Häufig gestellte Fragen zum GIS-Dateiformat

Bei der Arbeit mit Geodaten ist das Verständnis von Dateiformaten unerlässlich für die effektive Verwaltung, den Austausch und die Visualisierung von Informationen. Von Rasterbildern und Vektorobjekten bis hin zu 3D-Modellen und Punktwolken – jeder Dateityp kann eine wichtige Rolle in GIS-Workflows spielen. 

In diesem Artikel beantworten wir einige der häufigsten Fragen zu Dateiformaten und deren Verarbeitung in Global Mapper®.

Grundlagen der Dateiformate:

Worin besteht der Unterschied zwischen Raster- und Vektorformaten?

Eine Rasterdatei ist ein Raster aus Pixeln, wobei jedes Pixel Informationen wie Farbe, Temperatur oder Höhe repräsentiert. Beispiele hierfür sind Satellitenbilder, Wärmekarten oder Geländegitter. 

Eine Vektordatei besteht aus Punkten, Linien und Polygonen, die Merkmale wie Straßen, Grundstücksgrenzen oder Gebäude definieren. 

Kann ich jede beliebige Datei in jeder beliebigen GIS-Software öffnen?

Global Mapper unterstützt über 350 verschiedene Dateiformate für den Import, darunter gängige Formate wie Shapefile, CAD und Geodatenbank.

Einige proprietäre Formate lassen sich jedoch nicht direkt in GIS-Software öffnen – beispielsweise Rohdaten von LiDAR-Scannern einer DJI-Drohne. In diesen Fällen müssen Sie die Software des Herstellers verwenden, um die Daten in ein Standardformat wie LAS zu konvertieren.

Speichern alle Dateiformate CRS-Informationen?

Nicht alle Dateiformate speichern Informationen zum Koordinatenreferenzsystem (CRS). Formate wie GeoTIFF, GeoJSON und JPEG2000 (JP2) können diese Geodaten in ihren Dateiköpfen speichern, während andere, wie z. B. ASCII-Rasterdateien, dies nicht können. 

.prj-Datei, die Informationen zum Koordinatenreferenzsystem (CRS) speichert

Wenn die CRS-Daten nicht in der Datei gespeichert sind, können sie in einer separaten Begleitdatei (z. B. einer .prj-Datei) abgelegt werden. Global Mapper ermöglicht es Benutzern außerdem, ein CRS manuell zuzuweisen oder Werkzeuge zur Georeferenzierung zu verwenden. Bei 3D-Formaten wie OBJ, STL oder PLY müssen Benutzer in der Regel das Koordinatensystem definieren oder angeben, um das Modell korrekt auf einer Karte zu positionieren.

Kann ich mehrere Ebenen in einer Datei speichern?

Die Möglichkeit, mehrere Layer in einer Datei zu speichern, hängt vom Format ab. Einige Formate, wie Shapefile, speichern nur einen einzelnen Layer, während andere, wie GeoPackage oder File Geodatabase, mehrere Layer in einer Datei speichern können. 

In Global Mapper können Benutzer Daten in eine Global Mapper Package-Datei (.gmp) exportieren . Diese speichert alle geladenen Daten – Raster-, Vektor- und Punktwolken-Layer – sowie die Arbeitsbereichseinstellungen. Dadurch lassen sich komplette Projekte komfortabel und flexibel zwischen Global Mapper-Benutzern austauschen.

 

Welches Dateiformat soll ich verwenden?

Welches Format eignet sich am besten zur Speicherung von Höhendaten? 

GeoTIFF wird häufig zur Speicherung von Höhendaten empfohlen. Es kombiniert die Flexibilität eines Rasters mit eingebetteten Geoinformationen und ist dadurch präzise, ​​effizient und einfach zu teilen. Liegen Höhendaten in Form einer Punktwolke vor, sind LAS und LAZ empfehlenswert.

Welches Format eignet sich am besten zur Speicherung von Satellitendaten?

Ähnlich wie Höhendaten eignen sich GeoTIFF und Cloud Optimized GeoTIFF (COG) ideal zur Speicherung von Satellitenbildern. Diese Rasterformate speichern Pixelwerte zusammen mit eingebetteten geografischen Informationen und gewährleisten so sowohl räumliche Genauigkeit als auch breite Kompatibilität.

Was sind LAS- und LAZ-Dateien und wie unterscheiden sie sich von Raster- oder Vektordaten?

LAS und LAZ sind Standardformate zur Speicherung von Punktwolkendaten, entwickelt von der American Society for Photogrammetry and Remote Sensing ( ASPRS ).

• LAS ist ein unkomprimiertes Binärformat, das sich ideal für die direkte Verarbeitung eignet, aber zu größeren Dateigrößen führt.
• LAZ ist eine verlustfrei komprimierte Version von LAS, die typischerweise etwa 90 % kleiner ist, dabei aber alle Daten beibehält.

Punktwolken, also Sammlungen von 3D-Punkten (XYZ-Koordinaten), sind technisch gesehen Vektordaten, unterscheiden sich aber von herkömmlichen GIS-Elementen. Sie werden häufig zur Erzeugung von Rasterdaten wie digitalen Höhenmodellen (DEMs), 3D-Netzen oder Geländemodellen verwendet. Jeder Punkt kann Attribute wie Klassifizierung, Intensität, Farbe (RGB) oder Rückgabewert enthalten.

Ist eine PDF-Datei eine Vektordatei?

Eine PDF-Datei kann entweder eine Vektor- oder eine Rasterdatei sein, was in der Regel davon abhängt, wie sie erstellt wurde. PDFs, die mit Software wie Adobe Illustrator erstellt wurden, sind Vektordateien, während solche aus Programmen wie Photoshop gerastert sind.

Ein schneller Weg, den Unterschied zu erkennen, ist, in die PDF-Datei hineinzuzoomen. Bleiben Linien und Text scharf, handelt es sich um eine Vektorgrafik; werden sie pixelig, ist es eine Rastergrafik. Global Mapper kann sowohl Raster- als auch Vektor-PDFs importieren und exportieren.

Was ist eine Shapefile und warum besteht sie aus mehreren Komponenten?

Ein Shapefile ist ein von Esri entwickeltes Vektordatenformat, das Geodaten und deren Attribute speichert. Dieses Format besteht aus mehreren Dateien, die zum Teilen und Speichern gezippt werden:

• .shp – Speichert die Geometrie (Punkte, Linien oder Polygone)
• .dbf – Speichert Attribute im DBase-Format
• .shx – Ein Index, der Geometrie und Attribute verknüpft.
• .prj – Definiert die Projektion und das Koordinatensystem

Worin besteht der Unterschied zwischen einer Shapefile und einem GeoPackage?

Shapefiles und GeoPackages sind beides Vektordatenformate, unterscheiden sich aber in Flexibilität und Kapazität:

• Eine Shapefile besteht aus mehreren Dateien und kann nur eine Datenebene speichern. Außerdem unterliegt sie Beschränkungen hinsichtlich Größe und Feldnamen.
• Ein GeoPackage (.gpkg) ist eine einzelne SQLite-basierte Datei, die mehrere Layer, größere Datensätze und eine größere Bandbreite an Geometrie- und Attributtypen speichern kann.

GeoPackage ist im Allgemeinen die bevorzugte moderne Alternative für die Speicherung mehrschichtiger Vektoren.

Wie konvertiert man zwischen Formaten wie KML, Shapefile und GeoJSON?

Global Mapper vereinfacht die Konvertierung zwischen Dateiformaten wie Google Earth KML, Shapefile und GeoJSON. Laden Sie die Datei in Global Mapper und exportieren Sie sie anschließend im gewünschten Format. Um mehrere Dateien gleichzeitig zu konvertieren, wählen Sie im Menü „Datei“ die Option „ Stapelkonvertierung/Neuprojektion“.

Wie kann man KML in KMZ konvertieren?

Um eine KML-Datei in Global Mapper in eine KMZ-Datei zu konvertieren, öffnen Sie die KML-Datei, klicken Sie auf „Exportieren (als KMZ)“ und aktivieren Sie im Exportdialogfeld die Option „Komprimierte KMZ-Datei erstellen“. 

Worin besteht der Unterschied zwischen TIFF- und IMG-Dateien?

Sowohl TIFF als auch IMG sind Rasterformate. IMG ist ein proprietäres Format von ERDAS, das für seine effiziente Verarbeitung großer Datensätze bekannt ist. Global Mapper unterstützt das IMG-Format; aufgrund seiner proprietären Natur ist die Kompatibilität jedoch außerhalb von ERDAS-Umgebungen eingeschränkt. TIFF (und GeoTIFF) ist ein offenes, weit verbreitetes Format, das räumliche Referenzinformationen einbettet. Obwohl TIFF-Dateien groß sein können und in den meisten Browsern nicht direkt angezeigt werden, sind sie auf verschiedenen GIS-Plattformen hochgradig interoperabel. 

 

CAD- und 3D-Formate

Worin besteht der Unterschied zwischen GIS- und CAD-Dateien?

CAD-Formate werden häufig von Architekten, Ingenieuren und Vermessern verwendet, um hochpräzise Zeichnungen und Messungen zu erstellen. Diese 2D- oder 3D-Modelle dienen oft als digitale Blaupause für Konstruktion und Entwicklung, von Bauplänen bis hin zu mechanischen Bauteilen. Gängige Formate sind DWG und DXF.

GIS-Dateien dienen der Modellierung der realen Welt und speichern verschiedene Geodaten für Kartierung, Visualisierung und räumliche Analyse.

Die Konvertierung zwischen CAD- und GIS-Formaten ist üblich. Global Mapper beispielsweise ermöglicht die einfache Konvertierung einer DWG-Datei in eine Shapefile (SHP) – oder umgekehrt.

Welche CAD-Formate sind üblich und worin unterscheiden sie sich? 

Die folgenden CAD-Formate (Computer-Aided Design) werden alle von Global Mapper unterstützt, stammen jedoch aus unterschiedlichen Software-Ökosystemen:

• DWG – nativ in Autodesk AutoCAD, enthält typischerweise ein einzelnes Konstruktionsmodell pro Datei. Kompakt und unterstützt eine Vielzahl von Zeichnungstypen.
• DXF – Ein offenes, textbasiertes (ASCII- oder Binär-)Format, das für den Datenaustausch zwischen CAD-Anwendungen entwickelt wurde. Es ist größer und weniger kompakt als DWG, aber sehr portabel.
• DGN – Entwickelt von Bentley Systems für MicroStation (kurz für DesiGN). Es kann sowohl 2D- als auch 3D-Konstruktionsdaten speichern und eignet sich daher für komplexe Ingenieur- und Infrastrukturprojekte.

Worin besteht der Unterschied zwischen 2D- und 3D-GIS-Formaten?

Vereinfacht ausgedrückt bestehen 2D-Daten aus ( x, y )-Koordinaten, während 3D-Daten einen ( z )-Wert enthalten, der die Höhe oder den Höhenunterschied darstellt.

Bei genauerer Betrachtung beschreiben 3D-Modelle die vollständige Geometrie und können interne oder strukturelle Details – beispielsweise das Innere eines Rohrs – beinhalten. Raster-Höhendaten (wie ein Geländegitter-DEM) lassen sich zwar in 3D betrachten, stellen aber technisch gesehen eine 2D-Datenstruktur dar, da sie komplexe Geometrien wie Überhänge, Höhlen oder den Raum unter einer Baumkrone nicht abbilden können.

Worin besteht der Unterschied zwischen 3D OBJ, STL, GLB und PLY?

OBJ, STL, GLB und PLY sind gängige 3D-Modellformate:

• OBJ (Object File Format) – Ein polygonbasiertes Mesh-Format, das häufig in der Computergrafik verwendet wird. Es ist textbasiert und daher leicht lesbar und bearbeitbar und gleichzeitig weitgehend kompatibel. Es speichert Attribute wie Textur und Schattierung, jedoch keine Animationen, was zu großen Dateigrößen führt.
• STL (Standard Tessellation Language) – Stellt Oberflächen als verbundene Dreiecke dar und wird häufig für den 3D-Druck verwendet. Dieses Format speichert keine Metadaten wie Farbe und Textur und erzeugt daher kleinere Dateien, ist aber unter Umständen schwieriger zu bearbeiten.
• GLB (GL Transmission Format Binary) – Ein modernes 3D-Format der Khronos Group, entwickelt für die effiziente Übertragung und Darstellung im Web. GLB-Dateien speichern Geometrie, Materialien, Texturen und Animationen in einer einzigen kompakten Binärdatei und eignen sich daher ideal für webbasierte 3D-Visualisierungen und AR/VR-Anwendungen.
• PLY (Polygon File Format) – Erzeugt eine Oberfläche aus einem Netzwerk von Dreiecken. Es unterstützt ASCII- und Binärdarstellungen und kann Attribute wie Farbe und Textur speichern. Es wird von vielen 3D-Modellierungs- und Scanprogrammen unterstützt, ist jedoch nicht so universell kompatibel wie OBJ oder STL.

Wie konvertiert man zwischen 3D- und GIS-Formaten?

Global Mapper unterstützt nicht nur gängige 3D-Dateiformate wie OBJ, STL und PLY, sondern ermöglicht es Benutzern auch, zwischen verschiedenen Datenformaten zu konvertieren.

Um ein 3D-Modell in GIS-Features umzuwandeln, navigieren Sie zu „Ebene“ > „3D-Bereiche aus 3D-Modellen erstellen“ . Dieser Prozess generiert 3D-Vektor-Features aus der Geometrie des Modells; Texturinformationen bleiben dabei jedoch nicht erhalten.

Aus Lidar-Daten kann auch ein 3D-Netz erstellt werden, indem man in der Lidar-Werkzeugleiste zum Werkzeug „2D-Modell aus ausgewählten Lidar-Punkten erstellen “ navigiert oder mit der rechten Maustaste auf „Erweiterte Optionen zur Merkmalserstellung“ > „3D-Modell aus ausgewählten Lidar-Punkten erstellen“ klickt.

Global Mapper ausprobieren 

Unabhängig von Branche und Anwendung ist die Beherrschung von Dateiformaten ein wichtiger Schritt, um Ihre Geodaten und -werkzeuge optimal zu nutzen. Global Mapper vereinfacht diese Aufgaben durch die Unterstützung hunderter Dateitypen und ermöglicht so das einfache Importieren, Konvertieren, Visualisieren und Exportieren Ihrer Daten – egal ob Sie mit LiDAR-Punktwolken, CAD-Zeichnungen oder hochauflösenden Bildern arbeiten.

 

Referenzen

3D-Modell-Credits: „Paris“ (https://skfb.ly/oHU8O) von TerraMesh ist unter der Creative Commons Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) lizenziert.