarte|ALK]], ALB (zukünftig in ALKIS kombiniert) sowie [[ATKIS]] in diesen Bereich. Sie stellen Geobasisdaten zu Liegenschaften und zur [[Topografie]] für andere Fachanwendungen bereit. In Österreich ist der Aufbau analog, wird aber nicht vom einzelnen [[Bundesland (Österreich)|Bundesland]], sondern durch das gesamtstaatliche [[Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen]] durchgeführt. In der [[Schweiz]] liegt die Zuständigkeit weitgehend bei der [[Swisstopo]] (früher: Bundesamt für [[Landesvermessung|Landestopografie]]).


Die Ankäufe und die vom Land jährlich vergebenen Förderpreise – die auch für andere Bereiche gegenwärtiger Kunst vergeben werden – sind als direkter Weg zu verstehen, einzelne, im Anfang Ihres Schaffens stehende Künstler mit Bezug zum Land NRW durch Ankauf oder Preis zu fördern, um damit die öffentliche Wahrnehmung auf diese Künstler zu lenken. Ein weiterer Aspekt ist die materielle Unterstützung des Künstlers durch den Ankauf.
=== KIS: Kommunales Informationssystem ===


''Kommunale Informationssysteme'' bezeichnen die IS-Komponenten in einer Kommune ([[politische Gemeinde]]). Zentraler Bestandteil eines KIS sind die Geobasisdaten des LIS ([[Automatisierte Liegenschaftskarte|ALK]] und [[Automatisiertes Liegenschaftsbuch|ALB]] in Deutschland, [[Digitale Katastralmappe|DKM]] und [[Grundstücksdatenbank|GDB]] in Österreich) und das [[Luftbild]]. Sie ermöglichen dem Mitarbeiter einer Kommune den schnellen Zugriff auf Informationen zu einem Flurstück (Eigentümer, Flächengröße, Nutzung,...). Neben dieser Grundlage eines KIS existieren verschiedenste Fachschalen (thematischer „Layer“), die das System nach Bedarf ergänzen. Ein kommunales Umweltinformationssystem KUIS ist beispielsweise ein Instrumentarium für Aufgaben der Kommune im Bereich der [[Umwelt]], das Daten über alle Umweltbereiche räumlich, zeitlich und sachlich bereithält, verarbeitet und fortführt (aktuell hält). Als erster Layer, der über Liegenschaften bzw. Kataster hinausging, entstand meist der [[Leitungskataster]] für Wasser, Kanal, Gas und Strom.


== Zwei Phasen der Künstlerförderung ==
Heute existieren diverse Unterkategorien kommunaler Informationssysteme wie [[Grünflächenkataster]] bzw. -[[Grünflächeninformationssysteme|Informationssysteme]], [[Baumkataster]], [[Friedhofskataster]], [[Spielplatzkataster]] u. a.


Die Auswahl der Förderankäufe und die Benennung der jährlichen Förderpreisträger werden durch entsprechende Gremien in der Staatskanzlei geleistet. Diese erste Phase endet mit der Überstellung der erworbenen Kunstgüter an die Einrichtung Kunst aus NRW.
Der Arbeitskreis Kommunale Geoinformationssysteme AKOGIS hat sich in seinen Arbeitshilfen mit der Einrichtung, der Pflege und dem Betrieb kommunaler GIS auseinandergesetzt und eine Reihe von Empfehlungen für GIS-Praktiker entwickelt, die kostenlos vom Netz geladen werden können (www.akogis.de).


Hier beginnt die zweite, langjährige Phase der Künstlerförderung.
=== UIS: Umweltinformationssystem ===


Die neuen Zugänge werden möglichst rasch in der ständigen Ausstellung gezeigt. Durch den Internetauftritt von Kunst aus NRW, einen Newsletter und Pressemitteilungen wird die Öffentlichkeit auf die neuen, durch den Ankauf ausgezeichneten, künstlerischen Arbeiten hingewiesen. Gleichzeitig wird begonnen, im Rahmen einer langjährigen Pflege, Material über Künstler und Werk zu sammeln.
Ein ''Umweltinformationssystem'' dient zur Bereitstellung von Umweltinformationen. Es besteht in der Regel aus mehreren Umweltdatenbanken mit verschiedenen Datenbeständen und bietet leistungsfähige Zugriffs- und Auswertemethoden zur Ableitung von Umweltinformation. Wegen der Vielfalt der potenziellen Nutzer eines UIS bestehen unterschiedlichste, teilweise divergierende Anforderungen an die Charakteristika eines UIS. Ein UIS ist ein erweitertes GIS, das der Erfassung, Speicherung, Verarbeitung und Präsentation von raum-, zeit- und inhaltsbezogenen Daten zur Beschreibung des Zustandes der Umwelt hinsichtlich Belastungen und Gefährdungen dient und Grundlagen für Maßnahmen des [[Umweltschutz]]es bildet.


Nach der öffentlichen Schau in der ehemaligen Reichsabtei in Aachen - Kornelimünster können ausgewählte künstlerische Arbeiten in hochkarätige Einrichtungen des Landes NRW auf Zeit verliehen werden, etwa an die Ministerien oder Landesvertretungen in Brüssel und Berlin. An diesen Orten sind die Arbeiten zwar nur einer begrenzten Öffentlichkeit zugänglich, doch kommt besonders durch diese Leihvorgänge das klare Bekenntnis des Landes zu den mit Nordrhein-Westfalen verbundenen Künstlern zum Ausdruck.
UIS werden als Informationssysteme in der Verwaltung und in Unternehmen der freien Wirtschaft (so genannte Betriebliche Umweltinformationssysteme) eingesetzt. Sie bestehen in der Regel aus vielen verschiedenen [[Fachinformationssystem]]en (FIS). Frühe Nutzer waren beispielsweise Umweltbehörden wie das [[Umweltbundesamt]] (UBA) oder Landesumweltministerien und deren nachgeordnete Landesämter. Ihre Aufgaben erstrecken sich von der Erfassung der Radioaktivität, der Kontrolle der Umweltmedien Luft, Wasser und Boden bis hin zu Biotopkartierungen und der Erhaltung der Artenvielfalt. Sie dienen der Notfallvorsorge, dem Verwaltungsvollzug und der Bürgerinformation im Umweltbereich.


Die aktuellen Neuzugänge werden in den Räumen der ehemaligen Reichsabtei in den Kontext der Künstlerförderung seit 1945 gestellt. Ein chronologischer Rundgang von 1945 bis heute erlaubt einen Einblick in die Entwicklung der bildenden Kunst aus Nordrhein-Westfälischer Sicht vom Kriegsende bis zur Gegenwart.
=== BIS: Bodeninformationssystem ===
''[[Bodeninformationssystem]]e'' umfassen in Österreich und der Schweiz die Daten der [[Bodenkunde]], in Deutschland meist auch jene des gesamten Fachbereiches der [[Geologie]]. In diesem Zusammenhang versteht man als ''Boden'' in Deutschland ''alle Bereiche der Erdoberfläche, in die der Mensch durch seine Tätigkeit eingreift''. Der speziellere BIS-Inhalt der [[Alpenländer]] - siehe Bodendefinition von [[Winfried Blum|W. Blum]] ([[BOKU]] Wien) im ==> ''Übersichtsartikel [[Bodenkunde]]'' - hat auch mit der komplizierten Geologie zu tun, für die eigene [[Bundesanstalt]]en existieren. <br />
In jedem Fall sind ''Bodeninformationssysteme'' sehr komplexe, nur in [[interdisziplinär]]er Kooperation aufbaubare Gebilde, weshalb sie häufig in verschiedene ''Fachinformationssysteme'' (s.&nbsp;u.) gegliedert sind. Diese eher organisatorische bedingten Gliederungen sind gleichwohl nach außen heute nicht mehr erkennbar.


Die ständige Ausstellung, in ihren jünsten Teilen sich ständig erneuernd, wird durch etwa zehn Wechselausstellungen pro Jahr begleitet. Während eine Wechselausstellung sich der Förderpreisträger des jeweiligen Vorjahres annimmt, stehen die anderen Ausstellungen unter dem Zeichen der Werkschau älterer und jüngerer Künstler, die in durchaus gegenseitiger Verbundenheit zum Land NRW stehen.
Ein Bodeninformationssystem im engeren Sinn (A, CH) enthält Daten zur örtlichen Verbreitung der [[Bodentyp]]en und ihrer Eigenschaften wie Bodenaufbau, Humusgehalt, pH-Wert und Bodenschwere, zum Ausgangs[[gestein]] und zum oberflächennahen Wasserhaushalt (siehe: [[Bodengeographie]]. Die aufgrund der entnommenen Proben erstellten [[Bodenkarte]]n können neben der [[Bodenart]] auch Bodenbelastungen oder die [[Bodenerosion|Erosionsgefährdung]] zeigen.


Ein BIS im weiteren Sinn (z.&nbsp;B. das BIS-NRW oder das Niedersächsische Bodeninformationssystem [[NIBIS]]) umfasst auch Daten zum [[geologisch]]en Aufbau der obersten Erdkruste sowie zur [[Hydrogeologie]], Belastbarkeit, Ingenieurgeologie und Geochemie. Die Daten repräsentieren sich in [[Bohrung]]s-Beschreibungen, Analysedaten und Karten verschiedener Maßstäbe und Themen. Die deutschen ''Bodeninformationssysteme'' werden im Wesentlichen durch die Staatlichen Geowissenschaftlichen Dienste der [[Bundesländer]] aufgebaut und betrieben. In Österreich war die Zuständigkeit bis etwa 2000 zwischen agrarischen und forstlichen Bundesanstalten geteilt, wozu im [[Hochgebirge]] der Wildbach- und [[Lawinenschutz]] kommt. Seit 2002 ist dort die gesamte Bodenkartierung im [[BFW]] konzentriert.


== Bedeutung von Kunst aus NRW ==
=== [[Netz Informationssystem|NIS: Netzinformationssystem]] ===


Die Einrichtung ist durch die öffentliche Schau von moderner Kunst in dem Gebäude der ehemaligen Reichsabtei eng mit der Euregio Belgien-Niederlande-Deutschland bei Aachen verbunden. Der besonderen Stellung der Einrichtung wird auch durch den Standort jenseits der geschäftigen Kunstbrennpunkte wie Köln oder Düsseldorf Tribut gezollt. Mit der Aufgabe, hoffnungsvolle Künstler besonders im Anfang ihres Weges zu begleiten, bereichert Kunst aus NRW das Augenmerk der kunstinteressierten Öffentlichkeit auf künstlerische Persönlichkeiten auch um solche, die nicht spontan auf dem kommerziellen Kunstmarkt Fuß fassen konnten. Die ständige Ausstellung zeigt jedoch auch Werke von mittlerweile international bedeutendenden Künstlern, wobei die Ankäufe sämtlich in den frühren Werkphasen dieser Künstler stattfanden.
=== FIS: Fachinformationssystem ===


''Fachinformationssysteme'' stellen eine besondere Klasse von Geo-Informationssystemen dar. Hierunter fallen insbesondere die Spezialanwendungen, die mit den bisherigen Ausprägungen nicht abgedeckt sind. Sie sind Informationssysteme, die fachbezogene Aufgaben unterstützen und zur Bewältigung konkreter Fachanforderungen notwendig sind. Diese stellen Spezialanwendungen dar, beispielsweise für [[Bauwesen]], [[Geografie]], [[Geologie]], [[Hydrologie]], [[Lawine]]n- und [[Umweltschutz]], [[Verkehrsplanung]], [[Touristik]], [[Freizeit]]- und [[Routenplanung]] usw.
Hauptabnehmer für Fachanwendungen sind Kommunen.

=== GIS in der Archäologie ===

Auch in der archäologischen Forschung werden Geoinformationssysteme eingesetzt (auch: [[Archäoinformatik]]). So werden z.&nbsp;B. archäologische Fundstellen mit den Informationen zu ihrer Umwelt wie Gewässerentfernung, Bodengüte, Klimazone usw. verknüpft. Hierbei arbeiten vor allem Geodäten, Geografen und [[Archäologie|Archäologen]] in interdisziplinären Gruppen zusammen. Siehe auch: [[Geoarchäologie]].
In der archäologischen Denkmalpflege verschiedener Bundesländer sowie verschiedener Staaten (Vorreiter sind in Europa u.&nbsp;a. die Niederlande) werden GIS vor allem zur Bestandserfassung, -visualisierung und -auswertung verwendet. So können z.&nbsp;B. für die Bauleitplanung Fundstellen und die zugehörigen Informationen schnell kartiert und mit geplanten Bauvorhaben abgeglichen werden. Neuerdings werden GIS zunehmend zur Berechnung von Lagekriterien noch unbekannter Fundstellen eingesetzt (sog. Prädiktionsmodelle; z.&nbsp;B. Archäoprognose Brandenburg [http://www.bldam.brandenburg.de/sixcms/detail.php?id=62325&template=archd1]).
In der archäologischen Forschung dienen GIS häufig dazu, prähistorische Siedlungsfundstellen und ihre Verteilung in der Landschaft zu analysieren. Grundlage sind dabei naturräumliche Faktoren wie etwa die Geländeform, der Boden oder das Klima. Außerdem untersucht man mit ihrer Hilfe menschliche Verhaltensweisen in Beziehung zu ihrer Umwelt und hofft, Aussagen zu antiken Sichtweisen auf Landschaft und Umwelt treffen zu können. Mithilfe implementierter Rechenverfahren können u.&nbsp;a. Sichtverbindungen von Punkten in der Landschaft (ist z.&nbsp;B. von einer Siedlung aus die zugehörige Grabfundstelle sichtbar gewesen) ebenso untersucht werden wie das mögliche Einzugsgebiet einer Fundstelle auf der Grundlage des sie umgebenden Naturraums. So gehörte zu einer Siedlung immer auch ein wirtschaftlich genutztes Umfeld (Äcker, Weiden, Wälder), dessen Ausdehnung u.&nbsp;a. vom Gelände abhing. Gut erreichbare Lagen (z.&nbsp;B. flaches Gelände, nicht durch breite Gewässer von der Siedlung getrennt) wurden als Äcker sicher gegenüber solchen bevorzugt, die z.&nbsp;B. erst nach Überwindung eines Moores zu erreichen waren. Ein GIS ist in der Lage, alle diese Faktoren (Hangneigung, Gewässerhindernisse, Bodenbeschaffenheit, ...) miteinander zu verknüpfen und daraus das Modell eines potentiell mit möglichst wenig Aufwand zu erreichenden Umfeldes zu berechnen.
Grundsätzlich sind Geo-Informationssysteme in der archäologischen Forschung Werkzeuge bei der Analyse; sie liefern keine direkten Aussagen über antike Zustände oder gar Wahrheiten, sondern bearbeiten, verändern bzw. transformieren Daten. Die so entstandenen Daten dienen als weitere Interpretationsgrundlage für den Archäologen.

== Datenmodell und Datenstrukturmodell ==

=== Datenmodell ===

Datenmodelle beschreiben, welche Daten in einem Informationssystem gespeichert werden können und wie diese Daten strukturiert sind. Es handelt sich bei den Daten oft, wie zum Beispiel in der Geoinformationsverarbeitung, um Informationen über reale Objekte (Personen, Flurstücken, Flüssen usw.). Diese Objekte werden durch ausgewählte Attribute beschrieben. Beispielsweise kann man allen Flurstücken die Attribute Gemarkungsnummer, Flurstücksnummer, Nutzungsart usw. zuordnen. Bei den genannten Eigenschaften handelt es sich um solche, die ein Objekt des Typs Flurstück eindeutig bezeichnen (Gemarkung, Flurstücksnummer) und seiner Beschaffenheit nach beschrieben. Man spricht auch von „beschreibenden Daten“, „thematischen Daten“, „Sachdaten“ oder „[[Attribut]]daten“.

Die „klassischen“ Informationssysteme beschränken sich auf die reine Verwaltung und Verarbeitung von Sachdaten. In GIS werden den Sachdaten noch die sogenannten Geometriedaten gegenübergestellt. Sie beschreiben die (geografische) Lage, Form, Orientierung und Größe von Objekten (siehe auch [[Raumbezogenes Objekt|raumbezogene Objekte]]). Man unterscheidet [[Vektordaten]] und [[Rasterdaten]]. Vektordaten repräsentieren die Objektgeometrie anhand grafischer Primitiva (Punkte, Linien, Kreisbögen usw.). Rasterdaten beschreiben die Objektgeometrie in der Form von digitalen Bilden (Kartenbildern oder Luft- bzw. Satellitenaufnahmen).

Ausgedrückt mittels Vektordaten gibt man die Geometrie eines Flurstücks also in Form der Grenzpunktkoordinaten und der Geometrie der Grenzlinien (Strecke, Kreisbogen) an. Der Auszug eines digitalen Luftbildes (meist in Form eines [[Orthofoto]]s) repräsentiert die Flurstücksgeometrie in Form von Rasterdaten.

Neben den Informationen der einzelnen Objekte speichern Informationssysteme noch Beziehungen zwischen diesen Objekten. Es kann sich um sachlogische Beziehungen oder raumbezogene Beziehungen handeln oder es können beide Beziehungskategorien abbildbar sein, so wie bei einem GIS. Eine sachlogische Beziehung kann man z.&nbsp;B. zwischen Flurstücken und Personen herstellen: Eine „Person“ (Objekt) ist „Eigentümer“ (sachlogische Beziehung) von dem „Flurstück“ (Objekt). Die sachlogischen Beziehungen lassen sich in einem Informationssystem auswerten; Beispiel: Abfrage aller Flurstücke einer bestimmten Person.

Raumbezogene (=topologische) Beziehungen gehen zum Beispiel Flurstücke untereinander ein: ein Flurstück (präziser: die Flurstücksfläche) „ist Nachbar“ (topologische Beziehung) eines anderen Flurstücks. Auch topologische Beziehungen lassen sich in einem GIS auswerten. Beispiele: Die Abfrage aller Nachbargrundstücke zu einem Flurstück.

GIS beherrschen die integrierte Verwaltung der Sach- und Geometriedaten sowie sachlogischer und topologischer Beziehungen. Dadurch können sich Abfragen oder Auswertungen auch auf beide Informationsarten beziehen. Beispiel: Abfrage der Eigentümerdaten (sachdatenbezogener Aspekt) zu allen Flurstücken, die zu einem ausgewählten Flurstück benachbart (topologischer Aspekt) sind und eine Fläche haben, die größer als 1000 m² (geometriebezogener Aspekt) ist.

Für die Speicherung der Sach- und Geometriedaten (vorrangig der Vektordaten) nutzten zu Beginn der GIS-Ära nur wenige GIS-Basissysteme marktgängige [[Datenbank]]systeme (z.&nbsp;B. [[DBase]] oder Oracle). Eine Vielzahl von Systemen basierten auf propritären Datenbankmanagementsystemen. Heute hat sich die Nutzung von marktgängigen relationalen bzw. objektrelationalen Datenbanksystemen für die Geodatenverwaltung durchgesetzt.

=== Datenstrukturmodell ===

Ein Datenstrukturmodell gibt an, auf welche Weise Objekte und ihre gegenseitigen Beziehungen in einem Informationssystem, hier speziell einem GIS, abgebildet werden können. Für die Speicherung der Objekteigenschaften und -beziehungen hat sich z.&nbsp;B. das Relationenmodell durchgesetzt. Alle Attribute gleichartiger Objekte werden in [[Tabelle]]n verwaltet; gleiches gilt für die Beziehungen zwischen den Objekten.

Vektorbasierte Datenstrukturmodelle ermöglichen es, die Objektgeometrie mit Hilfe von geometrischen Primitiva (z.&nbsp;B. Punkte, Kreisbögen, Linien) zu beschreiben; die Grundelemente lassen sich durch geordnete oder ungeordnete Gruppierung zu höherwertigen Geometrien zusammenfassen (z.&nbsp;B. Linienzügen oder Flächen). Vektordaten lassen sich relativ einfach mit Sachdaten verknüpfen.

Das rasterbasierte Datenstrukturmodell kennt nur ein einziges Datenstrukturelement, nämlich das Rasterelement, je nach Rasterart auch [[Pixel]] oder „Bildpunkt“ genannt. Den Rasterelementen können zwei Eigenschaften zugeordnet werden: die geometrische und die radiometrische Auflösung. Die geometrische Auflösung gibt an, welche Länge und Breite ein Rasterelement in der Natur besitzt; die radiometrische Auflösung bezeichnet die unterscheidbaren Grauwerte je Rasterelement.

=== Topologie ===

Die Topologie bezeichnet die räumliche Beziehung von Geoobjekten zueinander (Nachbarschaftsbeziehungen).
Im Gegensatz zur Geometrie, die die absolute Form und Lage im Raum betrifft, sind topologische Beziehungen zwischen Geoobjekten unabhängig von Maßen wie der Distanz.
Die wichtigsten topologischen Beziehungen zwischen zwei Geoobjekten A und B nach Egenhofer sind:
* A ist [[Disjunktion|disjunkt]] zu B
* A liegt innerhalb B
* B liegt innerhalb A
* A überdeckt B
* B überdeckt A
* A trifft B
* A gleicht B

=== Dimension ===

[[Bild:DatendimensionenImGIS.png|thumb|300px|Datendimensionen im GIS]]
Die Dimension gibt an, wie viele Koordinatenwerte einem Objekt im GIS zugeordnet sind:

* zweidimensional ''([[2D]]):'' Jeder Punkt hat eine x- und eine y-[[Koordinate]]. Linienverbindungen oder Flächen, die auf die Punkte aufbauen, liegen also in einer Ebene (xy-Ebene) vor. Dies entspricht der normalen Kartendarstellung und der Datenhaltung im Kataster.

* zwei-plus-eins-dimensional ''(2+1D):'' Jedes Objekt hat zusätzlich eine attributive Information über die Höhe (z.&nbsp;B. eine Gebäudehöhe am Gebäude). Diese Form findet sich in einigen Katasterdaten wieder.

* zweieinhalbdimensional ''([[2,5D]]):'' Jeder Punkt der Grundrissdarstellung hat zusätzlich zur x- und y-Koordinate eine Höhe. Damit ist die Höhe jedoch nur eine Funktion der Lage, d.&nbsp;h. es gibt immer nur genau einen Höhenwert zu einer Lagekoordinate (x, y). In dieser Form liegen die meisten [[Digitales Geländemodell|digitalen Geländemodelle]] vor. Senkrechte Wände und Überhänge sind auf diese Weise nicht modellierbar.

* dreidimensional ''([[3D]]):'' Alle Punkte haben x-, y- und z-Koordinate (bzw. Höhe). Linienverbindungen sind räumliche Linien, die nicht in einer Ebene liegen. Wenn Kreisbögen als Verbindungen vorkommen, werden diese streng genommen [[Ellipse]]nabschnitte, die in einer geneigten Ebene liegen; oder sie müssen durch Linienzüge mit entsprechend kurzen Segmenten angenähert werden. Flächenobjekte sind nur dann ebene Flächen, wenn sie durch genau 3 Punkte begrenzt werden, ansonsten sind es gekrümmte Raumflächen.

* vierdimensional ''([[4D]]):'' Zusätzlich zu den 3 Koordinaten im Raum wird eine vierte Information mitgeführt, die sich aus dem zeitlichen Ablauf ergibt. Das wird z.&nbsp;B. durch Verwendung eines Zeitstempels für jedes Objekt ermöglicht. Damit kann abgefragt werden, zu welchem Zeitpunkt ein Objekt existiert hat oder nicht. Aus diesen Daten können dann Darstellungen der Vergangenheit kreiert werden (z.&nbsp;B.: Wie sah das Ortsbild am 15. Februar 2002 aus, bevor der Neubau errichtet wurde); auch zeitabhängige Animationen können erzeugt werden (z.&nbsp;B. der Fortschritt des Kohleabbaus in einem Bergwerk).

== Funktionen ==
Ein GIS erweitert somit die Nutzungsmöglichkeiten der klassischen [[Landkarte]]. Neben der [[Visualisierung]] spielen [[Geooperator]]en eine wichtige Rolle zur Analyse der Geodaten. Auf Basis eines guten Datenbestandes (geometrische und [[Sachdaten]]) erlaubt ein GIS zum Beispiel:

=== Abfragen und Selektionen ===
[[Abfrage]] von Eigenschaften nach sachlichen (zum Beispiel: Wieviele Einwohner hat eine bestimmte Stadt?) oder räumlichen Kriterien (zum Beispiel: Liegt eine bestimmte Stadt in einem bestimmten Landkreis?) und Selektion der Ergebnisse in der [[Karte (Kartografie)|Karte]].

=== Abstandszonen ===
Bildung von [[Pufferzone]]n (Buffer, Korridor) um Geoobjekte beliebiger Dimension. Dies sind Gebiete innerhalb eines bestimmten Abstandes vom ursprünglichen Geoobjekt. Es ist möglich Puffer um Objekte zu schachteln und diese unterschiedlich zu gewichten (beispielsweise verschiedene Schutzzonenkategorien). Außerdem sind die Puffer nicht nur grafische Darstellungen, sondern Objekte, mit denen man Analysen durchführen, oder die man z.&nbsp;B. verschneiden kann.

=== Verschneidung ===
Überlagerung verschiedener Informationsebenen (Layer) zur Bestimmung von Flächen mit einer bestimmten Attributkombination (Kombination von Eigenschaften).

Klassisches Beispiel - Flächenfindung für geplante Deponie:

Die gewünschte Eigenschaften sind u.&nbsp;a. wasserundurchlässiger (toniger) Untergrund, festgelegte Entfernung von Siedlungsgebieten und Gewässern, sowie ein maximales Gefälle von 5&nbsp;%. Durch Verschneidung der Layer „Geologie“ (bzw. Boden), „Siedlung“ (mit Pufferzonen), „Gewässer“ (mit Pufferzonen) und „Hangneigung“ ([[Klassifikation]]) erhält man (gegebenenfalls) verschiedene Flächen auf die besagte Eigenschaften zutreffen, aus diesen kann man anhand weiterer Voraussetzungen eine geeignete Fläche auswählen.

Es gibt verschiedene [[Empirie|empirische]] Formeln zur Abschätzung der bei einer Verschneidung resultierenden Polygonzahl, hier ein Beispiel für zwei Layer:
:<math>
\mathrm{n} = \mathrm{m_1}+\mathrm{m_2}+2\cdot\sqrt{(\mathrm{m_1}\cdot\mathrm{m_2})}
</math>
mit n = resultierende Flächenzahl, m = Flächenzahl eines Layers

=== Zusammenlegen, Verschmelzen ===
Vereinigung von Polygonen mit gleichem Attribut, z.&nbsp;B. zur Entfernung von „Splitterpolygonen“, die durch Verschneidung entstanden sind.

=== Topologie- bzw. Netzwerkanalysen ===
Finden von kürzesten Wegen, Einzugsgebieten, Adressen und nächstgelegenen, angrenzenden oder überlappenden Objekten (siehe auch [[Topologie (Netzwerk)|Topologie]]).

=== Regionalisierung ===
Übertragung von Punktdaten auf die Fläche mittels verschiedener Verfahren, z.&nbsp;B. über [[Thiessen-Polygon|Thiessen- bzw. Voronoi-Polygone]] oder verschiedene [[Interpolation]]sverfahren ([[Inverse Distanzwichtung]], [[Spline]]s, [[Kriging]]).

=== Georeferenzierung ===
Prozess der Herstellung des Raumbezuges mittels Koordinaten (=[[Georeferenz]]). Zuordnung von Informationen zur Beschreibung von Form, Größe, Lage und Orientierung von räumlichen Objekten.
Auf metrischer Seite erfordert dies die Festlegung und Zuordnung eines [[Koordinaten-Referenz-Systems]] (z.&nbsp;B. geodätisches Bezugssystems inklusive geodätischem Datum oder eine [[Kartenprojektion]]).
Zur Herstellung des Raumbezuges werden in vielen Fällen [[Transformation]]en und [[Konversion]]en sowie Interpolationen notwendig: Dazu gehören die Eliminierung geometrischer Verzerrungen, Einpassung der Daten in ein gewähltes [[Koordinatensystem]] und/oder gegenseitige Anpassung zweier Datenlayer.
[[Georeferenzierung]] von Bildern basiert oft auf der [[Interpolation]] mithilfe von [[Passpunkt]]en und anschließendem [[Resampling]], d.&nbsp;h. der Neuordnung der Daten/Objekte.

=== Generalisierung ===
Zusammenfassung, Verallgemeinerung und Vereinfachung von Objekten. [[Generalisierung (Kartografie)|Generalisierung]] ist notwendig, wenn der [[Maßstab (Kartografie)|Maßstab]] verkleinert wird.

=== Visualisierung und Präsentation ===
Die Möglichkeiten der Darstellung und Präsentation spielen in GIS eine entscheidende Rolle und sind deshalb sehr umfangreich. Hier einige wichtige Beispiele:
* automatische Erstellung von Legende, Maßstabsleiste, Nordpfeil und anderen Kartenrandangaben
* frei definierbare Farb- und Mustergebung, sowie symbolische Darstellungen
* Ein-/Ausblendung und Kombination verschiedener Layer ([[Rasterdaten|Raster-]] und [[Vektordaten]])
* 3D-Darstellungen, [[Digitales Geländemodell|Digitale Geländemodelle]], „Drape“ (mit Raster- oder Vektordaten überlagertes 3D-Modell)
* Animationen (Flug über Gelände und ähnliches)
* Geländeschnitte/Profile
* Einbindung von Diagrammen, Bild- oder Audiodaten

=== Weitere Funktionen ===
* mathematische und [[Statistik|statistische]] Funktionen (z.&nbsp;B. Strecken-, [[Flächenberechnung|Flächen]]- und Volumenberechnung, [[Verteilung]]en)
* Datenbankeditierung (z.&nbsp;B. Tabellen-Aggregation und [[Tabellenkalkulation]])
* Modellierung (z.&nbsp;B. Hochwassermodelle)
* ...

Geo- bzw. raumbezogene Informationssysteme ermöglichen die Schaffung in sich [[widerspruchsfrei]]er, vollständig attributierter, überlappungsfreier Daten und stellen Funktionen zur Aufspürung und Behandlung von Geometrie- und Attributierungsfehlern bereit.

In Geo- und Kartografie, [[Geodäsie]] und [[Raumordnung]] werden sie auch zur Erstellung von [[Karte (Kartografie)|Karten]], [[Atlas (Kartografie)|Atlanten]], Sonder- und Leitungs-[[Kataster]]n, [[Zeitreihe]]n oder [[Virtuelle Realität|VR]]-Simulationen genutzt. Neben den kommerziell vermarkteten GIS gibt es auch freie GIS.

=== Automatisierung ===
Für wiederkehrende Aufgaben ist es sinnvoll, diese zu automatisieren, indem die notwendigen Abläufe zu Makros zusammengefasst werden. Solche Aufgaben können sein:
*[[Plot]]s von Karten und Plänen entsprechend einem bestimmten [[Blattschnitt]] unter gleichen Randbedingungen
*Nachattributierung importierter Daten
*spezifische periodische Auswertungen für regelmäßige Berichte
*Regelmäßige Datenweitergaben an andere Ämter oder Firmen über definierte [[Schnittstelle]]n
*Prüfvorgänge zur Datenkonsistenz
*Einbeziehung extern gepflegter Sachdaten

Voraussetzungen für Automatisierbakeit sind:
* Eine [[Makrosprache]] mit Schleifen, Bedingungen und Eingabemöglichkeiten
* [[konsistent]]e, [[redundanzfrei]]e Daten (Ausnahme: wenn die Konsistenz erst durch das Makro geprüft wird).
* softwarelesbare, klassifizierte Datenattribute, nach welchen [[Selektion|selektiert]] werden kann.

== Software für GIS ==

Auch hier gibt es die Wahl zwischen proprietärer Software (als Beispiele können [[Smallworld GIS]], [[ArcGIS]], [[MapInfo]], [[GeoMedia]] und [[Manifold System|Manifold]] genannt werden) und solcher die als [[Opensource]] Software lizenziert und entwickelt wird. Aus diesem Bereich ist die bekannteste verfügbare Software das [[GRASS GIS]]. Bekannte freie End-Nutzer Desktop-GIS sind [[OpenJUMP]] oder [[Quantum GIS]]. Verteilte, dienstbasierte Architekturen ermöglichen eine vereinfachte, kostengünstige Geodatendistribution. Die meisten Desktop-GIS unterstützen ebenfalls den Zugriff auf Web-basierte standardisierte Karten- und Geodatendienste. Aktuelle Entwicklungen im Bereich des [[Web GIS]] zeigen eine verstärkte Bedeutung von GIS im Internet auf.

== Siehe auch ==
* [[Geografie]], [[Kartografie]], [[Fernerkundung]]
* [[Kataster]] und [[Automatisierte Liegenschaftskarte|ALK]]
* [[Web GIS]], [[Smallworld GIS]]
* [[UNIGIS]], [[GeoLIS]]


== GIS-Schulungen und Veranstaltungen ==
* [http://www.giswiki.org GISWiki] Veranstaltungen und Schulungen

* [http://www.nna.niedersachsen.de/master/C41564263_N10686115_L20_D0_I5661252.html Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz, Schneverdingen] ArcGIS-Schulungen

== Literatur ==
* Frank Dickmann, ''Klaus Zehner: Computerkartographie und GIS''. 2. Auflage, Westermann. Braunschweig 2001, ISBN 978-3-14-160338-5.
* Norbert Bartelme: ''Geoinformatik: Modelle, Strukturen, Funktionen''. Springer, Berlin 2005, ISBN 3-540-20254-4.
* Ralf Bill: ''Grundlagen der Geoinformationssysteme''. Heidelberg 1994, ISBN 3-87907-265-5.
* Helmut Saurer, Franz-Josef Behr: ''Geographische Informationssysteme. Eine Einführung''. Darmstadt 1997, ISBN 3-534-12009-4.
* Wolfgang Liebig, ''ArcGIS-ArcView 9 Personal-, File-Geodatabase''. Points Verlag Norden 2008 [http://www.pointsverlag.com ISBN 3-9810453-0-0]
* Bettina Harms, ''ArcGIS-ArcView 9 Lineare Referenzierung. Points Verlag Norden 2008 [http://www.pointsverlag.com ISBN 3-9810453-0-0]
* Wolfgang Liebig, ''ArcGIS-ArcView 9 Programmierung''. Points Verlag Norden 2008[http://www.pointsverlag.com ISBN 3-9810453-0-0]
* Charles Warcup, ''Von der Landkarte zum GIS. Points Verlag Norden 2008 [http://www.pointsverlag.com ISBN 3-9810453-0-0]
* Wolfgang Liebig, ''ArcGIS-ArcView 9 Band 1 Grundlagen''. Points Verlag Norden 2008 [http://www.pointsverlag.com ISBN 3-9810453-0-0]
* Wolfgang Liebig, ''ArcGIS-ArcView 9 Band 2 Geoverarbeitung''. Points Verlag Norden 2008 [http://www.pointsverlag.com ISBN 3-9810453-0-0]
* Werner Flacke, Koordinatensysteme in ArcGIS''. Points Verlag Norden 2008 [http://www.pointsverlag.com ISBN 3-9810453-0-0]
* Werner Flacke, Working with Projections und Datum Transformations''. Points Verlag Norden 2008 [http://www.pointsverlag.com ISBN 3-9810453-0-0]
* Dehrendorf / Heiß, Geoinformationssysteme in der Kommunalen Planungspraxis. Points Verlag Norden 2008 [http://www.pointsverlag.com ISBN 3-9810453-0-0]


== Weblinks ==
== Weblinks ==
*[http://www.kunst-aus-nrw.nrw.de/ Internetauftritt von Kunst aus NRW]
* [http://www.giswiki.org GISWiki] Wiki zum Thema Geoinformatik und Geoinformationssysteme
* [http://www.geoinformatik.uni-rostock.de/lexikon.asp GIS-Lexikon] der [[Universität Rostock]]
* [http://www.planeterde.de/geotechnologien/aus-der-praxis/der-kartenschatz-der-nordsee/ "Der Kartenschatz der Nordsee" - Artikel über das Geoinformationssystem MarGIS auf dem Geowissenschaften-Portal planeterde]
* http://www.opengeospatial.org Konsortium zur Ausarbeitung von Normierungsvorschlägen zum Austausch zwischen GIS
* http://www.isotc211.org Int. Normierungsverein - Technisches Komitee Nr. 211 für Geoinformation
* http://www.freegis.org Übersicht über freie Geodaten und GIS-Software
* [http://www.osgeo.org/ Open Source Geospatial Foundation] Die OSGeo Foundation fördert auf internationaler Ebene Open Source GIS Software und deren Einsatz.
* [http://www.ddgi.de/ DDGI - Deutscher Dachverband für Geoinformation e.V.]
* [http://www.ageo.at/ AGEO - der Österreichische GIS-Dachverband]
* [http://www.pointsverlag.com/ Points Verlag Norden GIS-Bücher und Schulungen]

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Version vom 18. Januar 2008, 00:58 Uhr

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Kunst aus Nordrhein-Westfalen (kurz: Kunst aus NRW) ist eine Einrichtung des deutschen Bundeslandes Nordrhein-Westfalen (NRW). Adminstrativ ist Kunst aus NRW direkt der Staatskanzlei NRW unterstellt. Sitz der Einrichtung ist die ehemalige Reichsabtei in Aachen - Kornelimünster.

Kunst aus NRW ist als ein Instrument der staatlichen Künstlerförderung des Landes NRW zu verstehen, wobei durch den regen Ausstellungsbetrieb der größte Teil der aufwändig restaurierten ehemaligen Reichsabtei, die im Besitz des Landes NRW ist, der Öffentlichkeit zugänglich ist.


Förderankäufe

Die Tradition des Förderankaufes, der Erwerb einer Arbeit aus dem Bereich der bildenden Kunst durch das Land NRW, geht auf das Jahr 1945 zurück.

Mit dem Ende des Krieges wollte das neugeschaffenen Bundesland Nordrhein-Westfalen ein Zeichen für die unbedingte Notwendigkeit der Förderung von Kunst und Kultur setzten.

Die Ankäufe und die vom Land jährlich vergebenen Förderpreise – die auch für andere Bereiche gegenwärtiger Kunst vergeben werden – sind als direkter Weg zu verstehen, einzelne, im Anfang Ihres Schaffens stehende Künstler mit Bezug zum Land NRW durch Ankauf oder Preis zu fördern, um damit die öffentliche Wahrnehmung auf diese Künstler zu lenken. Ein weiterer Aspekt ist die materielle Unterstützung des Künstlers durch den Ankauf.


Zwei Phasen der Künstlerförderung

Die Auswahl der Förderankäufe und die Benennung der jährlichen Förderpreisträger werden durch entsprechende Gremien in der Staatskanzlei geleistet. Diese erste Phase endet mit der Überstellung der erworbenen Kunstgüter an die Einrichtung Kunst aus NRW.

Hier beginnt die zweite, langjährige Phase der Künstlerförderung.

Die neuen Zugänge werden möglichst rasch in der ständigen Ausstellung gezeigt. Durch den Internetauftritt von Kunst aus NRW, einen Newsletter und Pressemitteilungen wird die Öffentlichkeit auf die neuen, durch den Ankauf ausgezeichneten, künstlerischen Arbeiten hingewiesen. Gleichzeitig wird begonnen, im Rahmen einer langjährigen Pflege, Material über Künstler und Werk zu sammeln.

Nach der öffentlichen Schau in der ehemaligen Reichsabtei in Aachen - Kornelimünster können ausgewählte künstlerische Arbeiten in hochkarätige Einrichtungen des Landes NRW auf Zeit verliehen werden, etwa an die Ministerien oder Landesvertretungen in Brüssel und Berlin. An diesen Orten sind die Arbeiten zwar nur einer begrenzten Öffentlichkeit zugänglich, doch kommt besonders durch diese Leihvorgänge das klare Bekenntnis des Landes zu den mit Nordrhein-Westfalen verbundenen Künstlern zum Ausdruck.

Die aktuellen Neuzugänge werden in den Räumen der ehemaligen Reichsabtei in den Kontext der Künstlerförderung seit 1945 gestellt. Ein chronologischer Rundgang von 1945 bis heute erlaubt einen Einblick in die Entwicklung der bildenden Kunst aus Nordrhein-Westfälischer Sicht vom Kriegsende bis zur Gegenwart.

Die ständige Ausstellung, in ihren jünsten Teilen sich ständig erneuernd, wird durch etwa zehn Wechselausstellungen pro Jahr begleitet. Während eine Wechselausstellung sich der Förderpreisträger des jeweiligen Vorjahres annimmt, stehen die anderen Ausstellungen unter dem Zeichen der Werkschau älterer und jüngerer Künstler, die in durchaus gegenseitiger Verbundenheit zum Land NRW stehen.


Bedeutung von Kunst aus NRW

Die Einrichtung ist durch die öffentliche Schau von moderner Kunst in dem Gebäude der ehemaligen Reichsabtei eng mit der Euregio Belgien-Niederlande-Deutschland bei Aachen verbunden. Der besonderen Stellung der Einrichtung wird auch durch den Standort jenseits der geschäftigen Kunstbrennpunkte wie Köln oder Düsseldorf Tribut gezollt. Mit der Aufgabe, hoffnungsvolle Künstler besonders im Anfang ihres Weges zu begleiten, bereichert Kunst aus NRW das Augenmerk der kunstinteressierten Öffentlichkeit auf künstlerische Persönlichkeiten auch um solche, die nicht spontan auf dem kommerziellen Kunstmarkt Fuß fassen konnten. Die ständige Ausstellung zeigt jedoch auch Werke von mittlerweile international bedeutendenden Künstlern, wobei die Ankäufe sämtlich in den frühren Werkphasen dieser Künstler stattfanden.


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