Rasterdatenmodell

Das Rasterdatenmodell ist ein Modell der Geoinformationsdarstellung, bei dem der Raum durch ein regelmäßiges Gitter aus Zellen (Pixels) beschrieben wird. Jede Zelle enthält einen Attributwert, der die Eigenschaft der damit abgedeckten Fläche repräsentiert. Die Auflösung gibt an, wie groß eine Zelle in der realen Welt ist; eine höhere Auflösung ermöglicht detailliertere Darstellungen, erfordert jedoch mehr Speicher.

Rasterdaten können kontinuierliche Größen (wie Elevation, Temperatur oder Luftfeuchtigkeit) oder kategoriale Klassen (wie Landnutzung oder Bodentyp) darstellen. Die Darstellung ist besonders gut geeignet für Operationen, die über ganze Flächen hinweg arbeiten, sowie für Bild- und Fernerkundungsdaten.

In der Praxis wird zwischen lokalen, fokalen und globalen Operationen unterschieden. Lokale Operationen arbeiten zellweise, fokale berücksichtigen Nachbarschaftszellen, globale Operationen beziehen das gesamte Raster ein. Aus diesen Operationen entsteht „Map Algebra“ – algebraische Auswertung von Rasterwerten.

Rasterdaten werden in Dateien oder Datenbanken gespeichert als mehrdimensionale Arrays. Typische Formate sind GeoTIFF, IMG/ERDAS, GRID oder ASCII Raster. Für Leistungsfähigkeit werden Pyramiden und Kachelauslegung sowie geeignete Koordinatensysteme und Georeferenzierung verwendet.

Zu den Vorteilen gehören eine einfache Struktur, direkte Flächenberechnungen und die enge Anbindung an Fernerkundung. Nachteile sind der hohe Speicherbedarf, Verlust von präzisen Objektgrenzen bei diskreter Abgrenzung und Herausforderungen bei der Modellierung von Topologie. Raster und Vektor bilden unterschiedliche Abstraktionen; Raster modelliert Flächen als Zellen, Vektordaten Objekte mit Topologie.

Typische Anwendungsgebiete sind Digitale Geländemodelle, Klimadaten, Bodenkartierung und Landsat-/SAR-Bilderanalysen.