Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis   III

1.  Einleitung: Geo-Informationssysteme als effektive Instrumente zur  

Entscheidungsunterst  ützung  1

2.  Geo-Informationssysteme: Begriffsklärung und Abgrenzung.  2

3.  Erfolgsfaktoren: Begriffsklärung und Abgrenzung  5

4.  Entwicklung und Konzeption von Geo-Informationssystemen.  7

4.1  Die Entwicklung von GIS in Forschung und Praxis  8

4.1.1  Die Entwicklung von GIS in der Forschung.  8

4.1.2  Die Entwicklung von GIS in der Praxis  9

4.2  Die Komponenten von GIS.  12

4.2.1  Hardware  12

4.2.2  Software.  14

4.2.3  Daten.  15

4.2.4  Anwender  17

4.3  Die Hauptfunktionen von GIS  18

4.3.1  Datenbeschaffung und -eingabe.  19

4.3.2  Datenverwaltung  21

4.3.3  Datenanalyse  21

4.3.4  Datenpräsentation  24

5.  Praktische Einsatzfelder und Anwendungsgebiete von GIS.  24

5.1  GIS im Katastrophenmanagement  25

5.2  GIS in der öffentlichen Verwaltung  26

5.3  GIS in der Landwirtschaft - Precision Farming.  27

5.4  GIS im Umweltschutz  28

I

5.5  GIS in der Wirtschaft  28

5.5.1  GIS zur Unterstützung von operativen Aufgaben  29

5.5.1.1  Betriebsmittelmanagement.  29

5.5.1.2  Routenoptimierung  30

5.5.2  GIS zur Unterstützung von strategischen Aufgaben  31

  - Das Geomarketing.  31

5.5.2.1  Standortplanung.  39

5.5.2.2  Vertriebsoptimierung.  42

5.5.2.3  Zielgruppenanalyse  45

5.5.2.4  Mediaplanung  47

5.5.3  Location Based Services (LBS) - Standortbezogene Dienste  50

5.5.3.1  Die Konzeption der LBS  50

5.5.3.1  Fallstudie: Der Einsatz von LBS am Flughafen München  53

6.  Die Erfolgsfaktoren von GIS als Vorsteuerungsgrößen für den  

Unternehmenserfolg   55

6.1  Voraussetzungen für den erfolgreichen Einsatz von GIS:  57

Die  GIS-Erfolgsfaktoren.  57

6.2  Wettbewerbsvorteile durch erfolgreich implementierte GIS.  59

6.3  Kritische Aspekte von GIS  62

7.  Fazit und Ausblick  62

Literaturverzeichnis   IV

II

Abbildungsverzeichnis   

Abbildung  1: Unterschiedliche Definitionen des „GIS“-Begriffs in der Literatur  

Abbildung  2: Unterschiedliche Definitionen des Begriffs „Erfolgsfaktoren“ in der Literatur  

Abbildung  3: Darstellung eines Raster- (a) und eines Vektordatenmodells (b)  

Abbildung  4: Ausschnitt eines Netzbezirks  

Abbildung  5: Die Funktionsweise des Geomarketing.  

Abbildung  7: Beispiel für Wohnumfeldtypologien.  

Abbildung  6: Das Prinzip der Layertechnik.  

Abbildung  7: Die Ist-Karte als Basis der Gebietsoptimierung.  

Abbildung  9: Die LBS-Komponenten.  

Abbildung  10: Suche einer Pizzeria - Beispiel für einen Pull-Service.  

Abbildung  11: LBS als Hilfsmittel zur Betonplattendokumentation: Suchhilfe von Schadstellen  

Abbildung  12: Der zeitliche Zusammenhang zwischen GIS als internem Erfolgspotenzial und  

Erfolg.   

Abbildung  13: Die Wettbewerbsvorteile.  

III

1

1. Einleitung: Geo-Informationssysteme als effektive Instrumente zur Entscheidungsunterstützung

Geo-Informationssysteme rücken zunehmend ins Blickfeld des öffentlichen Interesses. ¹ Der rasante technologische Fortschritt der vergangenen Jahrzehnte und die damit einhergehende permanente Optimierung von Hard- und Softwarelösungen ermöglicht heute einer breiten heterogenen Anwenderschicht den Zugang zum weiträumigen Gebiet der Geo-Informationssysteme. ² So werden nicht nur in den traditionellen Einsatzgebieten des Vermessungswesens, der Raumplanung, der Versorgungswirtschaft und des Umweltschutzes raumbezogene Informationssysteme fortlaufend weiterentwickelt und professionalisiert, sondern auch in andere Bereiche mit weniger stark ausgeprägtem Geografiebezug halten Geo-Informationssysteme mittlerweile Einzug. ³ Trotz rückläufiger Konjunkturentwicklung verzeichnet die Branche somit Wachstumsraten von 15 % jährlich. ⁴ Ausschlaggebend für diese dynamische Entwicklung ist nicht zuletzt die sich zunehmend durchsetzende Erkenntnis über die signifikante Bedeutung raumbezogener Informationen: So weisen etwa 80 % aller für öffentliche oder privatwirtschaftliche Entscheidungen relevanten Informationen einen Raumbezug auf. ⁵ Fundierte und objektive Entscheidungen lassen sich angesichts dessen nur mit Unterstützung von Geo-Informationssystemen, nämlich unter Einbeziehung digital aufbereiteter geografischer Informationen und Analyseergebnisse, treffen.

Zunehmender Verdrängungswettbewerb im Einzelhandel und die daraus resultierende Notwendigkeit einer flexiblen Reaktion auf individuelle Kundenwünsche haben Geo-Informationssysteme auch im betrieblichen Marketing zu einem wichtigen Instrument der Entscheidungsfindung werden lassen. ⁶ Durch die Möglichkeit einer genauen und differenzierten Durchleuchtung des Zielmarktes mit Hilfe der Systeme sind Unternehmen heute im Rahmen des sog. Geomarketings imstande, Entscheidungen bezüglich der Standortplanung, der Vertriebsgebietseinteilung und der gezielten Kundenansprache auf ein sicheres Fundament zu stellen. Doch auch im Alltag jedes Einzelnen finden Geo-Informationssysteme zunehmend Verbreitung: Von Navigationssystemen in Fahrzeugen über Routenplaner für den Urlaub bis hin zu neuen,

¹ Vgl. Cremer/Richter/Schäfer 2004, S.4; Blaschke 2003, S. 101

² Vgl. Berghoff 1997, S. 1; Schilcher/Kaltenbach/Roschlaub 1996, S. 1

³ Vgl. Fritsch/Schilcher 1989, S. 3; Behr 2000, S. 2; Schumann/Schmitt 1997, S. 27

⁴ Vgl. Cremer/Richter/Schäfer 2004, S.4

⁵ Vgl. hierzu und im folgenden Gabriel 2001, S. 243; Nattenberg 2002, S. 41

⁶ Vgl. hierzu und im folgenden Schüssler 2000, S. 1f

2

die Zukunft bereits vorzeichnenden standortbezogenen Diensten (Location Based Services), welche durch die genaue Ortung einer Person über Funk ein speziell auf dessen Standort und Bedürfnisse zugeschnittenes Dienstleistungsangebot ermöglicht. 7

Mit der vorliegenden Arbeit soll der im Hinblick auf die gegenwärtigen Marktentwicklungen besonderen Aktualität des Themas ‚Geo-Informationssysteme’ Rechnung getragen werden. Dabei stehen weniger technische Detailaspekte des Systems im Mittelpunkt der Betrachtungen, als vielmehr dessen vielfältige Einsatzmöglichkeiten, vor allem im wirtschaftlichen Bereich. Nach einem erläuternden Überblick über die Entwicklungsgeschichte und Grundkonzeption von Geo-Informationssystemen im ersten Teil werden im Hauptteil eine Reihe unterschiedlicher Anwendungsfelder vorgestellt. Hauptaugenmerk liegt hierbei auf dem Einsatz räumlicher Informationssysteme in der Wirtschaft: Unterstützungsmöglichkeiten im Bereich operativer Aufgaben und strategischer Marketingplanung sowie die Bereitstellung ortsgebundener Dienste (Location Based Services) sind in diesem Abschnitt Gegenstand ausführlicher Betrachtung. Das letzte Kapitel untersucht die wesentlichen Erfolgsfaktoren der Systeme sowie die Auswirkungen einer erfolgreichen Systemimplementation auf den Unternehmenserfolg. Die Arbeit schließt mit der kurzen Anführung kritischer Aspekte und einer Vorausschau auf die zukünftige Entwicklung der Geo-Informationssysteme.

2. Geo-Informationssysteme: Begriffsklärung und Abgrenzung

Um eine durchgängig einheitliche Interpretation des in der Arbeit tragenden Begriffs der „Geo-Informationssysteme“ zu gewährleisten, soll im Folgenden eine eindeutige Bestimmung und Abgrenzung dessen vorgenommen werden. Zunächst jedoch werden die unterschiedlichen, der umfangreichen Fachliteratur entnommenen Definitionen aufgeführt:

⁷ Vgl. Cremer/Richter/Schäfer 2004, S.4; Enichlmair/Staufer-Steinnocher 2002, S. 36

⁸ Aronoff 1993, S. 17

⁹ Bartelme 1995, S. 12

¹⁰ Behr, F.-J. 2000, S. 1

¹¹ Burrough 1986, S. 6

¹² Chrisman 1999, S. 175

¹³ Christiansen 1998, S. 1

¹⁴ Cowen 1988, S. 1554

¹⁵ Cremer/Richter/Schäfer 2004, S. 4

Abbildung 1: Unterschiedliche Definitionen des „GIS“-Begriffs in der Literatur Die in ihrer inhaltlichen Schwerpunktsetzung differierenden Definitionen spiegeln die jeweiligen Blickwinkel der Autoren aus den unterschiedlichen Anwendergruppen wider. Während Aronoff, Bartelme, Behr, Cremer/Richter/Schäfer, Fritsch, Gossmann, Linder und Schumann/Schmitt ausschließlich die technologische Seite des Systems herausstellen, berücksichtigen die übrigen Autoren in ihren Definitionen auch den Aspekt der Entscheidungsunterstützung als wichtigstes Ziel des Systemein- ¹⁶ Fritsch1991, S. 5

¹⁷ Gossmann 1989, S. 2

¹⁸ Grimshaw 1994, S. 26

¹⁹ Linder 1999, S. 3

²⁰ Schumann/Schmitt 1997, S. 27

5

satzes. Für die nachfolgenden Ausführungen dieser Arbeit soll die Definition Christiansens zugrundegelegt werden:

Diese Definition beinhaltet neben den technischen Komponenten die Funktionen des Systems sowie die grundlegende Zielsetzung der System-Implementation, nämlich die Unterstützung bei Problemlösungen in Führung und Planung. Somit bietet sie nicht nur die umfassendste und treffendste Erläuterung des Begriffs, sondern steht auch in Einklang mit der speziellen Gewichtung dieser Arbeit bezüglich Geo-Informationssystemen in ihrer Funktion als Entscheidungshilfe für das Management.

In der Literatur werden häufig synonyme Begriffe für Geo-Informationssysteme verwendet. So spricht man in dem Zusammenhang bspw. auch von Geographischen Informationssystemen, Landinformationssystemen, Rauminformationssystemen oder raumbezogenen Informationssystemen. ²² Die Unterschiede in den Bezeichnungen resultieren auch hier aus den heterogenen Anwendergruppen der Systeme. ²³ Für den Begriff der Geo-Informationssysteme hat sich die mittlerweile gängige Abkürzung GIS durchgesetzt, auf welche auch der Verfasser in seinen Ausführungen zurückgreifen wird.

3. Erfolgsfaktoren: Begriffsklärung und Abgrenzung

Gegenstand der Betrachtungen im letzten Kapitel dieser Arbeit sind die wesentlichen Erfolgsfaktoren von GIS. Um auch für diesen Teil die notwendigen Voraussetzungen für ein angemessenes Verständnis des Untersuchungsobjektes zu schaffen, soll im Folgenden eine Klärung des Begriffs „Erfolgsfaktoren“ vorgenommen werden. Auch hier bietet die Fachliteratur eine Fülle unterschiedlicher Vorschläge zur Begriffsbestimmung:

²¹ Christiansen 1998, S. 1

²² Vgl. Linder 1999, S. 6

²³ Fritsch/Schilcher 1989, S.3

6

²⁴ Aaker 1989, S. 104

²⁵ Bradley 1995, S. 339

²⁶ Bruhn/Homburg 2001, S. 192

²⁷ Bruhn/Meffert/Wehrle 1994, S. 339

²⁸ Corsten 1992, S. 217

²⁹ Fritz 1995, S. 594

³⁰ Hill/Rieser 1990, S. 222

Abbildung 2: Unterschiedliche Definitionen des Begriffs „Erfolgsfaktoren“ in der Literatur Einigkeit in den Definitionen herrscht bezüglich der signifikanten Einflusskraft auf den Erfolg des Unternehmens bzw. strategischen Geschäftsfeldes als wesentliches Merkmal von Erfolgsfaktoren. Unterschiede in der Begriffsbestimmung ergeben sich allerdings hinsichtlich der Spezifizierung der Erfolgsfaktoren sowie der durch diese beeinflussten Erfolgsgrößen: Während Bruhn/Meffert/Wehrle, Corsten und Schneck Erfolgsfaktoren nicht weiter spezifizieren, sehen Aaker, Bradley, Bruhn/Homburg vor allem in den Fähigkeiten und Ressourcen eines Unternehmens die maßgeblichen Einflussfaktoren für den Erfolg. Als Einflussobjekt von Erfolgsfaktoren wird in der Literatur zumeist das Oberziel, die allgemeine Größe „Erfolg“ genannt. Lediglich Bradley gibt mit seiner Definition einen Hinweis auf relevante, durch Erfolgsfaktoren beeinflussbare Vorstufen des Erfolgs, nämlich die Stärkung der eigenen Marktposition durch Kostensenkung und Generierung von Kundennutzen.

Genau dieses Wissen über die wesentlichen Vorstufen des Erfolgs ist jedoch unverzichtbar bei einer Untersuchung von Erfolgsfaktoren. Deshalb sollte diesem Aspekt in der Begriffsbestimmung durchaus Rechnung getragen werden. Ebenso wichtig ist eine Betonung einer Langfristigkeit der Einflussnahme auf den Erfolg, wie sie Bruhn/Meffert/Wehrle herausstellen. In Anbetracht dessen möchte sich der Verfasser im weiteren Verlauf seiner Ausführungen auf nachstehende Definition stützen, die eine zweckmäßige Kombination der vorgenannten Definitionen darstellt:

4. Entwicklung und Konzeption von Geo-Informationssystemen

In den vergangenen Jahren haben Informationen und daraus ableitbares Wissen immer mehr an Bedeutung gewonnen. ³³ Zu Anfang des 21. Jahrhunderts leben wir in einer Informationsgesellschaft, in der keine ökonomische Weiterentwicklung ohne

³¹ Schneck 1998, S. 215

³² Vgl. Aaker 1989, S. 104; Bradley 1995, S. 339; Bruhn/Meffert/Wehrle 1994, S. 339

³³ Vgl. hierzu und im folgenden Kappas 2001, S. 10

8

die Nutzung von Informationen vollziehbar ist. Zugleich besteht das Phänomen einer unüberschaubaren und ungeordneten Informationsflut, welches den erforderlichen Transfer der Informationen in zweckmäßig anwendbares Wissen erschwert. Um diese komplexe Aufgabe zu bewältigen, sind unterschiedlichste Auskunfts- und Informationssysteme entwickelt worden, die den Prozess der Verarbeitung von Daten über Informationen bis hin zu abgeleitetem brauchbaren Wissen für den Nutzer erleichtern sollen. Im Bereich der Geografie werden zu dem Zweck geografische Informationssysteme eingesetzt, welche sich explizit mit raumbezogenen Informationen beschäftigen. ³⁴ Die Besonderheit dieser Art von Informationen liegt in ihrer Aussage über die räumliche Zuordnung von Daten bzw. Objekten: ³⁵ GIS ermöglichen deren eindeutige Lagebestimmung auf einer Karte und somit - daraus abgeleitet - auch in der realen Welt. ³⁶ Diese Form der exakten räumlichen Zuordnung von Objekten und Informationen wird als ‚Geokodierung’ bezeichnet und bildet die Grundlage für vielfältige weiterführende Analysen und Bewertungen. 37

Vorliegendes Kapitel gibt einen Überblick über die Entwicklung von GIS in Forschung und Praxis. Anschließend werden komprimiert die wichtigsten Funktionen von GIS und deren Komponenten behandelt, um beim Leser ein Grundverständnis für die Konzeption des Systems zu schaffen, auf das er im Hauptkapitel der GIS-Anwendungen an späterer Stelle der Arbeit zurückgreifen kann.

4.1 Die Entwicklung von GIS in Forschung und Praxis

4.1.1 Die Entwicklung von GIS in der Forschung

Lediglich wenige Autoren der einschlägigen GIS-Literatur gehen der Entwicklung von GIS in der Forschung nach. Ein Grund dafür liegt sicherlich in den noch relativ jungen Ansätzen zur theoretischen Konzeptualisierung von GIS. ³⁸ So bemerkt Blaschke, dass über lange Zeit eine relativ starke Konzentration der wissenschaftlichen Forschung auf technische Aspekte von GIS stattgefunden habe. Die „theoretische Fundierung“ von GIS wurde erst im Nachhinein während der 90er Jahre vorgenommen, woraus sich die neue und eigenständige Disziplin der „Geographic Information Science (GI Science)“ entwickelte. ³⁹ Im Mittelpunkt des Forschungsinteres-

³⁴ Vgl.Linder 1999, S. 3; , S. 5

³⁵ Vgl. hierzu und im folgenden Blaschke 2003, S. 96

³⁶ Vgl. auch Saurer/Behr 1997, S. 1

³⁷ Vgl. Staufer/Steinnocher 2000, S. 18; Schumann/Schmitt 1997, S. 28

³⁸ Vgl. hierzu und im folgenden Blaschke 2003, S. 97

³⁹ Vgl. Goodchild 1992, S. 31; Dollinger 1992, S. 8

9

ses standen hier zunächst nicht etwa Methodologie und Konzeption, sondern vielmehr Standardisierung und Algorithmen von GIS. ⁴⁰ Mittlerweile beschäftigt sich die Arbeitsrichtung ‚GI Science’ mit der Fokusverlagerung von speziellen GIS-Anwendungen hin zur GIS-Kernkonzeption. 41

Die Entwicklung von Methodik und Technik des Systems verlief nicht gleichförmig: ⁴² Während Innovationszyklen und technische Standards von GIS in direktem Zusammenhang mit den rasanten Fortschritten in der Informationstechnik standen, geschah die methodologische Auseinandersetzung und Festschreibung erst nachträglich. ⁴³ Blaschke spricht in dem Kontext gar von „langjährigen methodologischen Defiziten“ ⁴⁴ in der GIS-Forschung.

Heute haben GIS einen festen Stellenplatz in Forschung und Lehre, was auch durch die Fülle an Literatur zum Thema, vor allem im angelsächsischen Raum, belegt wird. ⁴⁵ Zahlreiche Organisationen und Fachverbände beschäftigen sich mit dem Thema GIS und stellen ihre Ergebnisse in regelmäßigen Tagungen und Fachkonferenzen vor. ⁴⁶ Trotz der erfreulichen Tatsache, dass dem Thema GIS mittlerweile in Literatur und Forschung viel Aufmerksamkeit gewidmet wird, wird sich hier jedoch bis heute immer noch zu wenig tiefgründig und speziell mit den kritischen Aspekten von GIS auseinandergesetzt. 47

4.1.2 Die Entwicklung von GIS in der Praxis

Die frühe Entwicklung von GIS vollzog sich fast ausschließlich in Nordamerika. Bereits in den 50er Jahren wurde der Grundstein für GIS gelegt, als der Geograf Neef die Notwendigkeit einer integrativen, ganzheitlichen Planung und der dafür erforderlichen umfassenden Kenntnis des Planungsgegenstands - zzgl. dessen Einbettung in die Kulturlandschaft - für eine richtige Abschätzung der Planungsauswirkungen erkannte. ⁴⁸ Coppock/Rhind bezeichnen den Zeitraum der GIS-Entwicklung zwischen den späten 50ern und dem Jahr 1975 als „research frontier period“ ⁴⁹ . Als Reaktion auf ein neu entstandenes Bewusstsein bzgl. der Begrenztheit natürlicher Ressourcen

⁴⁰ Vgl. Blaschke 2003, S. 98

⁴¹ Vgl. Chrisman 1999, S. 181

⁴² Vgl. hierzu und im folgenden Goodchild 1999, S. 329

⁴³ Vgl. auch Schilcher, Kaltenbach, Roschlaub 1996, S. 2

⁴⁴ Blaschke 2003, S. 109

⁴⁵ Vgl. Kappas 2001, S. 9

⁴⁶ Vgl. Saurer/Behr 1997, S. 210

⁴⁷ Vgl. Ahlqvist 2000, S. 98; Schuurman 2000, S. 570 f

⁴⁸ Vgl. Blaschke 2003, S. 102; Saurer/Behr 1997, S. 8

⁴⁹ Coppock/Rhind 1991, S. 39

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und dem daraus resultierenden Zwang, sich mit komplexen Themen der Umwelt aus-einanderzusetzen, wurde in Kanada Mitte der 60er Jahre im Auftrag der Regierung das erste geografische Informationssystem der Welt entwickelt und in Betrieb genommen. ⁵⁰ Das erste GIS generierte und nutzte dabei überwiegend Datensätze mit lokalem und regionalem Bezug. Geprägt ist diese Früh-Phase der GIS-Entwicklung durch noch relativ primitive analytische Fähigkeiten und mangelhafte statistische Techniken der Systeme. ⁵¹ Sie waren nicht in der Lage, die Anfragen des Nutzers auf effiziente Weise zu befriedigen, weshalb viele Versuche von GIS-Entwicklungen in dieser frühen Periode zum Scheitern verurteilt bzw. äußerst kurzlebig waren. 52

Zeitgleich mit der Industrialisierung vollzog sich Mitte der 70er Jahre eine rasante technologische Entwicklung von GIS: ⁵³ Weiterentwicklungen in der Computergrafik ermöglichten die erfolgreiche Einführung interaktiver grafischer Systeme. ⁵⁴ Zusätzlich wurden Speicherkapazitäten sowie Prozessgeschwindigkeiten der Systeme ausgebaut, und die Preise für die bislang teure Hardware nahmen rapide ab. ⁵⁵ Bei steigendem Mehrwert des Systems sanken so gleichzeitig seine Anschaffungs- und Nutzungskosten. GIS waren nun nicht mehr nur für staatliche Institutionen interessant, sondern auch für Universitäten, Forschungsabteilungen und innovative Unternehmen attraktiv und erschwinglich. Das System entpuppte sich ferner als ein hervorragendes Instrument zur effektiven Nutzung und Analyse bereits bestehender herkömmlicher Datenbanken von Unternehmen oder in der öffentlichen Verwaltung. ⁵⁶ An Universitäten wurden bald staatlich finanzierte GIS-Großforschungsprogramme ins Leben gerufen, die durch ihre eingehende Beschäftigung mit GIS zu einer schnellen Verbreitung neuer Techniken und Ideen beitrugen und somit die Akzeptanz des Themas in Wissenschaft und Praxis förderten. 57

Vor dem Hintergrund des zunehmenden Umweltbewusstseins der 80er Jahre werden sowohl von staatlicher als auch privatwirtschaftlicher Seite verschärfte Anforderungen an Funktionen und Fähigkeiten von GIS im Rahmen eines effizienten Ressourcenmanagements gestellt. ⁵⁸ Auch außerhalb Nordamerikas wird die Bedeutung von

⁵⁰ Vgl. hierzu und im folgenden Peuquet/Marble 1990, S. 5

⁵¹ Vgl. Steinitz 1993, 21 f

⁵² Vgl. Peuquet/Marble 1990, S. 5

⁵³ Vgl. Blaschke 2003, S. 97

⁵⁴ Vgl. Schilcher/Kaltenbach/Roschlaub 1996, S. 2

⁵⁵ Vgl. hierzu und im folgenden Tomlinson 1990, S. 22 f

⁵⁶ Vgl. Cresswell 1995, S. 195

⁵⁷ Vgl. Schüssler 2000, S. 46

⁵⁸ Vgl. hierzu und im folgenden Tomlinson 1990, S. 24

11

Geo-Informationssystemen erkannt, und Europa als auch Großbritannien beginnen sich mit der Entwicklung und Nutzung der Systeme zu beschäftigen. ⁵⁹ Zu Ende des Jahrzehnts waren bereits schätzungsweise 4.000 GIS allein in Nordamerika im Einsatz. Ferner setzte die technologische Entwicklung ihren Vorwärtstrend der 70er Jahre fort: Bislang herrschende Herstellerabhängigkeiten der Systeme wurden durch die Einführung sog. „offener Systeme“ beseitigt und ermöglichten einen dezentralen Einsatz von GIS. ⁶⁰ Größe, Leistungsfähigkeit und Zugänglichkeit von PC, Hardware und Software wurden permanent verbessert, die Kosten weiter reduziert und die Be-nutzerfreundlichkeit gesteigert. ⁶¹ Ende der 80er Jahre verfügen GIS über einen relativ breiten Anwenderkreis, und die Forschungsarbeiten mehrerer wissenschaftlicher Organisationen wie z.B. NASA werden vor allem bei globalen Fragestellungen für die Gewinnung wichtiger geografischer Daten zu Analysezwecken in GIS einbezogen. 62

Kennzeichnend für die 90er Jahre waren die Entwicklung objektorientierter Methoden ⁶³ in der Softwareindustrie, die Weiterentwicklung der Möglichkeiten zur „räumlich-zeitlichen Modellierung“ ⁶⁴ und eine starke Ausbreitung der Anwendungsbereiche von GIS auf Grundlage verfügbarer digitaler Daten. ⁶⁵ Gleichzeitig entstand eine gewaltige Nachfrage nach digitalen Daten, was die Etablierung eines eigenständigen Marktes für Geodaten zur Folge hatte.

Heute, zu Beginn des 21. Jahrhunderts, nehmen Einsatzbereiche, Geschäftsfelder und Aufgaben von GIS beständig zu. ⁶⁶ Die enorme Nachfrage aus vielen Anwendungsdisziplinen nach Geodaten führt zu einer wachsenden Anzahl von GIS-Dienstleistern und dem Aufkommen auf Geodaten spezialisierter elektronischer Marktplätze im Internet. ⁶⁷ Moderne Technologien, die Datenübertragung in Hochgeschwindigkeit erlauben, und das Internet mit seiner unbegrenzten Zugänglichkeit eröffnen GIS neue, ungeahnte Anwendungsmöglichkeiten: ⁶⁸ Im World Wide Web können Datenbanken mit wichtigen Grundlagendaten (digitale Karten, Statistiken

⁵⁹ Vgl. auch Schüssler 2000, S. 46

⁶⁰ Vgl. Schilcher/Kaltenbach/Roschlaub 1996, S. 2

⁶¹ Vgl. Steinitz 1993, S. 21 f

⁶² Vgl. Tomlinson 1990, S. 25

⁶³ Zum Begriff „Objektorientierung“ bei GIS vgl. Bill 1996, S. 330 ff; Saurer/Behr 1997, S. 60 ff

⁶⁴ Blaschke 2003, S. 102

⁶⁵ Vgl. hierzu und im folgenden Schilcher/Kaltenbach/Roschlaub 1996, S. 2

⁶⁶ Vgl. hierzu und im folgenden Schilcher/Kaltenbach/Roschlaub 1996, S. 2

⁶⁷ Vgl. auch Gabriel 2001, S.247

⁶⁸ Vgl. hierzu und im folgenden Kappas 2001, S. 227

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und Bilder) hinterlegt, beständig aktualisiert und weltweit genutzt werden. Über die Möglichkeit des „Downloadens“ ist der Interessent innerhalb kürzester Zeit im Besitz seiner gewünschten Informationen. Der Trend geht zu einer weiteren Verschmelzung der Anwendungen von Internet und GIS. ⁶⁹ Durch Multimedia-GIS sollen in Zukunft auch „zeitabhängige Medien“, wie Videosequenzen, akustische Signale, Filmaufnahmen etc. für eine zusätzliche Visualisierung von Informationen hinzugezogen werden. ⁷⁰ Voraussetzung hierfür ist eine Synchronisation von Zeit, Raum und Inhalt sämtlicher beteiligter Medien. Das Ziel einer möglichst vollständigen Lösung von Herstellerabhängigkeiten der Systeme erhofft man durch die Einführung von Open GIS zu erreichen. ⁷¹ Benutzerfreundliche Programmoberflächen und eine bequeme Anbindung an das Internet bzw. Intranet sind dabei ebenso wichtig wie die Entwicklung von Datenmodellen mit allgemeiner Gültigkeit, die eine Implementierung in unterschiedliche Systeme erlauben, ohne dass Verluste von Informationen oder Probleme zwischen den Systemschnittstellen auftreten. Im Gegensatz zu den 80er und 90er Jahren, wo GIS noch als Insellösungen galten, werden sie heute zunehmend in Unternehmensorganisation und Führungssystem integriert und als fester Bestandteil der Standard IT-Umgebung des Unternehmens gehandhabt. 72

4.2 Die Komponenten von GIS

Geo-Informationssysteme bestehen aus vier wichtigen Komponenten, deren Vorhandensein und Zusammenwirken Voraussetzung für eine einwandfreie und effektive Nutzbarkeit der Systeme ist: ⁷³ Hardware, Software, Daten und schließlich der GIS-Anwender.

4.2.1 Hardware

Der Begriff ‚Hardware’ bezeichnet „alle physischen Bestandteile einer Datenverarbeitungsanlage, also die Geräte. (...) Neben dem eigentlichen Rechner zählen zur Hardware auch die eigentlichen Peripheriegeräte, die im GIS-Bereich noch über das hinausgehen, was von der Informatikseite unter Hardware verstanden wird.“ 74

⁶⁹ Vgl. Schüssler 2000, S. 48

⁷⁰ Vgl. hierzu und im folgenden Bill 1996, S. 369 f

⁷¹ Vgl. hierzu und im folgenden Kappas 2001, S. 246

⁷² Vgl. Grimshaw 1994, S. 7; Blaschke 2003, S. 100

⁷³ Vgl. Linder 1999, S. 5; Cremer/Richter/Schäfer 2004, S. 5

⁷⁴ Bill/Fritsch 1994, S. 51

13

Die Hardware für GIS muss auf die Anforderungen der spezifischen Aufgabenstellung von GIS zugeschnitten sein. So wird erst mit einer äußerst leistungsfähigen Zentralprozessoreinheit (CPU) und ausreichender Kapazität von Arbeits- und Festplattenspeicher die Arbeit mit den für grafische Verarbeitungen üblichen großen Datenmengen möglich. ⁷⁵ Der ideale GIS-Arbeitsplatz ist für ein grafisch-interaktives Arbeiten vollständig ausgestattet und beinhaltet somit neben dem Rechner und verschiedenen Laufwerken (Tape drives, Disk drives) Geräte für die Ein- und Ausgabe der Daten:

Eingabegeräte

Die in GIS zu verarbeitenden Daten liegen zumeist nur in analoger Form vor, was deren Übertragung in eine von der EDV verwertbare Form notwendig macht. ⁷⁶ Dieser sog. Prozess der Digitalisierung findet über diverse Eingabegeräte statt. Neben den Standard-Eingabegeräten wie Tastatur und Maus spielen vor allem Digitalisiertablett (Digitizer) und Scanner eine wichtige Rolle für den Betrieb von GIS: Das Digitalisiertablett ermöglicht die genaue Positionsbestimmung und Nachbildung von Linien, Punkten oder Flächen der zu digitalisierenden Karte mit Hilfe einer Digitalisierlupe. Die so digitalisierten Daten können problemlos in das GIS eingegliedert werden. Im Unterschied dazu funktioniert ein Scanner wie ein Kopiergerät, das die Kartenvorlage mit einem Lichtstrahl abtastet und dann als digitales Bild dem System zur Verfügung stellt. Ausgabegeräte

Obwohl oft als selbstverständlich vorausgesetzt, ist der Bildschirm in Zusammenhang mit einer hochauflösenden Grafikkarte eines der wichtigsten Ausgabemedien: Die Darstellung am Bildschirm ist die grundlegende Form der Datenausgabe. ⁷⁷ Sämtliche Bearbeitungen der Daten werden interaktiv vom Nutzer am Monitor vorgenommen, das Ergebnis dort begutachtet und anschließend dessen Ausgabe auf ein festes Medium (Papier, Folie etc.) vorbereitet. Für eine Ausgabe auf Papier oder Folie werden Drucker und Plotter eingesetzt, welche ja nach Leistungsmerkmalen in Qualität und Farbe unterschiedliche Ausgaben liefern. ⁷⁸ Die wohl professionellste, aber auch kostspieligste Form der Datenausgabe ist die Filmbelichtung. Mit deren Hilfe können nicht nur großformatige Fotos und Dias direkt am Rechner erstellt wer-

⁷⁵ Vgl.hierzu und im folgenden Kappas 2001, S. 53

⁷⁶ Vgl. hierzu und im folgenden Saurer/Behr 1997, S. 44 ff

⁷⁷ Vgl. hierzu und im folgenden Saurer/Behr 1997, S. 47

⁷⁸ Vgl. hierzu und im folgenden Bill/Fritsch 1994, S. 90 ff