GIS-Datenformat

Als GIS-Datenformat werden standardisierte Datenformate von Geoinformationssystemen bezeichnet. In einem GIS werden verschiedene Datenformate zur Erfassung, Bearbeitung, Organisation, Analyse und Präsentation geografischer Daten verwendet. Es gibt vektorbasierte bzw. rasterbasierte Formate. Alle Geometriedaten können durch Sachdaten (Attribute) ergänzt werden. Offizielle GI-Standards werden zum Beispiel von der Internationale Organisation für Normung (ISO) oder dem Open Geospatial Consortium herausgegeben. Von den kommerziellen Herstellern dieser System wurden eigene Datenformate eingeführt. Häufig sind auch De-facto-Industriestandards anzutreffen. Viele Datei-Formate von Open Source Projekten sind komaptibel zu ihrem kommerziellen Äquivalent.

Derzeit lassen sich im bezug auf die Verwendung verschiedener datenformate drei große Klassen an Dateitypen bilden: ESRI ArcGIS Dateientypen, die meist auch für Open Source Programme (DIVA-GIS, GRASS GIS etc.) komaptibel sind. Die Dateitypen, die durch das Open Geospatial Consortium OGC genormt wurden und meist in den Open-Source Programmen verwendung finden. Und schließlich spezielle Datenformate, die nur im System des jeweiligen Entwicklers funktionieren, wie IMAGINE, Rasterdatenformat von ERDAS Imagine.

Dateiendungen und -formate für Vektordaten

Dateiendung	Art	Beschreibung	Entwickler	Kompatibilität
.isam. / .bgrund	Vektor	ALK in Baden Württemberg nutzt die Index Sequential Access Method (ISAM). Dies ist lediglich eine Zugriffsmethode für Datensätze.	IBM Ende der 1960er Jahre / Landesvermessungsamt BaWü	Kompatibilität unbekannt
Coverage	Vektor	Das Coverage zugrunde liegende Modell enthält innerhalb einer Ordnerstruktur (Feature Dataset) verschiedene Geometrietypen (Feature-Klassen). Die Geometrietypen bedingen sich untereinander.	Von ESRI 1981 ursprünglich für ArcInfo entwickelt	ESRI-ArcGIS
.dgn	Vektor	Intergraph/Bentley Standard File Format	?	Kompatibilität unbekannt
.dwg	Vektor	AutoCAD Drawing, Zeichnungsdatei, welche auch in GIS Programme importiert und weiterverabeitet werden kann.	Autodesk	ESRI-ArcGIS
.dxf	Vektor	Drawing Interchange Format	Autodesk	ESRI-ArcGIS
.E00	Vektor	ArcInfo-Export-Format	ESRI-ArcGIS	Kompatibilität unbekannt
.edb	Vektor	EDBS, Einheitliche Datenbankschnittstelle, (ALK und ATKIS)	?	Kompatibilität unbekannt
.gdf	Vektor	Geographic Data Files ist ein konzeptuelles und logisches Datenmodell mit Definition eines nicht binären Standard-Dateiaustauschformates für vektorisierte Kartendaten, speziell Straßenkarten. ISO/DIS 14825:2011 (GDF5.0-Ausgabe des Standards ersetzt GDF4.0 von 2004). Traditionell haben GDF-Dateien Felder mit fester Breite und 80 Zeichen pro Zeile. Die einzelnen Records können durch Continuation Records fortgesetzt werden. Die jüngste Überarbeitung des GDF-Standards durch ISO sieht neuerdings auch XML- und SQL-basierte Formate vor. Die Daten werden in drei Leveln abgelegt: 1. Topologie, 2. Funktionen, 3. Komplexe Funktionen.	Autonavigationsindustrie	Kompatibilität unbekannt
.gml	Vektor	Dateien der Auszeichnungssprache Geography Markup Language zum Austausch raumbezogener Objekte ("Features"). GML erlaubt die Übermittlung von Objekten (mit Attributen, Relationen und Geometrien) unter Einbeziehung von nicht-konventionellen Daten, wie Sensordaten. Aktuelle Version: Version 3.2.1	Open Geospatial Consortium	OGC, ESRI ArcGIS
.gpx	Vektor	Das GPS Exchange Format (GPX) ist ein Datenformat zur Speicherung von Geodaten (GPS-Daten)und basiert auf dem allgemeinen XML-Standard. Ein XML-Schema beschreibt die Elemente und den Aufbau des GPS Exchange Formats.	TopoGrafix	OGC, ESRI
.iff	Vektor	Interchange File Format ist ein planares Bitmap-Grafikformat (mit 24/32 Bit)	ursprünglich Electronic Arts	OGC, ESRI-ArcGIS
.ili/ilt/itf/xtf	Vektor	INTERLIS-Transferformat	?	OGC, ESRI
.kml/.kmz	Vektor	Keyhole Markup Language ist die Auszeichnungssprache (beschreibt also den Inhalt der Geodaten) für die Client-Komponenten der Programme Google Earth und Google Maps. KML befolgt die XML-Syntax und liegt in der Version 2.2 vor.	Open Geospatial Consortium	OGC, ESRI
.lay	Vektor	RegioGraph Layer, System für ökonomische Marktanalysen	GfK GeoMarketing GmbH	?
.mdb	Vektor	Die Microsoft Access Database kann eine Datei-basierte proprietäre Datenbank erstellen.	Microsoft	?
.mif/.mid	Vektor	Ein Karten- und Datenbank-Dateiformat für MapInfo.Besteht aus den zwei nichtbinären Dateien: Die MIF-Datei enthält sowohl die Metadaten und Feature-Definitionen als auch die Koordinaten. Die MID-Datei enthält die trennzeichenunterteilten Attribute, wobei eine Zeile pro Objekt benutzt wird.	ESRI	?
.mxd	Vektor	Dokument Format von ESRI ArcGIS	ESRI ArcGIS	ESRI-ArcGIS, OGC
.sfa	Vektor	Simple Feature Access zur Darstellung geographischer Daten (Punkte, Linien, Polygone und zusätzlich mehrere Punkte (MultiPoint), mehrere Linien (MultiLineString), mehrere Polygone (MultiPolygon) und Sammlung dieser Geometrien (GeometryCollection). Verleichbar mit Shapehiles von ArcGIS.	Open Geospatial Consortium	OGC
.shp + .shx + .dbx	Vektor	Shapefiles, zur Darstellung geographischer Daten (Punkte, Linien, Polygone]. Shapefiles bestehen aus i.d.R. mindestens drei Dateien: .shp dient zur Speicherung der Geometriedaten .dbf Sachdaten im dBASE-Format .shx dient als Index der Geometrie zur Verknüpfung der Sachdaten (auch Attributdaten genannt)	Von ESRI für ArcView	ESRI, OGC

Weitere Formate

• NAS – Normbasierte Austauschschnittstelle, Neumodellierung des AFIS-ALKIS-ATKIS-Modells
• OVL – Overlay, (Geogrid Viewer, Top50)
• PMF – POLYGIS-Metafile
• SVG – Scalable Vector Graphics (W3 Consortium)
• SQD – SICAD/open
• VEC/VEH – SPANS Vektor Archivformat

Dateiendungen und -formate für Rasterdaten

Dateiendung	Art	Beschreibung	Entwickler	Kompatibilität
.gif	Rasterdaten	Graphics Interchange Format. Erzeugt eine gute verlustfreier Komprimierung für Bilder mit geringer Farbtiefe (bis zu 256 (= 28) verschiedene Farben pro Einzelbild).	CompuServe	ESRI-ArcGIS, OGC
.grid	Rasterdaten	ESRI Grid	ESRI	Kompatibilität unbekannt
.img	Rasterdaten	Rasterdatenformat des Systems ERDAS Imagine, speziell zur Auswertung von RS-Bildern	Erdas Imagine	ESRI-ArcGIS[1]
.jpg	Rasterdaten	JPEG File Interchange Format, oft zusammen mit world file (Endung JFW)	Joint Photographic Experts Group	ESRI, OGC
.tif/.tiff	Rasterdaten	Tagged Image File Format, oft zusammen mit world file (Endung .tfw) oder GeoTIFF. Letzteres hat sich als Quasi-Standard zur Darstellung von Rasterdaten entwickelt. Die Bildinformationen sind in jedem Programm darstellbar, welches den normalen TIFF-Standard unterstützt.	Intergraph	ESRI-ArcGIS, OGC, Adobe Photoshop u.a.

Erweiterungen für Georeferenzdaten

World File

Kein eigenes Datenformat aber eine häufig verwendete Zusatdatei ist World file. Dies ist eine kleine Textdatei, die Georeferenzdaten eines Bildes enthält. Der Dateityp wurde vom Unternehmen ESRI als Ergänzung für einfache Bildformate eingeführt. Die Dateinamenserweiterung leitet sich vom Namen und Dateityp der Bilddatei ab und lautet beispielsweise .jgw, .pgw, .gfw oder .tfw für JPEG, PNG, GIF oder TIFF Bilddaten.

→ Hauptartikel: World file

GeoTIFF

GeoTIFF hat sich als Quasi-Standard zur Darstellung von Rasterdaten entwickelt und wird von den meisten Rasterdaten verarbeitenden GIS-Programmen sowie einigen Bildbearbeitungsprogrammen (u.a. Adobe Photoshop) unterstützt. Die Bildinformationen sind in jedem Programm darstellbar, welches den normalen TIFF-Standard unterstützt.

Ein GeoTIFF ist eine spezielle Form eines TIFF-Bildes. Da das TIF-Format eine verlustfreie Speicherung zulässt, eignet es sich gut zur Verarbeitung von geographischen Daten, da es bei Satelliten- und Luftbildern bzw. anderen Rasterdaten oft auf hohe Abbildungsgenauigkeit ankommt.

Die Besonderheit von GeoTIFF gegenüber dem normalen TIF-Format liegt darin, dass spezielle Daten über die Georeferenz zusätzlich zu den sichtbaren Rasterdaten in die Bilddatei eingebettet werden. Dazu zählen Koordinaten zur Georeferenzierung des Bildausschnitts sowie zur verwendeten Kartenprojektion: Die Datei enthält spezifische Angaben über das Koordinatenreferenzsystem.

Die Informationen werden im Gegensatz zum GeoJPEG oder normalem TIF-Format nicht in einer separaten Datei (world file), sondern direkt in den Metatags des Bildes gespeichert, wobei sechs Tags für die Geoinformationen genutzt werden. Bei Bedarf sind diese Tags um weitere Felder erweiterbar.

GeoTIFF-Dateien können mit allen Algorithmen komprimiert werden, die für das TIF-Format möglich sind, neben diversen verlustfreien Verfahren also auch mit einer verlustbehafteten JPEG-Komprimierung, mit der sich ggf. auf Kosten der Bildqualität eine deutliche Reduktion der Dateigröße erreichen lässt. Allerdings unterstützt nicht jede Applikation alle vom TIF-Format erlaubten Kompressionsalgorithmen.

Die Initiative zur Schaffung des GeoTIFF-Formats geht auf das Unternehmen Intergraph mit Entwicklungsbeginn in den frühen 1990er zurück.

→ Hauptartikel: GeoTIFF

Weitere Formate

• CIT – Intergraph CCITT Group IV, Type 24 (.CIT, .COT), Bentley Microstation
• MrSID – Multi Resolution Seamless Image Database
• PCX – PiCture eXchange
• PGR – POLYGIS-Raster-Format

Weblinks

• Beschreibung einiger GIS-Dateiformate

Einzelnachweise

1. ↑ Kann mit ESRI Spatial Analyst erzeugt und gelesen werden