Studium und Weiterbildung in Geoinformatik
Bachelorstudium
Minor Spatial Data Science
Die Forschungsgruppe Geoinformatik gestaltet im Bachelorstudium Umweltingenieurwesen den Minor Spatial Data Science, welcher sich folgendermassen zusammensetzt:
Geoinformatik und GIS
Das Modul Geoinformatik und GIS vermittelt ein tiefes Verständnis räumlicher Zusammenhänge in den Umweltwissenschaften. Sie lernen, Geodaten zu erfassen, zu analysieren und zu visualisieren. Anhand praxisnaher Beispiele untersuchen Sie mit modernen GIS-Tools wie QGIS und ArcGIS räumliche Muster, Trends und Prozesse in den Bereichen Biodiversität, Klimaveränderungen und urbanen als auch natürlichen Ökosystemen. Das Modul vermittelt Ihnen essenzielle Kompetenzen in der räumlichen Datenanalyse, um GIS gezielt in Ihrer beruflichen Praxis einzusetzen.
Remote Sensing
In der heutigen Welt sind Satelliten, Flugzeuge und Drohnen mehr als nur Transportmittel – sie liefern uns wertvolle Daten über unseren Planeten. Die Fernerkundung ermöglicht es, diese Daten zu analysieren und für nachhaltige Lösungen in Umwelt- und Ingenieurwissenschaften zu nutzen. Im Modul Remote Sensing werden sich Studierende mit verschiedenen Fernerkundungstechniken in den Bereichen Landnutzungsanalyse, Stadtplanung, Management natürlicher Katastrophen und Biodiversitätsforschung vertraut machen. Fernerkundungsdaten sind immer leichter zugänglich und bieten grosses Zukunftspotenzial für Umweltanwendungen in der Wissenschaft, Verwaltung und Industrie.
Geospatial Computing
Noch nie waren so viele Daten für die Öffentlichkeit zugänglich. Die meisten dieser Daten sind geografisch. Die Fähigkeit, auf diese riesigen Datenquellen zuzugreifen, sie zu analysieren und zu verstehen, ist eine entscheidende Fähigkeit für Umweltingenieure. Im Modul Geospatial Computing lernen Studierende, mit Open-Source-Skript-Sprachen wie R oder Python Geodaten zu verarbeiten, zu analysieren und zu visualisieren. Die Verwendung dieser Sprachen bietet eine skalierbare Möglichkeit, auch komplexe Daten zu analysieren, und ebnet den Weg für Big Data, maschinelles Lernen und KI in den Umweltwissenschaften.
Bachelor- und Semesterarbeiten
Wir bieten zudem Semester- und Bachelor-Arbeiten im Bereich GIS an. Hier einige Beispiele vergangener Arbeiten in unserer Gruppe:
Ramon Jauch, Semesterarbeit, 2024: 3D-Mapping, Vegetationsanalyse mit lidR und Punktwolkenvisualisierung mit Potree
Robin Pfaff, Bachelorarbeit, 2023: Borneo's deforestation
Sandro Cathomen, Bachelorarbeit, 2023: Blockgletscherkinematik am Muragl Blockgletscher
Berufsfelder
«In meiner Rolle als Innovation Engineer sind Fähigkeiten wie Automatisierungen und Datenmodellierung essenziell. Ebenso präsentiere ich erstellte Prototypen visuell ansprechend und interaktiv, um deren Nutzen und Funktionalität zu vermitteln. Die Grundlage vieler dieser Fähigkeiten habe ich in den GIS-Modulen erworben. Die Module bieten einen umfassenden Überblick über die zentralen Themen der Geoinformation und dienen als Wegweiser für weiterführende, vertiefte Fachkenntnisse.»
Ueli Mauch, Innovation Engineer Geoinformatik, Amt für Raumentwicklung - Kanton Zürich
Die im Minor Spatial Data Science erworbenenen Fähigkeiten können in verschiedenen Bereichen, besonders im Umweltbereich, dabei helfen, nachhaltige Lösungen zu entwickeln.
- Umweltplanung und -management: Überwachung von Umweltressourcen, Durchführung Umweltverträglichkeitsprüfungen, Erstellung nachhaltige Entwicklungspläne.
- Naturschutz und Biodiversität: Kartierung und Analyse von Lebensräumen, Überwachung der Artenvielfalt, Planung von Schutzgebieten.
- Stadt- und Regionalplanung: Planung und Verwaltung von städtischen und ländlichen Gebieten, Analyse von Landnutzungsmustern und Infrastrukturentwicklung.
- Landwirtschaft und Ressourcenmanagement: nachhaltiges Management von Wäldern, Gewässern und landwirtschaftlichen Flächen. Waldbrandüberwachung, Aufforstung, Wassermanagement, Hochwasserschutz, Ertragsoptimierung und Schädlingsbekämpfung.
- Energiewende: Planung und Umsetzung nachhaltiger Lösungen für die Energiewende, z.B. Standortsuche für Photovoltaik- oder Windenergie-Anlagen.
- Finanzindustrie: Nachhaltigkeits- und Risikobewertungen im Finanz- und Versicherungswesen.
«Ich hätte nie gedacht, wie wichtig und nützlich GIS in meinem Berufsleben sein würde. Nun arbeite ich fast jeden Tag damit und habe auch schon selbst Karten auf dem Geoportal des Kantons Zürich veröffentlicht, die für alle Menschen nutzbar sind.»
Max Pröschel, Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft - Kanton Zürich
Weitere Module
Die Forschungsgruppe Geoinformatik ist ausserdem in Modulen der Vertiefung Digital Environment des Bachelorstudiums Applied Digital Life Sciences am ICLS engagiert.
Masterstudium
Die Forschungsgruppe Geoinformatik ist in der Gestaltung der folgenden Mastermodule involviert:
Modul Research Methods
Das Modul vermittelt vertiefte Methodenkompetenzen für praxisorientiertes und angewandtes wissenschaftliches Arbeiten im Fachbereich Umwelt und Natürliche Ressourcen auf MSc-Niveau. Dies umfasst zunächst allgemeine, fächerübergreifende methodische Kompetenzen wie z.B. Wissenschaftstheorie, computer-gestützte Datenverarbeitung oder Statistik. Zusätzlich ermöglicht das Modul auch eine methodische Spezialisierung hinsichtlich einer naturwissenschaftlichen oder einer sozio-ökonomischen Herangehensweise an wissenschaftliche Probleme und Fragestellungen. Die in Vorlesungen, Seminaren und praktischen Übungen erlernten Methoden und Fertigkeiten werden direkt in interdisziplinären Fallstudien angewendet. Weitere Informationen zum Modul Research Methods
Modul Patterns and Trends in Environmental Data
How can you conceptualize and then detect patterns and trends in environmental data? In this module students practise transferable data science skills using a typical applied ecology case study: the study of people's and animal's movement behaviours in natural and built environments. This module examines typical data analysis work-flow, starting with data capture, followed by pre-processing (cleaning, filtering, aggregating, reshaping data), analytical modeling, and finally visualisation of outcomes, uing the R statistics and visualization environment. More information on the module Patterns and Trends in Environmental Data
Modul Remote Sensing for Ecology
Ecological systems are diverse and spatially heterogeneous areas. Key research topics in these landscape mosaics include the analyses, quantification and scaling of ecological flows, land use and land cover change, relating landscape pattern analysis with ecological processes, conservation and sustainability. In this context GIS analyses in concert with remote sensing using unmanned aerial or aquatic vehicles (UAVs), autonomously or remotely operated and equipped with various sensors such as NIR (Near infra-red), TIR (Thermal infrared) or ADP (Acoustic Doppler Profiler) offer new opportunities for scale appropriate measures of ecological phenomena at high spatio-temporal resolutions. More information on the module Remote Sensing for Ecology
Weiterbildung
Drohnenkurs
Drohnengestützte Fernerkundung – Anwendung & Analyse
Fernerkundungsdaten, die mittels Drohnen räumlich und zeitlich flexibel erhoben werden können, fliessen mehr und mehr in industrielle und private Applikationen ein. Geodaten individuell und ad hoc erheben zu können, ermöglicht neuartige Produkte und Erkenntnisse. Drohnengestützte Technologien, Anwendungen und Analysen finden schon jetzt vielfach Verwendung, aber ihr Potenzial ist bei weitem noch nicht ausgeschöpft.
Wir bieten einen Kurs für Fachkräfte aus Privatbüros, öffentlicher Verwaltung oder NGOs, die in ihrem Arbeitsumfeld mit der Anwendung von Drohnen und den dazugehörigen Daten betraut sind. Auch ambitionierte Privatpersonen sind herzlich willkommen.
Zertifikatslehrgänge – CAS
Die Forschungsgruppe Geoinformatik ist für Teilmodule innerhalb der Zertifikatslehrgänge CAS Bodenkartierung und CAS Vegetationsanalyse und Feldbotanik zuständig. Ausserhalb der ZHAW wirkt die Forschungsgruppe Geoinformatik zusätzlich bei CAS-Kursen der ETH Zürich und Hochschule Rapperswil mit.