Dem Raum auf der Spur – Einsatz von Web-GIS und Google Earth

Dem Raum auf der Spur – was Web-GIS und Google Earth sichtbar machen

Bevor du an einen unbekannten Ort reist, schaust du ihn dir wahrscheinlich vorher im Internet an: Wo liegt die Jugendherberge, wie weit ist es zum Strand, gibt es in der Nähe einen Supermarkt? Innerhalb von Sekunden kannst du vom ganzen Kontinent bis auf ein einzelnes Hausdach zoomen. Du nutzt dabei ein Werkzeug, mit dem auch Stadtplanende, die Feuerwehr und Klimaforschende arbeiten. In diesem Text lernst du, wie digitale Geomedien aufgebaut sind, worin sich ein Satellitenbild von einer Karte unterscheidet und wie du mit einem Web-GIS räumliche Fragen selbst beantworten kannst – zum Beispiel, wo in deiner Stadt ein neuer Fahrradweg gebraucht wird.

Vom Satellitenbild zur Karte – zwei verschiedene Blicke

Öffne Google Earth im Internet und suche das Rheinische Braunkohlerevier westlich von Köln. Du siehst gewaltige Gruben und Halden. Wechselst du auf die Basiskarten-Ansicht desselben Ausschnitts, verschwinden diese Details – dafür erkennst du Grenzen und Straßen sehr deutlich. Beide Darstellungen zeigen denselben Raum, aber nicht dasselbe.

Genau diese Generalisierung ist die Stärke der Karte. Ein Luftbild einer Innenstadt zeigt jedes Auto, sagt dir aber nicht auf einen Blick, welche Straße eine Hauptverkehrsachse ist. Umgekehrt zeigt dir das Bild Veränderungen, die in keiner Karte stehen – etwa ein neues Wohngebiet auf einem ehemaligen Acker. In der Praxis kombiniert man deshalb beides.

Hier siehst du ein Satellitenbild der Insel Terschelling in der Nordsee von 2023:

Koordinaten – die Adresse jedes Punktes der Erde

Damit ein Computer weiß, wo etwas liegt, reicht ein Ortsname nicht aus – allein in den USA gibt es Dutzende Orte namens Springfield. Verwendet wird deshalb das Gradnetz aus geografischer Breite und Länge. Der Gipfel des Kilimandscharo liegt bei etwa 3° 04' südlicher Breite und 37° 21' östlicher Länge. Gibt man die Koordinaten im passenden Format ( 3°04'S 37°21'E) in das Suchfeld einer Karten-App ein, springt die Ansicht exakt dorthin.

Deine eigene Position ermittelt das Smartphone über Satellitensignale. Umgangssprachlich sprechen viele von GPS, das ist jedoch nur das US-amerikanische System. Daneben existieren das europäische Galileo, das russische GLONASS und das chinesische BeiDou. Das Gerät empfängt Signale mehrerer Satelliten und berechnet aus den Laufzeitunterschieden seinen Standort. Zwischen hohen Häusern oder im Wald wird die Ortung ungenau, weil Signale abgeschirmt oder reflektiert werden.

Ein GIS besteht aus Ebenen

Der eigentliche Sprung von der digitalen Karte zum Analysewerkzeug liegt in einer einfachen Idee: Informationen werden nicht in ein Bild gezeichnet, sondern in getrennten Schichten gespeichert, die du einzeln ein- und ausschalten kannst.

Eine Ebene kann zum Beispiel Schulen zeigen. Dabei wird gespeichert, wo eine Schule liegt und welche Eigenschaften sie hat, etwa die Schulart oder die Zahl der Schülerinnen und Schüler. Besonders nützlich wird ein GIS, wenn mehrere Ebenen miteinander kombiniert werden. So lässt sich zum Beispiel herausfinden, welche Schulen in einem Überschwemmungsgebiet liegen oder welche Häuser nahe an einer stark befahrenen Straße stehen. Das GIS vergleicht dafür die räumlichen Informationen der verschiedenen Ebenen.

Web-GIS im Einsatz – von der Standortsuche bis zum Katastrophenschutz

Wie ein Web-GIS Entscheidungen unterstützt, zeigt die Standortsuche eines Unternehmens, das eine neue Logistikhalle bauen möchte: Das Unternehmen legt Bedingungen fest – etwa „Autobahnanschluss unter zehn Kilometern, mindestens fünf Hektar Fläche, kein Naturschutzgebiet“. Solche Eigenschaften eines Ortes nennt man Standortfaktoren. Das GIS legt die passenden Datenebenen übereinander und filtert alle Flächen heraus, die eine Bedingung nicht erfüllen. Übrig bleibt eine Handvoll geeigneter Standorte. Das GIS trifft die Entscheidung nicht selbst, aber es nimmt den Menschen die aufwendige Vorsortierung ab.

Auf ähnliche Weise helfen Web-GIS-Systeme Hilfsorganisationen nach Katastrophen wie Erdbeben oder Wirbelstürmen: Aktuelle Satellitenbilder werden mit älteren Aufnahmen verglichen, um zerstörte Gebäude und blockierte Straßen zu kartieren. Die Ergebnisse fließen direkt in ein Web-GIS, das Rettungskräfte vor Ort auf ihrem Smartphone abrufen können. Freiwillige aus aller Welt tragen dabei Gebäudeumrisse in offene Karten ein (Crowdmapping) – eine digitale Kartenarbeit, an der du dich mit einem Computer sogar selbst beteiligen kannst.

Grenzen und kritischer Blick

Digitale Geomedien wirken durch ihre saubere Darstellung objektiv, sind es aber nicht. Drei Punkte solltest du dir merken:

• Die Daten sind nicht immer aktuell und unterschiedlich genau. Ein Bild von 2019 zeigt kein Neubaugebiet von 2024.
• Jede Darstellung enthält Entscheidungen: Welche Ebenen werden angeboten, welche Farben und Klassengrenzen gewählt? Eine Einkommenskarte kann beispielsweise völlig anders aussehen, je nachdem, in wie viele Stufen die Legende unterteilt ist.
• Jede Flächenkarte der Erde ist verzerrt, weil sich eine Kugel nicht ohne Fehler auf einer Ebene abbilden lässt. In der weit verbreiteten Mercator-Darstellung erscheint Grönland etwa so groß wie Afrika, obwohl Afrika in Wirklichkeit rund vierzehnmal größer ist.

Hinzu kommt der Datenschutz. Wer einen Standortdienst nutzt, hinterlässt eine Spur seiner Bewegungen. Solche Daten sind wirtschaftlich wertvoll, weil sich daraus Wohnort, Arbeitsweg und Gewohnheiten ableiten lassen. Deshalb lohnt es sich zu prüfen, welchen Apps du dauerhaften Zugriff auf deinen Standort erlaubst.

Ausblick – das lernst du nach dem Einsatz von Web-GIS und Google Earth

Vertiefe dein Wissen zur Kartenarbeit und wiederhole noch einmal die verschiedenen Kartentypen sowie die Arbeit mit einem Atlas.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Einsatz von Web-GIS und Google Earth