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GeoPackage statt Shapefile: Warum sich der Umstieg lohnt

Obwohl das Shapefile seit Jahrzehnten weit verbreitet im GIS-Bereich ist, sorgt seine vielteilige Dateistruktur beim Datenaustausch und der Datenverwaltung regelmäßig für Frust. Das GeoPackage bietet als moderner, offener OGC-Standard eine leistungsfähige Alternative, die sämtliche Vektordaten, Stile und Projekte übersichtlich in einer einzigen Datei vereint. Dieser Artikel zeigt, warum sich der Wechsel für Ihre GIS-Projekte lohnt und wie Sie bestehende Datensätze mühelos konvertieren.

Probleme beim Datenaustausch

Ein häufiger Fehler von GIS-Anwender:innen ist, dass sie die einzelne SHP-Datei verwechseln mit dem Shapefile. Wie man in der GIS-Community mit dem Problem der unvollständigen Dateisätze umgeht, zeigt das folgende, bekannte Meme: 

A meme showing three images: a plane labeled as a shapefile and a stair-lift labeled with associated file extensions.„Please find the shapefile attached“ – ein bekanntes GIS-Meme über unvollständig versendete Shapefiles. Quelle: Reddit, r/gis, u/geo-special. 

Ein Shapefile besteht aus mehreren Dateien

Ein Shapefile besteht mindestens aus drei bzw. vier zusammengehörigen Dateien:

  • .shp enthält Geometrien

  • .dbf enthält die Attributtabelle

  • .shx als Index

  • .prj für das Koordinatenbezugssystem

Häufig kommen weitere Nebendateien hinzu, zum Beispiel eine *.cpg-Datei für die Zeichenkodierung der Attributtabelle. 

Beim Datenaustausch müssen deshalb alle zusammengehörigen Dateien gemeinsam weitergegeben werden. Für den Versand werden Shapefiles daher üblicherweise in einem ZIP-Archiv gebündelt. 

Technische Grenzen des Shapefiles

Neben der Dateistruktur hat das Format weitere technische Einschränkungen, wie z.B.:

  • Feldnamen sind auf zehn Zeichen begrenzt,

  • NULL-Werte werden nicht unterstützt,

  • Datumsfelder können keine Uhrzeit speichern,

  • Dateigrößenbegrenzung von 2 GB für die .dbf-Datei,

  • etc.

Weitere Informationen zu den Einschränkungen des Shapefile-Formats zeigt die Website Switch from Shapefile.

GeoPackage: mehrere Layer in einer Datei

Im Gegensatz zum Shapefile besteht ein GeoPackage nur aus einer einzelnen Datei. In dieser Datei können sogar mehrere Layer gespeichert werden. In unserem Beispiel enthält das GeoPackage brd.gpkg die fünf Layer bahnstrecken, bundeslaender, flughaefen, kreise und staedte.

A file browser window showing a directory titled "brd.gpkg" with subfolders named "bahnstrecken," "bundeslaender," "flughaefen," "kreise," and "staedte."Angenommen, diese fünf Layer würden als Shapefiles gehalten. In diesem Fall müssten dafür mind. 20 einzelne Teildateien auf der Festplatte existieren. Dazu kämen ggf. Dateien für Stile, Projekte und geometrielose Tabellen. All diese Dateien müssten bei einem Datenaustausch gezippt und vom Empfänger wieder entzippt werden. Die Wahrscheinlichkeit, dass dabei Fehler passieren, ist relativ hoch. Ein Blick auf die Dateien im Datei-Explorer (außerhalb von QGIS) zeigt, wie umfangreich (und damit unübersichtlich) die Shapefile-Dateien sind im Gegensatz zum Geopackage.

qgis

Vereinfachter Datenaustausch

Da ein GeoPackage nur aus einer Datei besteht, müssen beim Datenaustausch keine zusammengehörigen Nebendateien gesammelt, gezippt und entzippt werden und ggf. kaputte Dateipfade repariert werden. Alle relevanten Daten eines GIS-Projektes können in einem GeoPackage als einzelne Datei weitergegeben werden, was die Fehleranfälligkeit drastisch reduziert.

Layer-Stile speichern

Ein GeoPackage kann Stile von Layern speichern. So lassen sich unter anderem Farben, Symbole, Beschriftungen und Formulareinstellungen (z.B. Dropdown) zusammen mit den Daten in einer Datei sichern. 

QGIS-Projekte und Layouts speichern

Auch QGIS-Projekte können in einem GeoPackage gespeichert werden. Dadurch bleiben Layerstruktur, Projekteinstellungen und bereits erstellte Kartenlayouts gemeinsam mit den Geodaten verfügbar.

Tabellen und SQL-Abfragen

Neben räumlichen Daten können nicht-räumliche Tabellen und Views im GeoPackage gespeichert werden. Da das Format auf SQLite basiert, lassen sich die Daten außerdem mit SQL-Abfragen auswerten.

Auch in ArcGIS Pro nutzbar

GeoPackage ist ein offener OGC-Standard und nicht auf QGIS beschränkt. Auch ArcGIS Pro kann GeoPackages lesen, bearbeiten und erstellen.

Shapefile vs. GeoPackage

Shapefile

GeoPackage

Standard

ESRI-Dateiformat

offener OGC-Standard

Datenaustausch

aufwendig und fehleranfällig

einfach

Größenbegrenzung

max. 2 GB je Einzeldatei

praktisch unbegrenzt,
bis zu ca. 140 TB

Dateistruktur

mind. 4 einzelne Dateien

eine Datei

Kann mehrere Layer speichern

Nein

Ja

Kann Stile Speichern
(inkl. Beschriftungen, Formulare)

Nein

Ja

Kann QGIS-Projekte speichern

Nein

Ja

Länge der Feldnamen

auf 10 Zeichen begrenzt

unbegrenzt

NULL-Werte möglich

nein

ja

Empfohlen für

falls verlangt von Dateiempfänger (z.B. Behörde)

lokale QGIS-Projekte

Mit QGIS ein Shapefile in ein GeoPackage konvertieren

QGIS ist wie gemacht für die Umwandlung verschiedener Geodatenformate. Über Rechtsklick auf den Layer → Export → Objekte speichern als kann ein Shapefile sehr einfach als GeoPackage gespeichert werden. Existiert das GeoPackage bereits, können weitere Layer in derselben GPKG-Datei gespeichert werden. Es muss also nicht für jeden neuen Layer ein separates GeoPackage erstellt werden.

Praxis-Tipp: mehrere Shapefiles auf einmal verpacken
Mit dem Werkzeug “Layer verpacken” (englisch: „Package layers“) lassen sich mehrere Shapefiles auf einmal in einem GeoPackage speichern. Damit lässt sich bei der Konvertierung von vielen Shapefiles viel Zeit sparen.

Window for packaging layers in a software, with options to save as GeoPackage, overwrite, and select file destination.

Fazit

Das Shapefile wird uns in der GIS-Welt vermutlich noch lange begleiten.  Es bleibt sinnvoll, wenn Kunden (z.B. Behörden) dieses Format verlangen. Für neue QGIS-Projekte bietet GeoPackage jedoch häufig die praktischere Alternative: mehrere Layer in einer Datei, eine übersichtlichere Datenorganisation und ein offenes, standardisiertes Format.