Visualisierung von Geodaten
Visualisierung von Geodaten
Visualisierung von Geodaten
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<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
1
Inhalt<br />
• <strong>Visualisierung</strong><br />
– Motivation<br />
– Definition<br />
– Vorteile<br />
– Geoobjekte<br />
• Geometrische Modellierung<br />
– Rastermodelle<br />
– Vektormodelle<br />
– Hybridmodelle<br />
• Software<br />
– Kartographie<br />
– Client-Server<br />
Server-Anwendungen<br />
– 3D-<strong>Visualisierung</strong><br />
– Photorealistische <strong>Visualisierung</strong><br />
• Fragen<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Motivation<br />
Cholera-Ausbruch<br />
in London<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
<strong>Visualisierung</strong><br />
• Definition:<br />
– Transformation <strong>von</strong> Daten in ein sichtbares Bild<br />
• Aufgaben:<br />
– Darstellung relevanter Sachverhalte auf einem<br />
Blick<br />
– unbewußte und intuitive Wahrnehmung<br />
– Hilfe beim Erkunden, Verstehen und Erklären<br />
<strong>von</strong> räumlichen Strukturen und Prozesse<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Vorteile der computergestützten<br />
<strong>Visualisierung</strong><br />
• Interaktives Arbeiten am Bildschirm<br />
• Aufbereitung und Darstellung <strong>von</strong><br />
– großen Datenmengen<br />
– nicht visuellen Attributen<br />
• Dehnung oder Raffung <strong>von</strong> zeitlichen<br />
Änderungen<br />
• Simulation <strong>von</strong> dreidimensionalen Objekten<br />
und Landschaften<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Geoobjekte<br />
• abstrakte Modelle <strong>von</strong><br />
räumlichen Objekten<br />
• eindeutig abgrenzbar<br />
• Eigenschaften:<br />
– Geometrie<br />
– Topologie<br />
– Thematik<br />
– Dynamik<br />
räumliches<br />
Objekt<br />
abstrakte<br />
Modelle<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Inhalt<br />
• <strong>Visualisierung</strong><br />
– Motivation<br />
– Definition<br />
– Vorteile<br />
– Geoobjekte<br />
• Geometrische Modellierung<br />
– Rastermodelle<br />
– Vektormodelle<br />
– Hybridmodelle<br />
• Software<br />
– Kartographie<br />
– Client-Server<br />
Server-Anwendungen<br />
– 3D-<strong>Visualisierung</strong><br />
– Photorealistische <strong>Visualisierung</strong><br />
• Fragen<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Geometrische Modellierung<br />
• Konzepte zur<br />
Modellierung <strong>von</strong><br />
Geoobjekten<br />
• Typen<br />
– Rastermodelle<br />
– Vektormodelle<br />
– Hybridmodelle<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Rastermodelle<br />
• Raster wird definiert durch<br />
– Ursprung<br />
– Orientierung<br />
– Weite<br />
• Rasterzelle<br />
– unteilbares Flächenelement<br />
– Über Indextupel angesprochen<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Rastermodelle: Objektattribute<br />
• Layerbasierte<br />
Zuordnung <strong>von</strong><br />
Attributen<br />
• Objektbezogene<br />
Zuordnung <strong>von</strong><br />
Attributen<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Rastermodelle: Vorteile<br />
• gut geeignet für die Darstellung <strong>von</strong><br />
fotoähnlichen Bildern<br />
• Operationen auf Pixel-Basis sind sehr<br />
einfach durchführbar<br />
• entspricht der Ausgabe an Bildschirmen und<br />
Druckern<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Vektormodelle<br />
• Grundlage<br />
– Kartesisches<br />
Koordinatensystem<br />
– Euklidische Metrik<br />
• Basiselemente<br />
– Knoten<br />
– Kanten<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Vektormodelle: Linien<br />
Linie<br />
• Verbindung zweier Knoten<br />
• Approximation durch<br />
– Zwischenpunkte (Linie 1)<br />
– mathematische Funktionen (Linie 2)<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Vektormodelle:<br />
Komplexe Strukturen<br />
Polygonzüge<br />
Polygone<br />
Polygonnetze<br />
Areale Netzstrukturen<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Vektormodelle: Vorteile<br />
• sehr genaue Darstellung<br />
• Transformationen der grafischen Objekte<br />
sind leicht durchführbar<br />
• kleine Datenmengen<br />
• entspricht der Zeichentechnik <strong>von</strong><br />
Stiftplottern<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Hybridmodelle<br />
• Modellierung <strong>von</strong> Vektor- und<br />
Rasterstrukturen<br />
• Vorteile beider Konzepte werden vereint<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Inhalt<br />
• <strong>Visualisierung</strong><br />
– Motivation<br />
– Definition<br />
– Vorteile<br />
– Geoobjekte<br />
• Geometrische Modellierung<br />
– Rastermodelle<br />
– Vektormodelle<br />
– Hybridmodelle<br />
• Software<br />
– Kartographie<br />
– Client-Server<br />
Server-Anwendungen<br />
– 3D-<strong>Visualisierung</strong><br />
– Photorealistische <strong>Visualisierung</strong><br />
• Fragen<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Software zur <strong>Geodaten</strong>visualisierung<br />
• Anwendungsgebiete der Geovisualisierung<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
• Aufgabe:<br />
Kartographie<br />
– Erstellung <strong>von</strong> Karten, Atlanten und Globen<br />
durch computergestützte <strong>Visualisierung</strong><br />
• Notwendige Grundfunktionen:<br />
– Scannen analoger Kartenvorlagen<br />
– Digitalisieren mit dem Digitalisiertablett<br />
– Hinzufügen kartographischer Symbole<br />
– Transformieren in unterschiedliche<br />
Bezugssysteme<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Kartentypen in der Kartographie<br />
Topographische Karten<br />
• Maßstabs- und<br />
lagegenaue<br />
Darstellung<br />
Thematische Karten<br />
• Fachspezifische<br />
Informationen als<br />
Schwerpunkt<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Probleme der Kartographie<br />
• Projektion der 3D-Oberfläche der Erde auf<br />
zweidimensionale Medien<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Probleme der Kartographie<br />
• Auswahl der darzustellenden Geoobjekte<br />
und deren Attribute<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Probleme der Kartographie<br />
• Generalisierung geometrischer und<br />
thematischer Eigenschaften<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Probleme der Kartographie<br />
• Betonung und Verdrängung <strong>von</strong><br />
Geoobjekten<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Software für Client/Server-Modelle<br />
• Aufgabe<br />
– Anbieten und Präsentieren <strong>von</strong> digitalen<br />
<strong>Geodaten</strong> über das Internet<br />
• Vorteile<br />
– Einfacher Zugriff auf Karten und Funktionen<br />
– Verteiltes Arbeiten auf Client- und Serverseite<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Software zur 3D-<strong>Visualisierung</strong><br />
• Aufgaben<br />
– Perspektivische Darstellung der<br />
• Vektordaten<br />
• Rasterdaten<br />
• Attribute <strong>von</strong> Geoobjekten<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Software zur photorealistischen<br />
• Vorteile<br />
<strong>Visualisierung</strong><br />
– hoher Realitätsgrad<br />
– geeignet für die Präsentation <strong>von</strong> geplanten<br />
Maßnahmen und Zielen<br />
• Nachteil<br />
– zeitaufwendige Erstellung<br />
der Ansichten<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Fragen<br />
• Welche graphische<br />
Elemente haben<br />
quantitative,<br />
ordnende,<br />
verbindende und<br />
selektive<br />
Funktionen?<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
Fragen<br />
• Welche Anwendungsgebiete für die<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong> könnte es<br />
noch geben?<br />
<strong>Visualisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>Geodaten</strong><br />
Volker Carlguth
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