Rasterdatenmodell

Engl. raster data model; Datenmodell zur Verwaltung von räumlichen Daten (Geometriedaten) als eine Matrix von Zellen. Das Rastermodell spielt in der digitalen Bildverarbeitung eine zentrale Rolle. So wird die Geometrie in einem Rasterbild (z.B. in einem digitalen Satellitenbild oder nach der Erfassung eines Bildes mit einem Scanner) durch quadratische Bildelemente (Pixel, sog. picture elements) als feines, aber starres Raster von kleinen Flächen aufgelöst.

Die Rasterzelle (Pixel) dient als Träger der geometrischen und auch thematischen Information. Der Georaum unterliegt dabei einer regelmäßigen Unterteilung in Zeilen und Spalten. Das Raster benötigt lediglich Angaben bezüglich des Aufsatzpunkts, die Ausdehnung und die Richtung zur Georeferenzierung. Jedes Pixel erhält einen eindeutigen Wert, der als thematisches Attribut aufgefasst werden kann (z. B. die Höhe im Feld value eines digitalen Geländemodells). Alternativ kann dieser Wert auch als Schlüssel auf externe Daten verweisen. Auf diese Weise können Linien oder Flächen als Objekte gebildet werden, die aus einer Menge von Pixeln bestehen und diesen wiederum Sachdaten zugeordnet sind. In der Kartographie spielen Rasterdatenmodelle gegenüber den Vektordatenmodellen eher eine untergeordnete Rolle. In den meisten Fällen werden Rasterdaten als unstrukturierte Bilder durch das Scannen analoger Vorlagen (Karten, Luftbilder) gewonnen oder in Form von Satellitenbilddaten übernommen.

Datenmodelle und Wirklichkeit Die Perzeption und Interpretation der „realen Welt“ sowie die Entwicklung geeigneter Strategien für den praxistauglichen Umgang mit dieser Welt, findet mit dem Hilfsmittel der Abstraktion und Kommunikation (= Modellbildung) statt. In der Anwendung von GIS haben sich für die Modellierung räumlicher Daten zwei vollständig unterschiedliche Datenmodelle etabliert, die Raster- bzw. Vektordatenmodell genannt werden. Beide Datenmodelle sind prinzipiell sowohl für die kontinuierliche als auch die diskrete Raumrepräsentation verwendbar. In der Praxis werden jedoch kontinuierliche Daten gewöhnlich im Rasterdatenmodell und diskrete Daten im Vektordatenformat abgebildet. Beide Datenmodelle unterscheiden sich vorrangig in der Art der räumlichen Repräsentation ihrer Merkmale. Quelle: Universität Marburg Geographie

Als Grundprobleme des Rastermodells gelten: Die geometrische Form der Geoobjekte wird durch die Rasterung verändert, gebogene Linien werden durch treppenförmige Rasterstrukturen angenähert, Form und Größe der Geoobjekte werden vergröbert. Stets werden Flächen betrachtet. Punkte wie auch Linien werden durch flächige Pixel dargestellt. Im Rückschluss bedeutet dies, dass ein einzelnes oder auch mehrere benachbarte Pixel, die im Rastermodell eine Fläche markieren, in der realen Welt auch Einzelpunkte oder Linien bedeuten können. Diese Schwierigkeiten können verringert, aber prinzipiell nicht behoben werden, indem die Maschengröße verkleinert wird. Hierdurch erhöht sich die Auflösung, wobei gleichzeitig die Größe der Rastermatrix und dadurch der notwendige Speicherplatz erheblich ansteigen. Die Genauigkeit einer Koordinatenangabe im Vektormodell wird aber nicht erreicht.