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Grundlagen: Geodatendienste und MapServices
Bei der GIS-Arbeit sind Hintergrunddaten (z.B. in Form von Karten (Rasterdaten), Fachdaten (Vektordaten), Satellitenbildern/Orthofotos) von großer Bedeutung. Sie liefern uns wichtige oder gar grundlegende Informationen für unsere räumliche Arbeit. Wir nutzen sie, um neue räumliche Daten zu erzeugen (z.B. beim Digitalisieren) oder vorhandene mit weiteren Informationen anzureichern (Editieren).
Diese Hintergrunddaten können uns lokal zur Verfügung stehen, indem wir z.B. ein georeferenziertes Orthofoto oder den Scan einer topographischen Karte von der Festplatte laden. Erhalten wir unsere Hintergrunddaten hingegen über das Internet – also auf Abfrage von einem entfernten Server – so sprechen wir von Diensten bzw. Geodatendiensten und spezifischer von OGC Web Services (Open Geospatial Consortium).
Diverse QGIS-PlugIns (allen voran: QuickMapServices) erleichtern uns das Einrichten von Online-Hintergrundkarten und liefern dabei bekannte Vertreter wie OpenStreetMap oder Google Maps. Hierbei handelt es sich jedoch weder um WMS, WFS oder WCS-Dienste, sondern um XYZ-Tiles – vorgerechnete Kartenkacheln (Raster), welche uns vom Server im entsprechenden Ausschnitt geliefert werden.
Die Rolle der OGC-Standards Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist eine internationale Organisation, die offene Standards für Geodaten und Geodienste entwickelt. Diese Standards gewährleisten die Interoperabilität zwischen verschiedenen GIS-Softwareprodukten und -Systemen, sodass Geodaten und -dienste plattformübergreifend ausgetauscht und genutzt werden können. Die in diesem Dokument beschriebenen WMS, WMTS, WFS und WCS sind gängige OGC-Standards.
Wir unterscheiden die folgenden Dienste:
| Typ (Link zum Lexikon) | Kürzel | Bedeutung | Datentyp | OGC-Standard | Beispiele |
|---|---|---|---|---|---|
| Web Map Service | WMS | Dienst, welcher Geodaten in Form von Karten (Rasterdaten) bereitstellt | Raster z.T. mit Sachinformationen (als HTML/GML bei GetFeatureInfo) | Ja | WMS des Landes Thüringen |
| Web Map Tile Service | WMTS | Wie WMS, nur werden die Rasterdaten gekachelt (Tiles) bereitgestellt, wodurch ein schnelleres Abrufen ermöglicht wird. | Raster als Kacheln z.T. mit Sachinformationen (als HTML/GML bei GetFeatureInfo) | Ja | WMTS der Schweiz |
| Web Feature Service | WFS | Dienst, welcher Geodaten in Form von Vektordaten (Datenbanken o. dateibasierte Formate) mit Attributen (Sachdaten) bereitstellt | Vektor mit Sachinformationen (Attributtabelle) | Ja | WFS des Baden-Württembergischen ATKIS-BASIS-DLM |
| Web Coverage Service | WCS | Dienst, welcher Rasterdaten in ihrer vollen Semantik bereitstellt (Multikanal-Luftbilder, Höhen- oder Abflussmodelle etc.) zur Weiterverarbeitung. | Raster mit voller Semantik | Ja | WCS der Stadt Köln mit Daten aus der DTK100 |
| XYZ-Dienst | XYZ | Liefert vorgerechnete Kacheln, sortiert nach X-Position, Y-Position und Z-Zoomstufe | Raster ohne Sachinformationen | Nein | OpenStreetMap XYZ-Tiles, Google Maps XYZ-Tiles |
| ArcGIS REST (Representational State Transfer) | ArcREST | Wie WFS+WMS, nur mit vielen Zusatzfunktionen! Eine Schnittstelle von ESRI ArcGIS, welche in QGIS funktioniert! | Vektor mit Sachinformationen und Stil sowie Raster-Daten | Nein | ESRI World Imagery, ESRI World Topo Map |
Die meisten Web-Dienste sind rein passiv – wir können Daten holen, aber nicht senden (es sei denn, wir haben exklusive Rechte oder sind selbst Provider des Dienstes)! Während WFS- und WCS-Dienste durchaus zur Weiterverarbeitung bestimmt sind, sind WMS-Kartendienste rein zur Kartendarstellung konzipiert!
Metadaten – Der Schlüssel zum Verständnis der Dienste Metadaten beschreiben die Eigenschaften, Herkunft und Qualität der Geodaten und -dienste. Sie sind essenziell, um zu verstehen, welche Daten ein Dienst bereitstellt, wie aktuell diese sind und welche Nutzungseinschränkungen bestehen. Achten Sie bei der Auswahl und Nutzung von Geodatendiensten immer auf verfügbare Metadaten! Oft sind diese über einen „GetCapabilities“-Request des Dienstes abrufbar.
Einrichten eines GeoDatendienstes in QGIS
Um einen Geodatendienst in QGIS laden zu können, müssen wir diesen zunächst einrichten. Dies kann über das QGIS-Browser-Fenster (mit Rechtsklick auf den jeweiligen Dienst) erfolgen oder besser über die 
Datenquellenverwaltung STRG+L (Abb. 2). Da es sich bei einem Geodatendienst um einen entfernten Server handelt, müssen wir diesen mit der entsprechenden Adresse ansprechen. Ähnlich zur Eingabe einer Web-Adresse (URL) in einen Internetbrowser (z.B. Firefox, Edge oder Chrome) zur Ausgabe einer Internetseite. Diese Adresse müssen wir kennen oder herausfinden (oft eine sogenannte GetCapabilities-URL). Ggf. benötigen wir – sofern es sich nicht um freie Daten (OpenData) handelt – Zugangsdaten wie Nutzerkennung und Passwort.
Sucht man einen konkreten Dienst wie z.B. die ATKIS-Daten eines Bundeslandes, so findet man oft schneller die gewünschten Daten und Informationen, wenn wir eine Suchmaschine verwenden: Anstatt auf der Geodatendienst-Seite des jeweiligen Bundeslandes zu suchen, einfach Google & Co suchen lassen: z.B. Google.de → WMS Thüringen
Sollte in Ihrem Netzwerk ein Proxy vorgeschaltet sein, so könnte es Probleme beim Laden von Geodiensten geben. Sind Ihnen die Proxyeinstellungen bekannt, so können Sie diese in den globalen QGIS-Einstellungen angeben (Einstellungen → Optionen → Netzwerk). Auch eine Firewall kann den Zugriff blockieren; stellen Sie sicher, dass die benötigten Ports (oft Port 80 oder 443) für den Dienst zugänglich sind.
In QGIS ist bereits ein Geodatendienst eingerichtet! Und zwar OpenStreetMap Standard. Sie finden den Dienst im Browser unter XYZ-Tiles.
Probleme mit Koordinatenreferenzsystemen (KBS/CRS)? Ein häufiges Problem beim Laden von Geodatendiensten ist ein Missmatch im Koordinatenreferenzsystem. Stellen Sie sicher, dass das KBS Ihres QGIS-Projekts mit dem vom Dienst bereitgestellten KBS kompatibel ist oder dass QGIS eine On-the-fly-Transformation vornehmen kann. Oft bieten Dienste Daten in mehreren KBS an; wählen Sie das passende aus, um Darstellungsfehler zu vermeiden.
Zusammenfassung
Geodatendienste spielen eine zentrale Rolle in der modernen GIS-Arbeit, indem sie den Zugriff auf umfangreiche und aktuelle räumliche Daten ermöglichen. Durch das Verständnis der verschiedenen Diensttypen, insbesondere der OGC-Standards, und deren korrekte Einrichtung in QGIS können GIS-Anwender ihre Projekte effizienter und präziser gestalten. Eine fundierte Kenntnis dieser Grundlagen ist unerlässlich für jeden, der professionell mit Geoinformationen arbeitet.
Fragen, Hinweise und Fehler kommen hier hin:
Hallo, ich will bei meinem Waldstück mit entsprechender Flurnummer die Totholz- und Habitatbäume kartografieren. Leider habe ich keinen Zugang auf eine topologische Karte (Link aus dem Bayernatlas: https://v.bayern.de/BYGkC) bzw. der angegebene Link läßt sich mit meinem Wissensstand nicht in QGIS integrieren. Hat jemand einen Ratschlag hierzu? Besten Dank (Antworten bitte an die angegebene Mailadresse