Geografisches Informationssystem (GIS)
Was ist ein geografisches Informationssystem (GIS)?
Ein geografisches Informationssystem (GIS), auch Geoinformationssystem genannt, ist ein computergestütztes System zum Sammeln, Verwalten, Analysieren und Darstellen von Informationen, die mit Orten auf der Erde verbunden sind. In Logistik und E-Commerce hilft GIS Unternehmen dabei zu untersuchen, wo sich Kunden, Lagerhäuser, Sendungen, Transportwege und Liefergebiete befinden und wie diese Orte miteinander in Beziehung stehen.
Ein GIS verbindet geografische Merkmale mit beschreibenden Informationen. Ein Lagerhaus kann beispielsweise durch einen Punkt auf einer Karte dargestellt und mit Attributen wie seiner Kennung, Lagerkapazität oder Betriebszeiten verknüpft werden. Straßen können als verbundene Linien dargestellt werden, während Liefergebiete als Flächen dargestellt werden können. Die gemeinsame Analyse dieser Merkmale kann Entscheidungen über Standortwahl, Servicegrenzen, Transportzugang und Vertriebsplanung unterstützen.
GIS wird neben der Logistik in vielen Bereichen eingesetzt, darunter Umweltmanagement, öffentliche Planung und Infrastrukturmanagement. Sein bestimmendes Merkmal ist die räumliche Analyse: die Untersuchung von Informationen anhand von Standort, Entfernung, Richtung, Konnektivität und geografischen Beziehungen.
Wie GIS geografische Informationen organisiert
Ein GIS organisiert Informationen üblicherweise in Ebenen. Jede Ebene stellt ein bestimmtes Thema dar, etwa Straßen, Kundenadressen, Lagerstandorte, Verwaltungsgrenzen oder Gelände. Ebenen können gemeinsam angezeigt und dort analysiert werden, wo sich ihre geografische Abdeckung überschneidet.
Zwei grundlegende Modelle geografischer Daten sind Vektor und Raster. Vektordaten stellen diskrete Merkmale mithilfe von Punkten, Linien und Polygonen dar. Rasterdaten stellen den Raum als Zellraster dar, wobei jede Zelle einen Wert enthält. Diese Modelle beschreiben, wie geografische Informationen dargestellt werden; sie sind keine getrennten Kategorien von Logistikabläufen.
| Darstellung | Was sie beschreibt | Beispielhafte Anwendung in der Logistik |
|---|---|---|
| Punkt | Ein durch ein Koordinatenpaar dargestellter Standort | Ein Lagereingang, Abholpunkt oder eine Lieferadresse |
| Linie | Ein lineares Merkmal oder eine Verbindung | Ein Straßenabschnitt, eine Eisenbahnstrecke oder eine geplante Transportroute |
| Polygon | Eine von einer Grenze eingeschlossene Fläche | Ein Liefergebiet, ein Lagerstandort oder ein Verwaltungsbezirk |
| Rastergitter | Über Zellen verteilte Werte, die eine Fläche abdecken | Höhenlage oder eine andere kontinuierliche geografische Oberfläche zur Erreichbarkeitsanalyse |
| Attributtabelle | Beschreibende Datensätze, die mit geografischen Merkmalen verbunden sind | Kapazität einer Anlage, Straßenbeschränkungen oder Kennungen von Liefergebieten |
Geografische Daten benötigen außerdem ein Koordinatenreferenzsystem, damit Standorte korrekt interpretiert werden können. Ebenen mit unterschiedlichen Referenzsystemen müssen möglicherweise vor dem Vergleich transformiert werden. Eine Karte, die plausibel aussieht, ist allein kein Beweis dafür, dass ihre Koordinaten-, Entfernungs- oder Flächenberechnungen korrekt sind.
Wie GIS in einem Logistikablauf funktioniert
Ein GIS-Logistikablauf wandelt operative Datensätze in geografische Informationen um, die geprüft und analysiert werden können. Die folgenden Schritte beschreiben einen praktischen Ablauf und keinen verbindlichen Branchenstandard.
- Entscheidung definieren. Festlegen, ob die Aufgabe die Auswahl eines Lagerhauses, die Lieferabdeckung, die Erreichbarkeit von Routen, die Abholung von Retouren oder eine andere standortabhängige Frage betrifft. Die beabsichtigte Entscheidung bestimmt, welche Daten und Analysemethoden relevant sind.
- Daten erfassen und vorbereiten. Anlagendatensätze, Adressen, Straßennetze, Servicegrenzen und relevante operative Attribute zusammenstellen. Kennungen, fehlende Felder, doppelte Datensätze, zulässige Nutzungen und Aktualisierungsdaten prüfen.
- Operative Datensätze verorten. Adressen durch Geokodierung in Koordinaten umwandeln oder bereits mit Anlagen und Ereignissen verknüpfte Koordinaten verwenden. Mehrdeutige Treffer prüfen und zwischen einem Ergebnis auf Adressebene und einem ungefähren Ortsabgleich unterscheiden.
- Ebenen ausrichten und validieren. Koordinatenreferenzsysteme, geografische Abdeckung und Netzwerkverbindungen bestätigen. Prüfen, ob Anlagen an zugängliche Straßen angebunden sind und nicht nur in deren Nähe liegen.
- Räumliche Analyse durchführen. Nähe, Flächenzugehörigkeit, Netzwerkerreichbarkeit oder Reisekosten untersuchen. Eine Methode auswählen, die zur operativen Frage passt, anstatt jede Entfernungsberechnung als gleichwertig zu behandeln.
- Ergebnisse interpretieren und anwenden. Die geografischen Ergebnisse mit Kapazität, Betriebszeiten, vertraglicher Abdeckung und anderen geschäftlichen Einschränkungen vergleichen. Bei Bedarf genehmigte Ergebnisse an Transport-, Lager- oder Auftragsverwaltungssysteme übergeben.
Ein Händler kann beispielsweise zwei mögliche Fulfillment-Standorte anhand von Kundenadressdaten und einem Straßennetz vergleichen. GIS kann dabei helfen zu schätzen, welche Standorte innerhalb eines gewählten Fahrzeitgrenzwerts erreichbar sind. Dieses Ergebnis begründet jedoch kein tatsächliches Lieferungsversprechen: Bearbeitungszeit, Versandpläne, Fahrzeugverfügbarkeit und Servicevereinbarungen müssen ebenfalls berücksichtigt werden.
Anwendungen in Logistik und E-Commerce
Lager- und Vertriebsplanung
GIS kann die Analyse von Anlagenstandorten unterstützen, indem die geografische Beziehung zwischen Nachfrage, bestehenden Anlagen, Verkehrsinfrastruktur und möglichen Standorten untersucht wird. Ein Planer kann Netzentfernungen zu Kunden vergleichen oder Nachfragecluster außerhalb der praktischen Reichweite einer bestehenden Anlage identifizieren.
Die geografische Erreichbarkeit ist nur ein Teil der Standortauswahl. Landverfügbarkeit, Eignung der Anlage, Arbeitskräfte, Bestandsstrategie und betriebliche Einschränkungen erfordern zusätzliche Nachweise. GIS kann relevante räumliche Eingaben organisieren, stellt jedoch nicht eigenständig fest, dass ein Standort wirtschaftlich tragfähig ist.
Lieferabdeckung und Transportanalyse
GIS kann Liefergebiete darstellen und prüfen, ob eine Adresse innerhalb eines definierten Servicegebiets liegt. Die Netzwerkanalyse kann außerdem Wege oder erreichbare Gebiete anhand eines Straßennetzes und ausgewählter Reisekosten berechnen. Je nach verfügbaren Daten und Analysemodul können diese Kosten Entfernung, geschätzte Fahrzeit oder zulässige Fahrtrichtungen widerspiegeln.
Ein kreisförmiger Puffer um ein Depot unterscheidet sich von einem straßenbasierten Servicegebiet. Der Puffer misst die geografische Nähe, während das Netzwerk-Servicegebiet den verfügbaren Verbindungen folgt. Flüsse, eingeschränkte Übergänge, nicht verbundene Straßen und Zugangsregeln können dazu führen, dass nahe Ziele schwer erreichbar sind.
Grenzüberschreitender Vertrieb
Im grenzüberschreitenden E-Commerce kann GIS dabei helfen, Anlagen und Transportkorridore über Länder hinweg zu visualisieren, darunter Häfen, Flughäfen, Grenzübergänge und Zielmärkte. Es kann Planern außerdem helfen, eine Verwaltungsgrenze von einem operativen Liefergebiet zu unterscheiden.
Die geografische Analyse bestimmt nicht die Zollzulässigkeit, Zolltarifklassifizierung, Abgaben oder Abfertigungsanforderungen. Eine Route, die durch einen kartierten Grenzübergang führt, beweist nicht, dass eine bestimmte Sendung diesen rechtmäßig nutzen darf. Für diese Fragen sind aktuelle Zoll-, Regulierungs- und Spediteurinformationen der zuständigen Behörden oder Dienstleister erforderlich.
Retouren- und Abholplanung
Ein Händler kann GIS verwenden, um die Erreichbarkeit von Rückgabe-Abholpunkten zu vergleichen oder die geografische Verteilung von Retourenursprüngen zu untersuchen. Dies kann die Gestaltung von Abholgebieten oder den Standort von Konsolidierungsanlagen unterstützen. Die Analyse benötigt weiterhin operative Eingaben wie Verarbeitungskapazität, Öffnungszeiten und akzeptierte Rückgabearten.
GIS und verwandte Technologien
GIS kann mit Positions-, Tracking- und operativer Software zusammenarbeiten, doch diese Begriffe beschreiben nicht dieselbe Funktion.
| Begriff | Hauptfunktion | Beziehung zu GIS |
|---|---|---|
| Global Positioning System (GPS) | Satellitengestützte Positionierung, Navigation und Zeitbestimmung | Kann Koordinaten liefern, die ein GIS darstellt oder analysiert; GIS benötigt selbst kein GPS, um jeden Standort zu erfassen |
| Geokodierung | Zuordnung einer Adresse oder Ortsbeschreibung zu einem geografischen Standort | Hilft dabei, Bestell- oder Anlagendatensätze in räumliche Daten umzuwandeln |
| Digitale Karte | Darstellung geografischer Merkmale | Kann GIS-Informationen darstellen, doch die Kartendarstellung allein weist keine Fähigkeiten zur räumlichen Analyse nach |
| Sendungsverfolgung | Erfassung oder Übermittlung des Sendungsstatus und von Bewegungsereignissen | Ereignisstandorte können kartiert werden, doch ein Tracking-Update ist nicht unbedingt eine kontinuierliche physische Position |
| Transportmanagementsystem | Verwaltung der Transportplanung und -ausführung | Kann Standort-, Routen- oder geografische Referenzdaten mit GIS-Funktionen austauschen |
| Routenoptimierung | Auswahl von Routen oder Stoppfolgen unter definierten Zielen und Einschränkungen | Kann GIS-Netzwerkdaten nutzen, erfordert jedoch neben der Darstellung von Standorten Optimierungslogik und operative Einschränkungen |
Eine Berechnung des kürzesten Weges zwischen zwei Punkten sollte nicht mit einer vollständigen Fahrzeugroutenplanung verwechselt werden. Die Planung mehrerer Lieferungen kann außerdem Fahrzeugkapazitäten, Lieferzeitfenster, Fahrerpläne und Abholanforderungen erfordern. Diese Einschränkungen werden nicht allein dadurch bereitgestellt, dass Adressen auf einer Karte platziert werden.
Datenqualität und Grenzen der Interpretation
Der Nutzen einer GIS-Analyse hängt davon ab, ob die Daten korrekt, aktuell und für die jeweilige Frage geeignet sind. Eine präzise eingezeichnete Koordinate kann dennoch den falschen Eingang, eine veraltete Adresse oder einen ungeeigneten Haltepunkt darstellen. Eine Adresse, die dem Mittelpunkt eines Postgebiets zugeordnet wurde, sollte nicht als gleichwertig mit einem verifizierten Gebäudestandort behandelt werden.
Vor der Verwendung eines GIS-Ergebnisses für eine operative Entscheidung sind unter anderem folgende Prüfungen sinnvoll:
- Standortgenauigkeit: Identifiziert jeder Punkt das relevante Gebäude, den Eingang, den Ladebereich oder nur einen ungefähren Ort?
- Netzwerkeignung: Enthalten die Straßendaten die für das vorgesehene Fahrzeug und die Analyse erforderlichen Informationen zu Richtung, Zugang und Konnektivität?
- Zeitliche Relevanz: Sind Grenzen, Straßenzustände, Anlagen und operative Attribute für die Entscheidung ausreichend aktuell?
- Messmethode: Basiert das Ergebnis auf Luftlinienentfernung, Netzwerkm Entfernung oder geschätzter Fahrzeit?
- Bedeutung der Abdeckung: Stellt eine Fläche modellierte Erreichbarkeit, eine Verwaltungsgrenze oder ein bestätigtes kommerzielles Liefergebiet dar?
- Datenverarbeitung: Werden Kundenadressen und Sendungsstandorte mit geeigneten Zugriffskontrollen und unter Einhaltung der geltenden Datenschutzanforderungen verwendet?
GIS-Ausgaben hängen von ihren Eingaben und Annahmen ab. Eine modellierte Fahrzeit ist keine garantierte Ankunftszeit, und ein Standort innerhalb eines Abdeckungspolygons beweist nicht, dass ein Spediteur eine bestimmte Sendung annimmt. Diese Unterscheidungen sind wichtig, wenn geografische Erkenntnisse für Checkout-Berechtigungen, Lieferprognosen oder Kundenkommunikation verwendet werden.
FAQ
Was bedeutet GIS in der Logistik?
GIS steht für geografisches Informationssystem oder Geoinformationssystem. In der Logistik verbindet es operative Informationen mit Standorten, um die Analyse von Anlagen, Transportnetzen, Kundenverteilung und Servicegebieten zu unterstützen.
Was ist der Unterschied zwischen GIS und GPS?
GPS ermöglicht Positionierung, Navigation und Zeitbestimmung über ein satellitengestütztes System. GIS verwaltet und analysiert geografisch referenzierte Informationen, die neben GPS-Positionen auch viele andere Datenquellen umfassen können.
Kann GIS eine Sendung in Echtzeit verfolgen?
Ein GIS kann eingehende Standortinformationen anzeigen und analysieren, wenn es einen geeigneten Datenfeed erhält. GIS allein erzeugt keine Live-Positionen von Sendungen, und ein scanbasiertes Tracking-Ereignis sollte nicht als kontinuierliche Standortübermittlung interpretiert werden.
Findet GIS automatisch die beste Lieferroute?
Nicht unbedingt. GIS kann Netzwerkdaten und Routing-Tools bereitstellen, doch die geeignete Route hängt vom Ziel, der Datenqualität und den Einschränkungen ab. Die Planung von Lieferungen mit mehreren Stopps kann zusätzliche Optimierungsfunktionen und operative Eingaben erfordern.
Quellen
- U.S. Geological Survey: Was ist ein geografisches Informationssystem (GIS)? — Definition sowie Beziehung zwischen geografischen Standorten und beschreibenden Informationen.
- QGIS-Dokumentation: Einführung in GIS — GIS-Konzepte, geografische Daten, Ebenen und räumliche Informationen.
- QGIS-Dokumentation: Koordinatenreferenzsysteme — Koordinatensysteme, Projektionen und die Interpretation räumlicher Messungen.
- QGIS-Dokumentation: Netzwerkanalyse — Netzwerkbasierte kürzeste Wege, Servicegebiete, Reisekosten und Routingparameter.
- GPS.gov: Global Positioning System — GPS-Funktionen für Positionierung, Navigation und Zeitbestimmung zur Abgrenzung zwischen GPS und GIS.
