Die häufigsten Fehler in Geodaten

Bei der Arbeit mit Geodaten stolpert man früher oder später über Fehler. QGIS verweigert das Puffern von Daten, weil die Geometrie ungültig ist, die Klassifizierung eines Attributs spuckt eine Reihe von Schreibweisen ein und der selben Klasse aus oder Flächen überlappen sich, obwohl sie eine gemeinsame Grenze haben sollten.

Dabei ist es zumeist unerheblich, aus welcher Quelle die Daten stammen. Daten aus einem Geoportal sind oftmals genau so fehlerhaft wie Daten aus OpenStreetMap. Bei eigenen Berechnungen und digitalisierten Daten ist aber ebenfalls Aufmerksamkeit gefordert.

Welche Fehler in Geodaten gibt es ?

Fehler in Geodaten lassen sich in grob drei Kategorien einteilen. Zum einen sind da die reinen Geometriefehler wie doppelte Knoten, sich selbst überlappende Polygone oder fehlerhafte innere Ringe (Donut-Polygone).

Ebenfalls sehr häufig sind Fehler in der Topologie der Daten. Die Topologie beschreibt die Beziehungen von Daten zueinander. Das sind zum Beispiel Landnutzungsklassen, Flächen wie Wald, Siedlung oder Wasser. Es kann immer nur eine Nutzungsart pro Polygon geben, Überlappung oder Lücken sind in diesem Sinne Fehler in der Topologie der Daten.

Ein weiteres Beispiel für häufige Topologiefehler sind Netzwerke wie Kanaldaten, Straßennetzwerke oder Leitungsnetze. Lücken in den Daten machen das Netzwerk zum Teil sogar unbrauchbar. So kann auf einen Straßennetzwerk mit Lücken kein Routing durchgeführt werden.

Inhaltliche Fehler tauchen auch immer wieder auf. Damit sind Fehler in den Attributdaten der Geodaten gemeint.
In OpenStreetMap erfasst man zum Beispiel Gebäude mit dem Tag „building:yes„. Unterschiedliche Eingaben, die aber alle dasselbe meinen, sind zum Beispiel „building:true„, „building:1„, „building:house“ und so fort.

Um alle Gebäude in einer Karte darstellen zu können, müssen alle oben genannten Variationen zur offiziellen Lösung „building:yes“ konsolidiert werden. Denn nur so erhält man einen konsistenten Datensatz, der mit einer Abfrage auch alle geforderten Daten zurück gibt.

Geometriefehler

Um die Geometriefehler besser zu verdeutlichen, sind unten einige Bilder von typischen Fällen zu finden. Es gibt natürlich von viel mehr Fälle, diese lassen sich aber nicht immer leicht erstellen. Diese Fehler können durch Berechnungsmethoden wie „Intersection“ entstehen, wo zwei Polygone von einander subtrahiert werden.

Wie findet man nun solche Geometriefehler? QGIS bietet da mehrere Möglichkeiten. Zum einen zeigt QGIS im Editiermodus des Layers schon oft an, dass Fehler vorliegen, wie in den Screenshots in der Statusleiste zu sehen.

Außerdem gibt es eine Reihe von Werkzeugen, auch als Plugin, die Geodaten nach Fehlern durchsuchen und diese anzeigen und unter Umständen auch Lösungsvorschläge bieten oder Korrekturen durchführen.

In QGIS 3  gibt es ein Werkzeug, dass Geometrien reparieren kann und zumindest die einfachen Fälle repariert.

Topologiefehler

Die nachfolgenden Screenshots zeigen einige typische Fälle von Topologiefehlern. Das Beispiel mit den Linien ist aber zumindest nicht ganz so einfach zu interpretieren wie es vielleicht den Anschein hat. Dazu aber gleich mehr.

In den ersten beiden Screenshots sieht man exemplarisch die topologische Überlappung von Polygonen und die Lücken zwischen den beiden Flächen. Der Fall mit den Linien kann ein Topologiefehler sein, muss es aber nicht. Je nach dem, was der Layer darstellt, liegt hier ein Fehler vor oder eben nicht. Gesetzt den Fall, hier handelt es sich um ein Straßennetzwerk könnte man die Lage auch als Brücke oder Tunnel interpretieren und die Geometrien wären als solche korrekt ohne einen gemeinsamen Schnittpunkt. Bei einem Leitungsnetzwerk wären die blaue und die lila Linie an der Schnittstelle aufzutrennen um eine richtige Topologie herzustellen.

Wie man sieht, ist die Frage, ob ein Topologiefehler vorliegt oder nicht auch immer eine Frage der Bedeutung der Daten und muss in der Prüfung mit einbezogen werden.

QGIS bietet ein Standardplugin, mit dem man Geodaten auf Topologiefehler überprüfen kann. Hier erstellt man seine eigenen Regeln und lässt diese durch das Plugin überprüfen.

Die Behebung von Topologiefehlern ist mehr oder weniger aufwändig durchzuführen. Mit dem im Bild gezeigten QGIS-Plugin findet man zwar die Stellen, wo die Regeln gebrochen werden, es existiert aber direkt keine Möglichkeit, die Fehler beheben zu lassen.
Hierzu kann man andere Systeme wie GRASS GIS oder PostGIS bemühen.

Fehler in den Attributen

Attributfehler sind die dritte Kategorie von Fehlern in Geodaten, die ich gerne vorstellen möchte. Exemplarisch zeige ich auf dem folgenden Screenshot die Werte aus dem Attribut „building“ aus OpenStreetMap.

Geodaten-Fehler Attributwerte
Fehler in den Attributwerten

Wie man sieht, gibt es da eine Reihe von Werten. Nicht alle Werte sind falsch, aber einige kann man konsolidieren. „bui“ sieht wie ein Tippfehler aus, „building_company“ entspricht nicht den OSM-Regeln, ebenso wie „Bäckerei“ oder „boulordrôme“ und einige mehr.

Solche Fehler lassen sich unter anderem mit dem Feldrechner in QGIS beheben, je nach Datenquellen stehen aber auch andere Möglichkeiten zur Verfügung.

Was ist mein QGIS Projekt für Imker?

Der eine oder andere wird es schon mitbekommen haben: Ich habe ein Projekt für Imker in QGIS realisiert. Das Projekt ist kostenlos und frei verfügbar und kann hier herunter geladen werden.

Hintergrundkarten für’s Saarland

Im Moment hat das Projekt Hintergrundkarten wie Orthofotos und Informationen über Naturschutzgebiete nur aus dem Saarland. Wer Hilfe beim Einfügen von Hintergrundkarten aus dem eigenen Bundesland braucht, kann mir einfach eine Email schicken und ich helfe gerne weiter.

Hilfe für Bienen

Dieses Projekt ist mein Beitrag zur Unterstützung der Bienen. Es hilft dem Imker, Standorte von Beuten zu verwalten, das Stockbuch zu führen, die Trachten zu erfassen und vieles mehr.

Selbstverständlich habe ich QGIS als Basis gewählt, denn damit kenne ich mich am besten aus. Es gibt auch einige Verwaltungs-Programme für Imker, die eine ähnliche Funktionalität bieten, sind aber im Gegenzug zu meinem Projekt online zu nutzen, kostenpflichtig (ab einer bestimmten Menge) oder mit sonstigen Einschränkungen versehen.

Mein Projekt ist im Gegensatz frei, kann beliebig viele Daten speichern und ist flexibel anpassbar. So kann man zum Beispiel viele verschiedene Hintergrundkarten und -dienste einbinden. Solche Hintergrundkarten sind unter anderem Lufbilder, topografische Karten, Umweltschutzzonen und vieles mehr. Viele solcher Karten können vom Geoportal des jeweiligen Bundeslandes bezogen werden.

Eine gute Übersicht über die Funktionalität bietet die Projektseite, auf der ich vieles rund um das QGIS-Projekt für Imker erläutere.

Installation

Wenn Sie das Projekt herunterladen, erhalten Sie ein ZIP-Archiv. Dieses entpacken Sie an einer geeigneten Stelle auf Ihrem Rechner. Anschließend können Sie per Doppelklick auf die Projektdatei das Projekt öffnen und damit arbeiten.

Als Windows-Nutzer installiert man QGIS 3 am besten mittels OSGeo4W, Linux-Nutzer sollten QGIS bereits in ihrer Paketverwaltung haben. Für alle Betriebssysteme gibt es Versionen auf der QGIS-Homepage.

Wie funktioniert das Projekt?

Eine Einführung in die Arbeit mit dem Projekt zeigt dieses kleine Youtube-Video, das auch dem QGIS-Einsteiger einen guten Einstieg vermitteln sollte.

Meine Maggi-Karte in der Saarbrücker Zeitung

Ich freue mich sehr, dass meine Maggi-Karte in der Saarbrücker Zeitung in einem Artikel Erwähnung gefunden hat.

Eine Maggi-Karte?

Letztes Jahr gab es im Saarländischen Rundfunk einen Beitrag über den Verbrauch von Maggi im Saarland und im allgemeinen Vergleich zu den anderen Bundesländern. Solche Daten laden natürlich zur Darstellung in einer Karte ein.

Aus diesem Grund habe ich eine Karte erstellt und auch auf meiner Webseite vorgestellt. Der Beitrag zur Karte mit Informationen zur Gestaltung und mehr findet sich hier.

Legende Maggi-Karte mit Verbreitung pro Haushalt und Verbrauch pro Jahr
Legende Maggi-Karte mit Verbreitung pro Haushalt und Verbrauch pro Jahr

In der Zeitung

Umso mehr hat es mich gefreut, dass die Saarbrücker Zeitung dieses Jahr an mich herangetreten ist, um meine Karte in einem ihrer Artikel zu verwenden. Viel mehr habe ich mich aber über die Rückmeldung von Lesern des Artikels gefreut. Der Artikel findet sich in der Online-Ausgabe der Saarbrücker Zeitung und mein Beitrag zur Radiosendung ist hier .

Interessierte können sich die Karte als PDF (A4-Format) auf meiner Webseite herunterladen. Die Nutzung der Karte ist für private Zwecke frei.

Haben Sie Fragen zur Karte oder über meine Arbeit? Gerne stehe ich Ihnen für Fragen zur Verfügung. Nutzen Sie meine Kontaktseite, um mit mir in Verbindung zu treten.

Kartenraum

Mehr Karten von mir finden Sie in meinem Kartenraum. Viel Spaß beim Stöbern!

Auf zum Mosel Wein Hack 2018

Dieses Wochenende findet in Trier der Mosel Wein Hack 2018 statt. Auf diesem Hackathon soll interdisziplinär an Lösungen für den Weinbau gearbeitet werden. Der Weinbau steht vor verschiedenen Herausforderungen wie Klima-, Struktur- und Technologiewandel. Diese Herausforderungen sollen am kommenden Wochenende von verschiedenen Teams angegangen werden und Lösungsansätze herausgearbeitet werden.

Ich fahre hin und mache mit. Denn zum einen ist der Wandel im Weinbau ein interessantes Thema, zum anderen findet die Veranstaltung ja direkt vor meiner Haustüre statt – best of both worlds! Denn die Veranstaltung findet auf dem Petrisberg im im Innovations- und Gründerzentrum Trier (IGZ) statt.

Als Geograf interessieren mich vor allem die Themenbereiche Klima und Technologie, da diese den meisten Raumbezug aufweisen. Da ja im Moment Starkregenereignisse häufiger vorkommen, wäre das sicherlich ein Thema, das es zu behandeln wert wäre. Erosion und Bodenabtrag sind sicherlich Klassiker im Weinbau, durch den Klimawandel werden diese Prozesse aber zusätzlich verstärkt. Mal sehen, was sich daraus machen lässt.

Beitragsfoto:

Photo by Pierre Gui on Unsplash

 

SHS-Wandermarathon 2018 in 3D

Zu Fuß unterwegs in im Hunsrück

Auch dieses Jahr findet wieder der SHS-Wandermarathon 2018 statt. Wie schon die Jahre zuvor werde ich auch wieder die lange Strecke gehen. Dieses Jahr gibt es die lange Strecke mit 44km, die mittlere mit 28km und die kurze mit 18km. Neu ist auch, dass die Kurzstrecke nicht auf den selben Abschnitten des Saar-Hunsrücksteigs verläuft wie die beiden anderen. Dafür gibt es dort auf der Strecke die Geierlay-Brücke. Die beiden langen Strecken verlaufen entlang der Abschnitte Oppenhausen Richtung Kastellaun, währen die Kurzstrecke von Mörsdorf nach Kastellaun geht. Treffpunkt und Ziel ist für alle Strecken an der Burg in Kastellaun.

Die letzten male hatte ich immer eine alternative Karte erstellt, die man sich auf meiner Seite im PDF-Format herunterladen konnte. Die Karte vom letzten Jahr inklusive Höhenprofil findet man hier. Leider bin ich dieses Jahr nicht rechtzeitig dazu gekommen, eine Karte zu erstellen. Vielleicht gibt es noch eine im Nachhinein, mal sehen. Die offizielle Karte, die mit den Startunterlagen gekommen ist, findet nicht so hundertprozentig meine Zustimmung. Gerade die Zuordnung von Points of Interest ist bei der Größe der Symbole etwas schwierig. Komisch finde ich auch die Beschriftung der Kilometrierung, die rückwärts gezählt ist.

Webkarte in 3D

Um wenigstens ein bisschen zum Thema beizutragen, habe ich eine interaktive Karte in 3D erstellt, mit der man sich den Streckenverlauf genau im Gelände ansehen kann. So sieht man sofort, wo es anstrengend werden wird.

Die Karte habe ich mit QGIS und dem QGIS2Threejs-Plugin erstellt. Es sind rund 5Mb an Daten herunterzuladen, bevor man die Karte nutzen kann. Viel Spaß damit!

Zur Karte

Hinweise zur Nutzung

Die Karte nutzt Threejs zur Darstellung der Daten. Die Nutzung ist eigentlich recht einfach: Mit der linken Maustaste gedrückt rotiert man die Karte hin und her, mit dem Mausrad zoomt man herein oder heraus, während man mit der rechten Maustaste gedrückt den Bildausschnitt verschieben kann.

QGIS Plugin Geoportal LU

Ich freue mich, mein QGIS Plugin Geoportal LU für QGIS 3 ankündigen zu dürfen. Das Plugin ermöglicht die Suche nach Adressen, Katasterparzellen, Ortschaften und vielem mehr in Luxemburg zu suchen.

Das luxemburgische Geoportal bietet auf seiner Kartenseite die Möglichkeit, nach Adressen, Parzellen und anderen Örtlichkeiten zu suchen. Mein Plugin greift die offene Schnittstelle des Geoportals auf und macht diese in QGIS verfügbar.

Das Plugin ist über das offizielle QGIS Pluginverzeichnis verfügbar und auch auf der luxemburgischen Open Data Plattform verlinkt.

QGIS Plugin Geoportal LU
QGIS Plugin Geoportal LU

Zukünftige Versionen erhalten noch Übersetzungen in englischer, deutscher und französischer Sprache. Außerdem füge ich die Möglichkeit hinzu, die WMS-Dienste des Geoportals auf einfache Art und Weise zu einem QGIS Projekt hinzuzufügen.

 

Gemeinden im Saarland – eine Landschaftsanalyse (Teil 2)

Gemeinden im Saarland – eine Landschaftsanalyse

Nachdem im ersten Teil meiner Landschaftsanalyse des Saarlandes das Saarland als Ganzes unter die Lupe genommen wurde, geht der zweite Teil mehr auf die Gemeinden im besonderen ein.

Hinweis: Mittlerweile ist der Atlas der Landnutzung im Saarland fertig produziert und kann von meiner Seite heruntergeladen werden. Der Atlas hat 61 Seiten im A3-Format und ist ungefähr 130MB groß. Erstellt habe ich den Atlas komplett mit QGIS 3, die Diagramme habe ich mit Matplotlib generiert.

Welche Gemeinde hat denn am meisten … ?

Eine interessante Frage ist natürlich, welche Gemeinde denn den anteilig an ihrer Fläche höchsten Anteil einer bestimmten Nutzungsart aufweist. Dazu habe ich eine Tabelle erstellt, die die Maximalwerte sortiert nach Anteil auflistet.

GemeindeLandnutzungAnteil (%)Fläche (km²)
Sulzbach / SaarLaubwälder60.39%9.69 km²
IllingenWiesen und Weiden51.19%18.64 km²
WallerfangenNicht bewässertes Ackerland45.76%19.29 km²
RiegelsbergNicht durchgängig städtische Prägung41.84%6.12 km²
GroßrosselnMischwälder32.33%8.16 km²
Losheim am SeeNadelwälder19.22%18.55 km²
Dillingen/SaarIndustrie und Gewerbeflächen, öffentliche Einrichtungen18.64%4.06 km²
Ensdorf/SaarWald- Strauch- Übergangsstadien9.62%0.81 km²
Ensdorf/SaarDeponien und Abraumhalden9.34%0.78 km²
PerlKomplexe Parzellenstruktur5.10%3.84 km²
Rehlingen-SiersburgLandwirtschaftlich genutztes Land mit Flächen natürlicher Bodenbedeckung von signifikanter Größe4.45%2.73 km²
ÜberherrnNatürliches Grünland3.74%1.27 km²
NalbachWasserflächen2.73%0.61 km²
WeiskirchenSport- und Freizeitanlagen2.54%0.85 km²
SaarbrückenStädtische Grünfläche2.35%3.92 km²
Dillingen/SaarAbbauflächen2.15%0.47 km²
Rehlingen-SiersburgObst- und Beerenobstbestände1.68%1.03 km²
SaarbrückenDurchgängig städtische Prägung1.24%2.08 km²
NeunkirchenStraßen-, Eisenbahnnetze und funktionell zugeordnete Flächen1.19%0.89 km²
SaarlouisHafengebiete0.95%0.41 km²
PerlWeinbauflächen0.82%0.62 km²
NohfeldenBaustellen0.72%0.73 km²
SaarbrückenFlughäfen0.71%1.19 km²
MettlachGewässerläufe0.57%0.44 km²
ÜberherrnSümpfe0.01%0.00 km²

Hier sieht man zum Beispiel, dass es die meinsten Laubwälder in Sulzbach/Saar gibt. Riegelsberg ist die Gemeinde, die die meiste nicht durchgängig städtischen Prägung mit mehr als 40% aufweist. Die nicht durchgängig städtische Prägung ist am ehesten dem Dorfcharakter und den typischen Einfamilienhaussiedlungen mit Grünflächen und offenen Flächen zu verstehen. Eine genaue Beschreibung aller 44 Nutzungsklassen, die im Corine Land Cover Projekt Verwendung finden, kann man beim Umweltbundesamt einsehen.

Typisch saarländisch – Beckingen

Neben den oben erwähnten Maxima ist natürlich auch die Frage interessant, welche Gemeinde denn von der Flächennutzung am ehesten dem Landesdurchschnitt entspricht. Diese Frage ist gar nicht so einfach zu beantworten, denn tatsächlich entspricht keine Gemeinde so hundertprozentig dem Landesdurchschnitt.

Doch was ist überhaupt der Landesdurchschnitt? Wie man der Tabelle aus dem ersten Teil entnehmen kann, sind die Landnutzungsklassen mit den höchsten Werten Wiesen und Weiden (23,47%), Laubwälder (23,24%) und nicht durchgängig städtische Prägung (14,65%). Und tatsächlich findet sich keine Gemeinde, die den oben genannten Anteilen am nächsten kommt.

Fasst man die Waldflächen allerdings zusammen kommt man landesweit auf rund 40% Waldflächen. Und mit diesen neuen Zahlen ist Beckingen die Gemeinde, die diesen Werten  am nächsten kommt. Denn in Beckingen beträgt der zusammengefasste Waldanteil 46%, Wiesen und Weiden 20% und nicht durchgängig städtische Prägung 17%.

Diagramm der Flächennutzung in Beckingen/Saar
Diagramm der Flächennutzung in Beckingen/Saar
Karte der Flächennutzung in Beckingen/Saar
Karte der Flächennutzung in Beckingen/Saar

Atlas der Landnutzung im Saarland

Alle 52 Gemeinden und Städte im Saarland mit ihrer Landnutzung findet man in meinem Atlas der Landnutzung im Saarland. Der Atlas ist frei verfügbar und kann von meiner Webseite heruntergeladen werden.

Haben Sie noch Anmerkungen oder gar einen Fehler gefunden? Teilen Sie mir mit, was Sie bewegt, ich freue mich auf Ihre Rückmeldung!

Das Kopfbild des Beitrags ist von LoKiLeCh und findet sich bei WikiMedia Commons. Das Bild zeigt den Blick auf Beckingen vom Fischerberghaus aus gesehen.

Meine Landschaftsanalyse in der Saarbrücker Zeitung

Ich freue mich sehr, dass es meine Analyse der saarländischen Landschaft in die Freitagsausgabe vom 13.04.2018 der Saarbrücker Zeitung geschafft hat.

Der Artikel zeigt die „saarländischste“ Gemeinde Beckingen als Karte und ein Diagramm mit der prozentualen Landnutzung als Torten/Kreisdiagramm. Leider haben es die Farben aus der Karte aus technischen Gründen nicht in das Diagramm geschafft, so hätte man sich die Erklärung der Legende sparen können.

Der Link im Tweet zeigt mittlerweile auf die falsche Ausgabe, der richtige ist dieser hier.

Typisch saarländisch – eine Landschaftsanalyse (Teil 1)

Wieso eine Landschaftsanalyse

Landschaft im Saarland?

Das Wort „Landschaft“ beschreibt im Allgemeinen den Charakter einer Gegend, die als Ganzes betrachtet wird und sich gegenüber anderen Gebieten abgrenzt. Die Landschaft ist dabei kein genau abgegrenzter Raum, sondern eher eine lose Einheit. Die Nutzung des Begriffes (der geografischen) Landschaft lässt sich dabei seit der Renaissance nachweisen.

[…]
In des Waldes Geheimniß entflieht mir auf einmal die Landschaft,
Und ein schlängelnder Pfad leitet mich steigend empor.
Nur verstohlen durchdringt der Zweige laubigtes Gitter
Sparsames Licht, und es blickt lachend das Blaue herein.
[…]

„Der Spaziergang“ – Friedrich Schiller

Was ist die typisch saarländische Landschaft?

Was ist also die typisch saarländische Landschaft? Ist es das eher industriell geprägte Saartal von Beckingen bis Saarbrücken oder eher der dünner besiedelte Nordwesten zwischen Sankt Wendel und Wadern? Wie viel Wald gibt es im Saarland, oder herrscht eher die Landwirtschaft mit Feldern und Wiesen vor?

All diesen Fragen möchte ich mit einer kleinen Reihe auf meinem Blog auf den Grund gehen. In diesem ersten Teil geht es um die saarländische Landschaft im Allgemeinen und den Anteilen von Wald, Wiesen und Siedlungen im landesweiten Zusammenhang. Wie viel Wald gibt es im Saarland, wie viel bebaute Fläche und wie viele Wiesen und Weiden? Diese Fragen werde ich mit Hilfe des Corine-Land-Cover-Projektes (siehe auch den Abschnitt weiter unten dazu) beantworten und schauen, was die saarländische Landschaft ausmacht.

Was ist das Corine-Land-Cover-Projekt?

Corine-Land-Cover (CLC) ist ein Projekt der Europäischen Union, dass flächendeckend und einheitlich für alle Mitgliedsländer Informationen zur Landbedeckung und Landnutzung zur Verfügung stellt. Durchgeführt und organisiert wird das Projekt von Copernicus, dem europäischen Erdbeobachtungsprogramm. Das CLC-Projekt deckt alle 39 europäischen Länder ab, hier geht es aber nur um die Landnutzung im Saarland.

Landbedeckung und Landnutzung sind wichtige Anzeiger für Umweltbelastungen und menschliches Handeln, sie zeigen aber auch den Charakter einer Landschaft. Ist sie eher ländlich geprägt, oder eher städtisch, herrschen Wälder vor oder eher Wiesen?
CLC-Daten werden seit den 1990er Jahren regelmäßig europaweit auf der Basis von Satellitendaten erhoben. Die Mindestkartiereinheit (MKE) ist dabei 25ha für Flächen. Lineare Objekte wie Flüsse müssen eine Mindestbreite von 100m vorweisen. Flächen die unter der MKE liegen, werden automatisch der nächst passenden Klasse zugerechnet.

Es gibt insgesamt 44 Klassen, in denen die Landnutzung eingeteilt wird, wobei im Saarland 25 vorkommen. Diese 44 Klassen sind dabei in fünf Hauptgruppen unterteilt: Bebaute Fläche, Landwirtschaft, Wälder und naturnahe Flächen, Feuchtflächen und Wasserflächen. Diese Hauptgruppen unterteilen sich wieder in 15 weitere Klassen, worauf schlussendlich die 44 Detailklassen basieren.

Ich habe die Standard-Farben der Corine-Land-Cover-Karten ein wenig angepasst, um eine etwas gefälligere Darstellung zu erreichen.

Atlas der Landnutzung des Saarlandes

Es gibt ja bereits einige Kartenwerke, die auch die Landnutzung im Saarland darstellen, wie einige Dienste des saarländischen Geoportals. Allerdings ist mir keins bekannt, welches auf Gemeindeebene und landesweit die Landnutzung im Vergleich darstellt. Nach der Lektüre von Alasdair Raes hervorragenden Werks für das Vereinigte Königreich wollte ich einen vergleichbaren Atlas für das Saarland erstellen. Im ersten, diesen Teil, der Blogreihe stelle ich die Landnutzung im saarlandweiten Überblick vor. Der zweite Teil wird dann die Gemeinden unter die Lupe nehmen und einige, besonders herausragende, vorstellen und in einem downloadbaren Atlas präsentieren. Und nun, ohne weitere Umstände die Karte. Eine Version zum Downloaden gibt es weiter unten.

Corine-Land-Cover Saarland

Landschaft im Saarland

Wie die Karte und die Tabelle zeigen, sind Waldflächen die hauptsächliche Landnutzung im Saarland. Laubwälder, Nadelwälder und Mischwälder bedecken rund 40% der Landesfläche. Landwirtschaftliche Flächen bedecken einen ähnlich großen Anteil wie die Wälder mit ebenfalls rund 40%, wobei Wiesen und Weiden den größten Anteil an der Landesfläche mit rund 23% haben. Überbaute Flächen wie Siedlungen, Industrie- und Eisenbahnanlagen bedecken rund 18% der Landesfläche.

Wälder

Die Wälder sind ein markantes Merkmal der saarländischen Landschaft. Laubwälder belegen dabei 24% der Landesfläche, während Mischwälder mit 11% und Nadelwälder mit 5% der Gesamtfläche vertreten sind.

Den Übergang vom Wald zum Umland fasst die Klasse Wald- Strauch- Übergangsstadien zusammen und beinhaltet auch Flächen zur Aufforstung. Diese Klasse belegt immerhin 1% der Landesfläche.

Siedlungsflächen

Im Saarland dominiert die nicht durchgängige städtische Prägung mit rund 15%. Das sind Siedlungsflächen, die durchbrochen sind von Straßen und inselhaften Grünflächen, also die typische Kleinstadt- und Dorfstruktur.  Die durchgängig städtische Prägung ist im Gegensatz nur mit 0,11% vertreten. Diese findet man ausschließlich nur in Saarbrücken und Völklingen.

Sport- und Freizeitanlagen und städtische Grünflächen belegen zusammen rund 0,7% der Landesfläche. Ein Grund für die gerine Zahl ist sicherlich die oben erwähnte MKU von 25ha. Viele der Flächen werden den umliegenden Strukturen zugeordnet worden sein und tauchen deshalb gar nicht in der Landnutzung auf.

Industrieflächen

Industrie- und Gewerbeflächen hingegen belegen lediglich 2,74% der Landesfläche. Im Landesdurchschnitt ist also keine Spur vom industriell geprägten Saarland zu sehen. Auf Gemeindeebene sieht das Bild individuell natürlich etwas anders aus.

Eisenbahnflächen (0,14%), Hafengebiete (0,02%) und Flughäfen (0,05%) belegen nicht einmal 1% der Landesfläche und treten nur sehr vereinzelt auf. Am prägnantesten sind sicherlich noch die Eisenbahnflächen, die wie zu erwarten entlang der Schienentrassen im Saarland liegen.

Landwirtschaftlich genutzte Flächen

Den Großteil der landwirtschaftlichen Flächen machen Wiesen und Weiden mit 23% aus. Wiesen und Weiden werden hauptsächlich zur Futtergewinnung und Beweidung von Vieh genutzt. Nicht bewässertes Ackerland belegt rund 15% der Landesfläche und umfasst unter anderem Flächen zum Anbau von Getreide, Gemüse und Futter- und Industriepflanzen.

Mit komplexer Parzellenstruktur ist ein Nebeneinander von einjährigen Kulturen, Weideland und Dauerkulturen gemeint. Parzellen mit komplexer Struktur belegen immerhin noch 1,1% der Landesfläche.

Landwirtschaftlich genutztes Land mit Flächen natürlicher Bodenbedeckung von signifikanter Größe taucht mit rund 1% der Landesfläche in der Statistik auf und beschreibt landwirtschaftliche Flächen, die von natürlicher Vegetation unterbrochen werden.

Die am Ende der Tabelle auffällige Sumpffläche befindet sich im der Gemeinde Überherrn an der Grenze zu Frankreich. Die saarländischen Weinanbaugebiete belegen nicht einmal 1% der Landesfläche und befinden sich, wie zu erwarten, in der Gemeinde Perl.

Zusammenfassung

Insgesamt lässt sich festhalten, dass das Saarland mehrheitlich von Wäldern und Wiesen und Weiden geprägt ist. Siedlungsflächen gehören aber genauso zum Landschaftsbild und bilden das drittstärkste prägende Element in der Gesamtübersicht. Von den 44 Landnutzungsklassen, die in den Corine-Land-Cover-Daten vorgesehen sind, finden sich mehr als die Hälfte (25) auch im Saarland wieder. Somit ist die saarländische Landschaft abwechslungsreich geprägt und bietet eine Vielzahl an Landnutzungstypen.

Gerade die Mitte des Saarlandes zwischen Dillingen und Lebach ist sehr heterogen, mit relativ vielen kleinparzelligen Flächen und mit einem sehr abwechslungsreiches Bild. Sowohl der Norden zwischen Mettlach und Nonnweiler, als auch der Süden von Lauterbach bis nach Neunkirchen ist relativ stark von Waldflächen geprägt.

Während der südliche Teil mit Saarbrücken, Friedrichtstal, Sulzbach und Neunkirchen ein sehr dicht besiedeltes Gebiet mit relativ viel Wald ist, weist der Norden eine eher dörfliche Siedlungsstruktur auf.

Eine Beschreibung der Bedeutung der einzelnen Klassen lässt sich beim Umweltbundesamt einsehen.

Link zum Download der Karte

PDF: Landnutzung im Saarland (A3)

Update

Der vollständige Atlas der Landnutzung im Saarland ist mittlerweile verfügbar und deckt auch die Nutzung in den Gemeinden ab.

Teil Zwei

Der zweite Teil wird, wie weiter oben bereits angedeutet, die Gemeinden im speziellen untersuchen. Welche Gemeinde hat die meisten Waldflächen, welche hat die meiste bebaute Fläche, welche entspricht dem Landesdurchschnitt am ehesten und wo ist die Landwirtschaft besonders stark repräsentiert?

Am Ende des Projektes möchte ich gerne einen Atlas veröffentlichen, der diese Fragen beantwortet und mittels Karten, Diagrammen und Tabellen erklärt und darstellt – einen Atlas der saarländischen Landschaft.

QGIS mit Microsoft Access verwenden

Heute geht es um die Verwendung einer sehr häufig genutzten Datenbank, nämlich Microsoft Access im Zusammenspiel mit QGIS. Ich zeige, wie man mit QGIS auf die Daten in Access zugreifen kann und Punktgeometrien darstellen kann.

Als Geograf wünscht man sich natürlich immer eine PostgreSQL- oder doch zumindest eine Spatiallite-Datenbank, wenn es um die Arbeit mit Geodaten geht. Doch zumindest meine Praxis zeigt, dass gerade Microsoft Access in vielen Büros und Gemeinden noch zum Einsatz kommt. Häufig wird dabei eine zweigleisige Strategie benutzt: In Access werden die Sachdaten gespeichert und in einem CAD-Plan oder etwas ähnlichem werden die Geoinformationen gespeichert. Dabei ist zwangsläufig das eine oder das andere nicht auf der selben Aktualität wie das andere.

Deshalb kommt häufig der Wunsch auf, den Plan nicht mehr manuell erstellen zu müssen, sondern ihn aus den Daten der Access-Datenbank erstellen zu lassen. Ein Wechsel der Datenbank steht dabei eigentlich nie zur Debatte, denn die Arbeitsweise mit Access ist etabliert und neue Formulare und Verfahren sind meist nur schwer durchzusetzen.

Aller Unkenrufe zum Trotz ist Microsoft Access zu aller erst ein einfach zu benutzendes Datenbanksystem mit einfacher Formulargestaltung. Man benötigt keinen Server, es ist mehrbenutzerfähig und wohl deshalb sehr beliebt. Sogar ESRI hat eine Erweiterung auf das Access-Dateiformat für ArcGIS entwickelt – die Geodatabase.

Die im Beitrag benutzten Techniken und Schlagworte sind diesmal ODBC, virtuelle Layer, virtuelle Dateien und SQL. Aber kein Grund zur Panik, das klingt schlimmer als es ist.

Machen wir das Beste aus der Situation, also ran an die Buletten!

Eine ODBC-Verbindung zu Microsoft Access herstellen

Die Open Database Connectivity, zu deutsch „Offene Datenbank-Verbindungsfähigkeit“ ist ein Werkzeug unter Windows, mit dem man Verbindungen zu Datenbanken, wie einer Access-Datenbank unter einem einzigartigen Namen bereitstellen kann. Das Erscheinungsbild des Einstellungsdialoges weist auf das Alter der Technologie hin, funktioniert aber auch heute noch tadellos. Mit Hilfe einer ODBC-Verbindung kann man Daten aus einer Datenbank auslesen und auch manipulieren.
QGIS nutzt die ODBC-Schnittstelle, um Tabellen aus Access zu laden. Diese Tabellen können wir dann, ähnlich wie Attributtabellen oder importierte CSV-Tabellen behandeln.

Der Dialog zum Erstellen einer ODBC-Verbindung zeigt sich folgendermaßen:

Im Grunde wählt man eine Access-Datenbank aus und vergibt einen eindeutigen Namen, mit dem man die Verbindung identifizieren kann. Das ist schon alles, was zu tun ist. Aufpassen muss man bei der Art der ODBC-Verbindung, es gibt 32-Bit und 64-Bit Verbindungen. Je nach Version des Clients – hier QGIS – muss man die passende ODBC-Verbindung wählen. Bei einem 32-Bit QGIS die 32-Bit ODBC-Verbindung und für ein 64-Bit QGIS eine 64-Bit ODBC-Verbindung. Ach so, und es muss zwingend eine Datenbank Typ MDB sein. Das neue Access-Format funktioniert nicht mit ODBC, zumindest kann man keine *.aacdb Dateien auswählen.

Die ODBC-Verbindung in QGIS nutzen

Ich nutze QGIS 2.99 um das Verfahren zu demonstrieren, der Dialog ist aber ähnlich in der aktuellen QGIS-Version 2.18. Es sollte kein Problem sein, die Vorgehensweise auch in 2.18 anzuwenden. Falls doch, einfach in die Kommentare schreiben oder sonst wie melden.
Für diesen Blogpost habe ich vier Orte mit Koordinaten und Namen in einer Access-Datenbank gespeichert. Die Koordinaten sind in Gauß-Krüger Zone 2 mit typischen Rechts- und Hochwerten. So sind auch die Spalten in Access benannt. Folgende Screenshots und die Tabelle zeigen die verwendeten Daten:

idnamerechtswerthochwert
1Mitlosheim2556110.96155489015.1827
2Weiskirchen2557385.12145489912.4784
3Weiskirchen2559269.44235491401.9892
4Waldhölzbach2555303.39545490917.4495

Die ODBC-Verbindung in QGIS findet man unter „Vektor->Quelltyp Datenbank->Typ ODBC“. Schließlich wählt man eine neue Verbindung aus, gibt der Sache einen Namen und gibt unter „Datenbank“ den weiter oben gewählten ODBC-Verbindungsnamen ein. Der Screenshot zeigt alle von mir gemachten Einstellungen auf einen Blick.

ODBC Verbindung in QGIS einrichten
ODBC Verbindung in QGIS einrichten

QGIS wird vor dem Hinzufügen der Tabelle nach einem Passwort fragen, falls keins definiert ist bestätigt man einfach mit <Return>. Et voilà, die Tabelle „Orte“ aus Access ist in QGIS hinzugefügt worden. Im nächsten Schritt machen wir aus der geometrielosen Tabelle eine Tabelle mit einer Punktgeometrie.

Punktlayer aus Koordinaten erzeugen

Eine Möglichkeit, aus der vorliegenden Tabelle einen Layer mit einer Punktgeometrie zu erzeugen, ist einen „Virtuellen Layer“ auf Basis der Tabelle „Orte“ aus der ODBC-Verbindung zu verwenden. Virtuelle Layer hatte ich bereits in meinem letzten Blogpost über Geometriegeneratoren und Virtuelle Layer behandelt, deshalb werde ich nur kurz zeigen, wie man aus den Koordinaten eine Punktgeometrie erzeugt.

Bevor wir fortfahren können, müssen wir erst noch den Doppelpunkt aus dem Layernamen entfernen. Diese Sonderzeichen machen nur Probleme bei der Verwendung des Layers in der Abfrage des virtuellen Layers. Deshalb habe ich den Layer einfach in „Orte“ umbenannt.

QGIS Virtuellen Layer erstellen
QGIS Virtuellen Layer erstellen

Ein Klick auf <Hinzufügen> öffnet ein Fenster, dass nach dem Koordinatensystem fragt, hier ist das Koordinatenbezugssystem (KBS) 31466 für die Gauß-Krüger-Zone 2 anzugeben. Hier noch einmal die SQL-Anweisung im Klartext:

SELECT id, name, make_point( rechtswert, hochwert) as geom
FROM Orte

Im übrigen finde ich den neuen Dialog zur Auswahl eines KBS in QGIS wirklich gut gelungen, das aber nur am Rande. Das Ergebnis, mit Beschriftung aus dem Feld „name“, sieht dann folgendermaßen aus:

Ortschaften aus einem Virtuellen Layer
Ortschaften aus einem Virtuellen Layer

Aktualisierungen der Koordinaten in der Access-Datenbank werden im Normalfall nach einem Neuzeichnen des Layers direkt angezeigt.

Die Alternative: OGR Virtual Files

Eine Alternative zu den virtuellen Layern aus QGIS ist das Pendant „Virtual Files“ von GDAL/OGR. Das Format für die virtuellen Dateien ist im Grunde eine XML-Textdatei mit bestimmten Angaben zur ODBC-Datenverbindung und einem Teil, indem man die SQL-Abfrage für den Layer generiert. Also im Prinzip das selbe wie im vorigen Abschnitt, allerdings ausgelagert in eine eigene Konfigurationsdatei. Wer seine Layer über mehrere Programme hinweg definieren möchte, lieber mit einem Texteditor arbeitet oder aus anderen Gründen das XML-Format der Möglichkeit von QGIS bevorzugt, kann so leicht einen Layer erzeugen. Hier einmal die XML-Konfiguration:

<OGRVRTDataSource>
<OGRVrtLayer name="Ortschaften">
<SrcDataSource>ODBC:qgis_odbc,Orte</SrcDataSource>
<SrcSQL>
SELECT id, name, rechtswert, hochwert
FROM Orte
</SrcSQL>
<LayerSRS>EPSG:31466</LayerSRS>
<GeometryType>wkbPoint</GeometryType>
<GeometryField encoding="PointFromColumns" x="rechtswert" y="hochwert" />
</OGRVrtLayer>
</OGRVRTDataSource>

Einfach in einem Editor der Wahl – ich nehme dazu gerne Notepad++ – das XML erstellen und abspeichern. Die Datei kann man dann ganz einfach per Drag&Drop vom Explorer in den QGIS-Layermanager ziehen und die Ansicht genießen. In
<SrcDataSource>ODBC:qgis_odbc,Orte</SrcDataSource>
kann man per Kommata getrennt, mehrere Tabellen angeben und auch mittels Join im SQL verknüpfen. Die meisten Tags sind ja selbsterklärend, lediglich hier
<GeometryField encoding="PointFromColumns" x="rechtswert" y="hochwert" />
wird die Geometrie festgelegt, in dem man die Spalten für die X- und Y-Koordinaten definiert. Aufpassen muss man mit Bindestrichen und ähnlichen Sonderzeichen in den Spaltennamen, die werden nicht gerne genommen und müssen mittels Alias im SQL „entschärft“ werden.

Überprüfen kann man die Funktionalität der XML-Datei in der OSGeo4W-Shell, indem man mittels
> ogrinfo ortschaften.xml
schaut, ob Fehlermeldungen auftreten. Läuft alles glatt, lässt sich die Datei auch in QGIS verwenden.

Zusammenfassung

Nach diesem Beitrag sollte es kein Problem mehr sein, zu einer Access-Datenbank eine ODBC-Verbindung aufzubauen und die in der Datenbank vorhandenen Tabellen in QGIS zu verwenden. Dabei kann man die integrierten Mechaniken in QGIS nutzen oder alternativ auf XML-Dateien zurückgreifen. Jede Methode hat ihre Vor- und Nachteile, letztendlich führen aber beide zum selben Ziel.

Als Randnotiz möchte ich noch auf die Möglichkeit hinweisen, Geometrien in QGIS auch mit Hilfe der Funktion geom_from_wkt zu erzeugen. WKT ist das Well-Known-Text Format zur Beschreibung von Geometrien in menschenlesbarer Form. Hat man dieses in einer Spalte in Access stehen, lassen sich natürlich auch ganz einfach Linien- und Polygonlayer erzeugen.
Fraglich bleibt natürlich, wie das WKT in die Access-Datenbank kommt. Man könnte natürlich die Geometrien in QGIS digitalisieren und dann per Copy&Paste nach Access kopieren, aber da beißt sich die Katze irgendwie in den Schwanz und man sollte vielleicht einen anderen Workflow in Betracht ziehen.

Sollte noch etwas unklar sein oder nicht wie hier beschrieben funktionieren, kann mich auch kontaktieren oder einfach unten in die Kommentare schreiben.
Ich nehme auch noch Vorschläge für meinen nächsten Blogpost entgegen. Im Moment steht mir der Sinn nach etwas Statistik und etwas mehr Kartografie. Die letzten beiden Beiträge waren ja eher technischer Natur, aber ich würde mich auch über Vorschläge freuen. Also, Vorschläge für den nächsten Post können hier in den Kommentaren oder per Email, Twitter und dem Rest gemacht werden.