Publikationen

Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD

Dirks, Christian; Thum, Simon (Betreuer)
Taxonomische Einteilung von visuellen Metaphern am Beispiel von 3D Geodaten
Dirks, Christian; Thum, Simon (Betreuer)
Taxonomische Einteilung von visuellen Metaphern am Beispiel von 3D Geodaten
Darmstadt, Hochschule, Master Thesis, 2014
Wir sind es gewohnt unsere Umgebung in 3 Dimensionen wahrzunehmen. Es ist daher verständlich, dass die Visualisierung von Geodaten in 3D einen immer größeren Stellenwert einnimmt. Sei es in der Touristik, in der Stadtplanung oder bei der Navigation. 3D Visualisierungen sind für einen menschlichen Betrachter leichter mit der Realität zu verknüpfen. Es existieren bereits unterschiedliche Ansätze, den Bereich der Visualisierung zu strukturieren. Dennoch gibt es wenige Konzepte, die einen umfangreichen Blick auf die Teilschritte werfen, die Visualisierungen aus 3D-Geodaten generieren. Meist wird das Visualisierungssystem betrachtet und nicht die Metaphern, die Daten in eine angemessene 3D Visualisierung überführen. Diese Arbeit hat sich zum Ziel gesetzt eine taxonomische Einteilung zu erstellen, die sich nicht nur auf Anwendungen aus der 3D-Geovisualisierung konzentriert, sondern auch die benötigten Metaphern umfasst. Dafür werden existierende Taxonomien betrachtet und anhand dieser einen angemessenen und übersichtlichen Einteilung erstellt. Diese wird anhand theoretischer Betrachtung und beispielhafter Implementierung validiert.
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Malewski, Christian; Bröring, Arne; Maué, Patrick; Janowicz, Krzysztof
Semantic Matchmaking & Mediation for Sensors on the Sensor Web
Malewski, Christian; Bröring, Arne; Maué, Patrick; Janowicz, Krzysztof
Semantic Matchmaking & Mediation for Sensors on the Sensor Web
IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, Vol.7 (2014), 3, pp. 929-934
With myriads sensors out there, the manual matching of their characteristics and constraints is not feasible anymore and requires a detailed understanding of sensor metadata and observed properties. Thus, Plug & Play-like approaches that ease the matching of sensors to Web services have become popular in Sensor Web Enablement research. Simple matching, however, tends to exclude too many potentially relevant sensors if not accompanied by mediators as well, e.g., to convert between measurement units. In extending the state of the art, we introduce our current implementation of a rule system that supports complex mediation and mappings, and, thus, aims to achieve a real Plug & Play for the Sensor Web.
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Erdei, Melissa; Rix, Joachim (Betreuer)
Der Einsatz von Geodaten in der Öffentlichen Verwaltung: Definition und Beschleunigungspotential Ausgesuchter Prozesse Anhand von Nutzungsszenarien
Erdei, Melissa; Rix, Joachim (Betreuer)
Der Einsatz von Geodaten in der Öffentlichen Verwaltung: Definition und Beschleunigungspotential Ausgesuchter Prozesse Anhand von Nutzungsszenarien
Aschaffenburg, FH, Diplomarbeit, 2013
Die Verwaltungsorgane der Bundesrepublik Deutschland müssen sich wegen ihrer historisch begründeten gesetzlichen Verpflichtung zur Erfassung, Verarbeitung und Haltung von Geodaten in vielerlei Hinsicht mit den Herausforderungen von Geoinformationen befassen. Zahlreiche neue organisatorische und strukturelle Ansätze entstanden als Lösungsansätze und sind gleichzeitig Indizien dafür, dass sich der deutsche Verwaltungsapparat in einer Phase der Weiterentwicklung bezüglich der Arbeitsweise und der Selbstwahrnehmung befindet. Um die Ziele des Bundes, wie etwa die Steigerung der Wirtschaftlichkeit innerhalb der deutschen Verwaltung, nachhaltig zu erreichen, werden auch zunehmend Methoden und Praktiken aus der Privatwirtschaft übernommen. Trotz dieser Bemühungen scheint in vielen Bereichen der Verwaltung noch stets ein hoher Bedarf an Integration und Harmonisierung von Daten, Strukturen, Standards, Schnittstellen und Systemen vorherrschend zu sein. Dies betrifft auch das Geoinformationswesen und führt dadurch zu vielfachen Problemen und Abstimmungsaufwänden innerhalb der föderal aufgebauten Verwaltungsstruktur sowie zwischen der öffentlichen Verwaltung und anderen Interessensgruppen. Zur Verbesserung der Zugänglichkeit, Qualität und Aktualität von Geoinformationen sind daher grundsätzlich die Zusammenarbeit mehrerer Interessensgruppen sowie die Ausrichtung des Verwaltungswesens auf ein langfristig tragfähiges Konzept notwendig.
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Khan, Zaheer; Ludlow, David; Rix, Joachim
Applying the Criteria Indicators and Metrics Evaluation Method on ICT Research: The HUMBOLDT Project
Khan, Zaheer; Ludlow, David; Rix, Joachim
Applying the Criteria Indicators and Metrics Evaluation Method on ICT Research: The HUMBOLDT Project
Research Evaluation, Vol.22 (2013), 1, pp. 30-40
Evaluating an Information Technology (IT) based research and development project from an end-user's perspective is necessary in order to discover whether or not the outcomes of the project are successful. However, it is not straightforward to design and implement a generic user evaluation methodology that can be applied to a large-scale collaborative integrated research and development project. In this article, we share our experience based on the research evaluation carried out in a large-scale integrated ICT research project-The HUMBOLDT project. The project develops IT tools and services for cross-border geospatial data harmonization, which are applied to nine different application scenarios. A novel user-oriented evaluation methodology, namely-Criteria Indicators and Metrics (CIM)-is defined and utilized for the evaluation of the project research outcomes. The user evaluation results reveal the extent to which the research and development objectives of the project are achieved, and also demonstrate the benefits and limitations of the evaluation methodology. The results of this article can be usefully applied to other collaborative research projects in a variety of domains.
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Krämer, Michel
NoSQL süß-sauer: MongoMVCC stattet MongoDB mit Datenversionierung und ACID-Eigenschaften aus
Krämer, Michel
NoSQL süß-sauer: MongoMVCC stattet MongoDB mit Datenversionierung und ACID-Eigenschaften aus
Java-Magazin, (2013), 1, pp. 91-95
Gegenüber herkömmlichen Datenbanken hat MongoDB den Ruf, performanter und einfacher in der Handhabung zu sein. Für viele Anwendungen fehlt meist jedoch eine wichtige Eigenschaft: MongoDB unterstützt keine Transaktionen. Die Open-Source-Library MongoMVCC schließt diese Lücke und bietet ganz nebenbei noch die Möglichkeit, alle Daten mit einem Git-ähnlichen Verfahren zu versionieren.
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Krämer, Michel; Kehlenbach, Andreas
Interactive, GPU-Based Urban Growth Simulation for Agile Urban Policy Modelling
Krämer, Michel; Kehlenbach, Andreas
Interactive, GPU-Based Urban Growth Simulation for Agile Urban Policy Modelling
Rekdalsbakken, Webjørn (Ed.) et al.: ECMS 2013 : 27th European Conference on Modelling and Simulation, pp. 75-81
European Conference on Modelling and Simulation (ECMS) <27, 2013, Ålesund, Norway>
In this paper we present a novel approach of simulating urban growth by utilising the computation power of modern GPUs. The simulation results can be used in urban policy modelling to reduce turnaround times in the policy cycle. We use a state-of-the-art agent-based simulation model that consists of rules to describe human behaviour. The simulation incorporates geospatial information such as land-use, current population density and road network data. In order to simulate the phenomena of urbanisation, in our model citizens more likely settle near roads or existing settlements/cities. In this paper we present our implementation that is based on the FLAME GPU framework. Each agent on the GPU represents a group of citizens at a specific location. In order to evaluate our approach we present a practical use case. We measure the performance of our implementation and compare it with a Java-based solution. Finally, we discuss our approach and show opportunities for agile and interactive urban policy modelling.
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Krämer, Michel; Ludlow, David; Khan, Zaheer
Domain-Specific Languages for Agile Urban Policy Modelling
Krämer, Michel; Ludlow, David; Khan, Zaheer
Domain-Specific Languages for Agile Urban Policy Modelling
Rekdalsbakken, Webjørn (Ed.) et al.: ECMS 2013 : 27th European Conference on Modelling and Simulation, pp. 673-680
European Conference on Modelling and Simulation (ECMS) <27, 2013, Ålesund, Norway>
In this paper we present a new approach of performing urban policy modelling and making with the help of ICT enabled tools. We present a complete policy cycle that includes creating policy plans, securing stakeholders and public engagement, implementation, monitoring, and evaluating a particular policy model. ICT enabled tools can be deployed at various stages in this cycle, but they require an intuitive interface which can be supported by domain-specific languages (DSLs) as the means to express policy modelling aspects such as computational processes and computer-readable policy rules in the words of the domain expert. In order to evaluate the use of such languages, we present a real-world scenario from the urbanAPI project. We describe how DSLs for this scenario would look like. Finally, we discuss strengths and limitations of our approach as well as lessons learnt.
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Steiger, Martin; Krämer, Michel; Ruppert, Tobias; Kohlhammer, Jörn
Visualizing Uncertain Underground Information for Urban Management
Steiger, Martin; Krämer, Michel; Ruppert, Tobias; Kohlhammer, Jörn
Visualizing Uncertain Underground Information for Urban Management
Xiao, Yingcai (Ed.): Proceedings of the IADIS International Conference Computer Graphics, Visualization, Computer Vision and Image Processing : CGVCVIP 2013. IADIS Press, 2013, pp. 75-82
IADIS International Conference Computer Graphics, Visualization, Computer Vision and Image Processing (CGVCVIP) <2013, Prague, Czech Republic>
In this paper we present approaches for visualizing uncertainty in an application context for urban management. We describe techniques for the visualization of uncertainty and methods for the reduction of the complexity of the visualization to avoid cognitive overload. Uncertainty in both natural and man-made structures in the underground is thus communicated to the user in an appropriate, non-threatening manner. The methods were evaluated during an end-user workshop. The results of this workshop have led to various extensions to the current approach to the visualization of uncertainty in urban management.
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Krämer, Michel
Dreidimensionale Visualisierung von ober- und unterirdischen Konstruktionen in DeepCity3D
Krämer, Michel
Dreidimensionale Visualisierung von ober- und unterirdischen Konstruktionen in DeepCity3D
Institut für Rohrleitungsbau Oldenburg (iro): 26. Oldenburger Rohrleitungsforum 2012 : Rohrleitungen - in neuen Energieversorgungskonzepten. Essen: Vulkan-Verlag, 2012. (Schriftenreihe aus dem Institut für Rohrleitungsbau Oldenburg (iro) 37), pp. 783-788
Oldenburger Rohrleitungsforum <26, 2012, Oldenburg, Germany>
This paper describes the goals of the DeepCity3D project which aims to provide an integrated visualization of 3D city models, geology and underground constructions such as tunnels and pipelines. Such a combined visualization is supposed to help urban planners, construction companies and emergency management. The project also introduces new concepts for visualizing uncertain underground data in 3D.
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Krämer, Michel; Hopf, Christiane
Gewinnbringende Nutzung von 3D-Stadtmodellen: Ein Erfahrungsbericht aus Mainz
Krämer, Michel; Hopf, Christiane
Gewinnbringende Nutzung von 3D-Stadtmodellen: Ein Erfahrungsbericht aus Mainz
GIS.Business - GIS.Science - GIS.Trends+Markets, (2012), 1, pp. 28-35
Für die nachhaltige Entwicklung moderner Städte werden 3D-Modelle immer wichtiger. Damit man einen langfristigen Nutzen aus den Daten ziehen kann, sind eine zentrale Datenhaltung sowie zukunftsweisende Fortführungskonzepte unabdingbar. Die Landeshauptstadt Mainz hat deshalb ein Projekt zur Entwicklung eines 3D-Stadtmodells gestartet. Für die Verwaltung, Fortführung und Visualisierung setzt man dort auf Lösungen vom Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD.
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Reuter, Dominik; Krämer, Michel (Betreuer)
Optimierung von Verarbeitungsprozessen und Erstellung einer Cloud-Architektur für ein Geoinformationssystem
Reuter, Dominik; Krämer, Michel (Betreuer)
Optimierung von Verarbeitungsprozessen und Erstellung einer Cloud-Architektur für ein Geoinformationssystem
Campus Friedberg, TH Mittelhessen, Master Thesis, 2012
In dieser Masterarbeit wird die Thematik "Optimierung von Verarbeitungsprozessen und Erstellung einer Cloud-Architektur für ein Geoinformationssystem" behandelt. Hauptbestandteil dieser Arbeit ist das Untersuchen des Web 3D Services GetScene des CityServer3D auf Schwachstellen bezüglich der Performance. Dafür werden mit dem Werkzeug jMeter Performancetest durchgeführt, um das Verhalten des Web 3D Service GetScene bei unterschiedlicher Last analysieren zu können. Hierfür wird die relationale Datenbank von MySql mit der NoSql Datenbank von MongoDB verglichen, da MongoDB eingeführt werden soll. Auf Grundlage dieser Analyse werden mehrere Verbesserungen implementiert, die die Performance steigern sollen. Weiterhin wird eine Cloud-Architektur erarbeitet wie sich große Mengen an Abfragen mittels Cloud Computing vom Web 3D Service GetScene beantworten lassen, ohne signifikante Performanceverluste hinnehmen zu müssen. Die implementierten Performanceverbesserungen werden hinsichtlich ihrer Effektivität evaluiert und ein Scenario beschrieben, in dem sich die Leistungsfähigkeit der oben genannten Cloud-Architektur erkennen lässt. Abschließend werden aufgrund dieser Grundlagen die Ziele dieser Arbeit bewertet und ein Ausblick in die zukünftige Weiterentwicklung gegeben.
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Stein, Andreas; Krämer, Michel (Betreuer)
Anforderungsanalyse und Entwicklung eines Editors für grafische domänenspezifische Sprachen
Stein, Andreas; Krämer, Michel (Betreuer)
Anforderungsanalyse und Entwicklung eines Editors für grafische domänenspezifische Sprachen
Campus Friedberg, TH Mittelhessen, Master Thesis, 2012
Domänenspezifische Sprachen (engl. Domain Specific Languages - DSL) sind Sprachen der Informatik, mit deren Hilfe Lösungen aus klar abgegrenzten Anwendungsgebieten formuliert werden können. Durch die Nutzung von fachspezifischen Notationen können Experten der jeweiligen Domäne leichter in die Entwicklung eingebunden werden, da die Modelle von ihnen besser verstanden werden. Die Einführung der Domänenexperten in die entwickelte DSL ist dabei oft problematisch, da ein gewisses Maß an Programmierkenntnisse vorausgesetzt wird. Besonders bei textuellen DSLs, welche sich in der Syntax oftmals kaum von anderen Programmiersprachen unterscheiden, ist dies der Fall und damit ist die Akzeptanz der Domänenexperten sehr gering. In dieser Arbeit wird daher eine externe, grafische DSL entwickelt, deren Benutzung keinerlei Programmierkenntnisse benötigt. Diese von Domänenexperten genutzte DSL wird durch einen Editor bedient, welcher über eine intuitive Benutzeroberfläche verfügt und dessen Entwicklung ebenfalls beschrieben wird. Da es sich um eine externe DSL handelt, ist auch die Entwicklung eines Interpreters Bestandteil dieser Arbeit. Um die Nutzung der DSL und des Editors für Domänenexperten intuitiv zu gestalten, muss vor der Entwicklung dieser beiden Komponenten eine Anforderungsanalyse erstellt werden, wobei die gewünschten Funktionen herausgearbeitet und Vorschläge zur Entwicklung erfasst werden. Die Thesis wird mit einer Evaluierung über Benutzerfreundlichkeit, Performanz sowie der erstellten Szenarien abgeschlossen, wobei eine wirtschaftliche Betrachtung und die Risiken einer Einführung des Editors aufgeführt werden.
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Baas, Thomas; Krämer, Michel (Betreuer)
Integration einer Qualitätssicherungskomponente in ein 3D-Geoinformationssystem
Baas, Thomas; Krämer, Michel (Betreuer)
Integration einer Qualitätssicherungskomponente in ein 3D-Geoinformationssystem
Stuttgart, Hochschule für Technik, Bachelor Thesis, 2011
Dreidimensionale digitale Stadtmodelle werden immer mehr in den verschiedensten Anwendungsgebieten eingesetzt, hierzu gehören beispielsweise Stadtplanung, Umwelt- und Katastrophenmanagement sowie Funknetzplanung. Es kann beobachtet werden, dass die vorhandenen Daten den Anforderungen der verschiedenen Anwendungen oft nicht genügen. Dies liegt zum einen an den nicht geeigneten Erfassungsmethoden oder daran, dass die Daten nicht korrekt für das jeweilige Anwendungsgebiet aufbereitet worden sind. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Integration eines Qualitätssicherungssystems in ein 3D-Geoinformationsystem behandelt. Aufgabe dieser Arbeit war es, ein Konzept zu erstellen, wie ein vorhandenes Qualitätssicherungssystem in ein 3D-GIS eingebunden werden kann. Dies beinhaltet auch die Analyse der Schnittstelle zur Integration der Daten. Die Informationen aus einem Stadtmodell, welches in einem bestimmten Datenmodell vorliegt, sollen an ein vorhandenes Qualitätssicherungssystem übergebenen werden, welches wiederum ein anderes Datenmodell verwendet. Aufbauend auf diesem Konzept ist ein Plugin für den CityServer3D entstanden, welches das selektierte Stadtmodell in das Datenformat zur Qualitätssicherung umwandelt, die Qualitätssicherung durchführt und dem Benutzer ein Übersicht der gefunden Korrekturvorschläge zur Verfügung stellt. Beachtet werden musste hierbei, dass bei der Umwandlung der Datenmodelle vor und nach der Korrektur keine Informationen, weder geometrische noch semantische, verloren gehen. Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden in Anwendungsnahen Beispielen evaluiert. Insgesamt ist diese Arbeit als Basis zur Verwirklichung des Integrationsprozess anzusehen und dient als Prototyp für das Verbundvorhaben "CityDokto". Als Technologien wurden Java, OSGi, Eclipse RCP sowie Spring verwendet.
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Coors, Volker; Krämer, Michel
Intergrating Quality Management into a 3D Geospatial Server
Coors, Volker; Krämer, Michel
Intergrating Quality Management into a 3D Geospatial Server
Fendel, E.M. (Ed.) et al.: 28th Urban Data Management Symposium UDMS at 40 Years: Making Contributions to the Future. Beijing: ISPRS, 2011. (The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences XXXVIII-4/C21), pp. 7-12
Urban Data Management Society Symposium (UDMS) <28, 2011, Delft, The Netherlands>
In recent years the technology and workflow for producing and management of large 3D urban models has been established and widely been used. Standards such as CityGML enable the modelling and exchange of semantically enriched multi-purpose 3D urban models for applications like urban planning, public participation, environmental simulation and navigation. However, data quality management is essential to control and enhance the quality of these models in order to be able to meet the needs of the aforementioned applications. Quality management should be performed throughout the whole lifecycle of geospatial datasets - from data acquisition to processing, analysis and visualisation. In this paper, we therefore focus on the integration of a quality management software module into a 3D geospatial data server. First results of a prototype system developed at HFT Stuttgart together with Fraunhofer IGD will be presented in this paper as a starting point for further research into the field of quality management of 3D city models.
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Dummer, Martin; Krämer, Michel; Ruppert, Tobias; Kohlhammer, Jörn
Visualizing Uncertain Underground Information for Urban Management: Poster presented at the Working with Uncertainty Workshop (IEEE VisWeek 2011)
Dummer, Martin; Krämer, Michel; Ruppert, Tobias; Kohlhammer, Jörn
Visualizing Uncertain Underground Information for Urban Management: Poster presented at the Working with Uncertainty Workshop (IEEE VisWeek 2011)
Working with Uncertainty Workshop <1, 2011, Providence, Rhode Island>
We present approaches for visualizing uncertainty in an application context through techniques for the visualization of uncertainty. We also describe methods for the reduction of the complexity of the visualization to avoid cognitive overload. Uncertainty in both natural and man-made structures under ground is thus communicated to the user in an appropriate, non threatening manner. The methods were evaluated during an end-user workshop of the research project DeepCity3D. The results of this workshop have led to various extensions to our uncertainty visualization approach in urban management
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Fichtinger, Astrid; Rix, Joachim; Schäffler, Ulrich; Michi, Ines; Gone, Moses; Reitz, Thorsten
Data Harmonisation Put into Practice by the HUMBOLDT Project
Fichtinger, Astrid; Rix, Joachim; Schäffler, Ulrich; Michi, Ines; Gone, Moses; Reitz, Thorsten
Data Harmonisation Put into Practice by the HUMBOLDT Project
International Journal of Spatial Data Infrastructures Research, Vol.6 (2011), pp. 234-260
Data harmonisation is a key prerequisite for an efficient and meaningful combination of heterogeneous information in cross-border applications and spatial data infrastructures. This is also the main objective of the INSPIRE Directive which has entered its implementation phase. Data Specifications for INSPIRE Annex I data themes have been published containing harmonised, pan- European data models and a number of other requirements. Data providers across Europe face the challenge of transforming their legacy data to comply with these Data Specifications. This paper presents results of the European project HUMBOLDT. Data harmonisation requirements identified in nine scenarios covering a wide range of application domains and using heterogeneous data from a number of European countries are illustrated. Processes required to achieve data harmonisation are described from an application point of view. The open-source software framework for data harmonisation and services integration developed in the project is introduced and its use in two application scenarios is demonstrated.
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Fitzner, Daniel; Hoffmann, Jörg; Klien, Eva
Functional Description of Geoprocessing Services as Conjunctive Datalog Queries
Fitzner, Daniel; Hoffmann, Jörg; Klien, Eva
Functional Description of Geoprocessing Services as Conjunctive Datalog Queries
Geoinformatica, Vol.15 (2011), 1, pp. 191-221. First published 9 October 2009 as OnlineFirst; DOI 10.1007/s10707-009-0093-4
Discovery of suitable web services is a crucial task in Spatial Data Infrastructures (SDI). In this work, we develop a novel approach to the discovery of geoprocessing services (WPS). Discovery requests and Web Processing Services are annotated as conjunctive queries in a logic programming (LP) language and the discovery process is based on Logic Programming query containment checking between these descriptions. Besides the types of input and output, we explicitly formalise the relation between them and hence are able to capture the functionality of a WPS more precisely. The use of Logic Programming query containment allows for effective reasoning during discovery. Furthermore, the relative simplicity of the semantic descriptions is advantageous for their creation by non-logics experts. The developed approach is applicable in the Web Service Modeling Framework (WSMF), a state-of-the-art semantic web service framework.
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Krämer, Michel; Dummer, Martin; Ruppert, Tobias; Kohlhammer, Jörn
Tackling Uncertainty in Combined Visualizations of Underground Information and 3D City Models
Krämer, Michel; Dummer, Martin; Ruppert, Tobias; Kohlhammer, Jörn
Tackling Uncertainty in Combined Visualizations of Underground Information and 3D City Models
HafenCity University, Hamburg: GeoViz Hamburg 2011 Workshop : Linking Geovisualization with Spatial Analysis and Modeling [online]. [cited 4 April 2011] Available from: http://www.geomatik-hamburg.de/geoviz/program.html 2011, 2 p.
GeoViz Workshop <2, 2011, Hamburg, Germany>
Cities are under constant development. They are characterized not only by their surface constructions like buildings and traffic infrastructure, but also by their underground structures. Besides human-created lifelines, tunnels and quarries, there are also diverse geological formations. Underground information contains a lot of uncertainty by nature, because measurements provide information along drilling lines only. Additionally, man-made structures are often hardly documented. In this paper we will present ways to visualize such uncertainty in combination with exact surface structures from 3D city models in order to assist stakeholders in making decisions. We will evaluate existing techniques and describe the requirements imposed on uncertainty visualization.
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Krämer, Michel; Reitz, Thorsten; Rix, Joachim
3D-Stadtmodelle und Kommune
Krämer, Michel; Reitz, Thorsten; Rix, Joachim
3D-Stadtmodelle und Kommune
GIS Business, (2011), 7, pp. 55
3D-Stadtmodelle spielen eine immer größer werdende Rolle, zum Beispiel in der kommunalen Stadtplanung. Aber auch europaweit vorgeschriebene Aufgaben wie die Lärmkartierung lassen sich ohne dreidimensionale Modelle nur schwer durchführen.
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Thum, Simon; Krämer, Michel
Reducing Maintenance Complexity of User-centric Web Portrayal Services
Thum, Simon; Krämer, Michel
Reducing Maintenance Complexity of User-centric Web Portrayal Services
ACM SIGGRAPH: Proceedings Web3D 2011 : 16th International Conference on 3D Web Technology. New York: ACM Press, 2011, pp. 165-172
International Conference on 3D Web Technology (WEB3D) <16, 2011, Paris, France>
With the success of applications providing geospatial 3D data to end-users via virtual globes and web-based services, the need for accessing more accurate and up-to-date information has come up. Geodata typically comes from different and unrelated sources, whereas users expect a seamless view which respects their specific needs. A modern geo portrayal service therefore has to deliver information from heterogeneous data sources adapted to specific applications. Each data model introduces limitations that might make it harder to fulfil user requirements. Since in practise user requirements constantly change and data sets are updated, the complexity of configuring and administering such a process increases disproportionately to both the number of requirements and data model limitations. To overcome this situation, we outline an approach which seeks to avoid what we call the explosion of interdependencies between formalized requirements and geodata features. Our goal is to keep original data virtually untouched while delivering adapted data to multiple users with specific portrayal requirements. We therefore introduce an intermediate representation (IR) to alleviate the growing complexity of interdependencies from O(n x m) to O(n + m). We adapt this technique to the geospatial domain, deriving a prototypical implementation of an OGCWeb 3D Service which delivers X3D documents. The service is capable of adapting to user requirements and at the same time serving originally heterogeneous geodata. We introduce the implementation, discuss results and application opportunities.
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Klien, Eva; Krämer, Michel; Hutton, Kathrin
CityServer3D und tridiconTM CityDiscoverer - Software für die Verwaltung und Visualisierung von 3D Stadtmodellen
Klien, Eva; Krämer, Michel; Hutton, Kathrin
CityServer3D und tridiconTM CityDiscoverer - Software für die Verwaltung und Visualisierung von 3D Stadtmodellen
Bill, Ralf (Ed.) et al.: GeoForum MV 2010 : Vernetzte Geodaten: Vom Sensor zum Web. Berlin: GITO-Verlag, 2010, pp. 23-26
GeoForum MV <6, 2010, Warnemünde, Germany>
Im folgenden Beitrag werden zwei Software-Lösungen vorgestellt, die gemeinsam in der Lage sind den gesamten Lebenszyklus von 3D Stadtmodellen technisch zu unterstützen und somit eine Erhöhung des Nutzens und der Verwendbarkeit von 3D Stadtmodellen ermöglichen.
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Krämer, Michel; Klien, Eva
Visualisierung und Integration von dreidimensionalen Untergrunddaten und Stadtmodellen mit DeepCity3D
Krämer, Michel; Klien, Eva
Visualisierung und Integration von dreidimensionalen Untergrunddaten und Stadtmodellen mit DeepCity3D
Hoppe, Andreas (Ed.) et al.: GeoDarmstadt 2010 - Geowissenschaften sichern Zukunft : Kurzfassungen der Vorträge und Poster. Stuttgart: E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung, 2010. (Schriftenreihe der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften (SDGG) 68), pp. 327-328
Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften <162, 2010, Darmstadt, Germany>
DeepCity3D is a joint project of the Carnot Institute BRGM and the Fraunhofer IGD. It is supported by the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF) and the French Agence National pour la Recherche (ANR) as part of the Inter Carnot-Fraunhofer program.
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Krämer, Michel; Ruppert, Tobias; Klien, Eva; Kohlhammer, Jörn
DeepCity3D: Integration von 3D-Stadtmodellen und Untergrundinformationen
Krämer, Michel; Ruppert, Tobias; Klien, Eva; Kohlhammer, Jörn
DeepCity3D: Integration von 3D-Stadtmodellen und Untergrundinformationen
Zipf, Alexander (Ed.) et al.: Geoinformatik 2010. Konferenzband : "Die Welt im Netz". Heidelberg: Akademische Verlagsgesellschaft Aka, 2010, pp. 72-80
Geoinformatik-Tagung <2010, Kiel, Germany>
Modern cities are under constant development. They are characterized not only by their surface constructions like buildings and traffic infrastructure, but also by their underground structures. Besides human-created lifelines, tunnels and quarries, there are also diverse geological formations. All this information is important for a sustainable urban planning and utility management. The DeepCity3D project therefore aims to develop application-adaptive 3D visualization tools that integrate underground data and city models (provided in standardized formats) with advanced functionality to support decision making for stakeholders involved in urban planning, construction companies, insurance companies, architecture, or environmental protection.
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Pompetzki, Roman; Krämer, Michel (Betreuer)
Integration und Visualisierung von Vegetationsdaten der Landeshauptstadt Mainz in ein 3D-Geoinformationssystem
Pompetzki, Roman; Krämer, Michel (Betreuer)
Integration und Visualisierung von Vegetationsdaten der Landeshauptstadt Mainz in ein 3D-Geoinformationssystem
Wiesbaden, Hochschule RheinMain, Diplomarbeit, 2010
Moderne Geoinformationssysteme (GISe) sind heutzutage weit verbreitet. Sie erleichtern schon jetzt vielen Berufsgruppen täglich die Arbeit bei Planung und Informationsgewinnung. Der CityServer3D, entwickelt am "Fraunhofer Institut für Graphische Datenverarbeitung", ist ein solches GIS. Es ist dazu gedacht Stadtmodelle zu verwalten und wird unter anderem auch von der Landeshauptstadt Mainz eingesetzt. Die Vervollständigung der Informationen über jegliche Art von Geo-Daten ist ein langwieriger Prozess, genau wie das Ziel, diese aktuell zu halten. Wie bei vielen anderen Stadtmodellen gibt es auch beim Mainzer Modell viele Lücken. Diese Arbeit hat das Ziel, den CityServer derart zu erweitern, dass die bisher noch nicht genutzten Mainzer Vegetationsdaten in das Stadtmodell eingearbeitet werden können. Die notwendige Datenintegration und Visualisierung zum Erreichen dieses Zieles ist essentiell dafür, das Stadtbild innerhalb des Modells zu verfeinern und Planungsarbeiten der Mainzer Ämter weiter zu erleichtern. Dazu bietet diese Abschlussarbeit einen Überblick über den aktuellen Stand einiger Visualisierungstechniken, sowie über Grundlagen zu Geoinformationssystemen. Außerdem beinhaltet sie ein Konzept für die Implementierung, welche schließlich evaluiert wird.
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Reitz, Thorsten
Methods for Identifying, Describing and Reducing Mismatches in Geospatial Conceptual Schema Mapping
Reitz, Thorsten
Methods for Identifying, Describing and Reducing Mismatches in Geospatial Conceptual Schema Mapping
Wallgrün, Jan Oliver (Ed.) et al.: Proceedings of the GIScience 2010 Doctorial Colloquium : Extended Abstracts. Heidelberg: Akademische Verlagsgesellschaft Aka, 2010. (IfGIprints 38), pp. 69-74
International Conference on Geographic Information Science (GIScience) <6, 2010, Zurich, Switzerland>
This ongoing PhD work focuses on methods to support the mapping of large geospatial conceptual schemas. Specifically, methods that support a domain expert to create mappings and transformation rules that are as free of hidden mismatches, i.e. mappings that map incompatible concepts, as possible. A hypothesis of this work is that this can be achieved by including information on irreconcilable mismatches by making them a formal part of the mapping and by employing visualization and under interaction mechanisms to communicate mismatches to the experts creating the mapping.
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Reitz, Thorsten
A Mismatch Description Language for Conceptual Schema Mapping and Its Cartographic Representation
Reitz, Thorsten
A Mismatch Description Language for Conceptual Schema Mapping and Its Cartographic Representation
Fabrikant, Sara Irina (Ed.) et al.: Geographic Information Science. Berlin; Heidelberg; New York: Springer, 2010. (Lecture Notes in Computer Science (LNCS) 6292), pp. 204-218
International Conference on Geographic Information Science (GIScience) <6, 2010, Zurich, Switzerland>
Geospatial data offered by distributed services are often modelled with different conceptual schemas although they cover the same thematic area. To ensure interoperability of geospatial data, the existing heterogeneous conceptual schemas can be mapped to a common conceptual schema. However, the underlying formalized schema mappings are difficult to create, difficult to re-use and often contain mismatches of abstraction level, of scope difference, domain semantics and value semantics of the mapped entities. We have developed a novel approach to document and communicate such mismatches in the form of a Mismatch Description Language (MDL). This MDL can be transformed into various textual and cartographic representations to support users in communicating and understanding mismatches, and to assess the reusability of a mapping.
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Reuter, Dominik; Krämer, Michel (Betreuer)
Aufbau einer Produktlinie für ein Geoinformationssystem und Bereitstellung unterstützender Werkzeuge
Reuter, Dominik; Krämer, Michel (Betreuer)
Aufbau einer Produktlinie für ein Geoinformationssystem und Bereitstellung unterstützender Werkzeuge
Giessen-Friedberg, FH, Bachelor Thesis, 2010
In dieser Bachelorarbeit wird für die Thematik "Aufbau einer Produktlinie und Bereitstellung unterstützender Werkzeuge" ein Konzept entwickelt, wie eine Produktlinie aufgebaut werden kann. Die Motivation ist hierbei die Konfiguration des CityServer3D mit Hilfe einer Produktlinie zu vereinfachen und kundenfreundlicher zu gestalten. Der CityServer3D des Fraunhofer- Institut für Graphische Datenverarbeitung bildet die technologische Plattform dieser Arbeit. Danach werden Anforderungen erarbeitet, wie mit Hilfe von unterstützenden Werkzeugen die erstellte Produktlinie abgebildet und kundenspezifisch konfiguriert wird. Für das unterstützende Werkzeug wird ein Konzept entwickelt, um es zu implementieren. Zur abschließenden Bewertung der implementierten Software werden Funktionen evaluiert und die zu erreichenden Ziele bewertet.
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Stein, Andreas; Krämer, Michel (Betreuer)
Stadtplanung und -marketing anhand interaktiver digitaler Bebauungspläne
Stein, Andreas; Krämer, Michel (Betreuer)
Stadtplanung und -marketing anhand interaktiver digitaler Bebauungspläne
Giessen-Friedberg, FH, Bachelor Thesis, 2010
Grundstücke und Gebäude werden heutzutage meist mithilfe zweidimensionaler Fotografien vermarktet. Diese können durch 3D-Visualisierung entstehen, erlauben aber keine Interaktion. Die Käufer und Interessenten dieser Objekte, nicht selten Laien mit ungenügendem Vorstellungsvermögen, können aufgrund dieser Informationen keine Entscheidungshilfe für oder gegen das Objekt erwarten. Um das Vorstellungsvermögen des Laien zu entlasten wird eine Software für die Erstellung und die dreidimensionale Darstellung von Gebäuden entwickelt. Städte nutzen derzeit für die Planung von Neubaugebieten, Erweiterungen der Stadt oder Landvermessungen kostspieliges Personal. Diese Arbeit befasst sich deshalb in erster Linie mit der Stadt- beziehungsweise Gebäudeplanung. Hauptziel ist die Erstellung einer Software, die jedem Anwender, auch einem Laien die Möglichkeit gibt ein Gebäude nach seinen Vorstellungen zu planen und zu verändern. Dazu werden zunächst die relevanten Grundlagen und das System, in welches die Software eingebettet werden soll, beschrieben. Nach einer Analyse der Anforderungen und praxisnahen Szenarien wird die Architektur anhand gängiger UML-Diagramme erläutert. Um die Software zu bewerten, folgt ein Usabilitytest und eine Überprüfung der erreichten Ziele. Daraufhin werden verschiedene Möglichkeiten beschrieben, wie die Software vom Kunden vermarktet werden kann.
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Klien, Eva; Annoni, Alessandro; Marchetti, Pier Giorgio
The GIGAS Project - an Action in Support to GEOSS, INSPIRE, and GMES
Klien, Eva; Annoni, Alessandro; Marchetti, Pier Giorgio
The GIGAS Project - an Action in Support to GEOSS, INSPIRE, and GMES
Hrebícek, Jirí (Ed.) et al.: Proceedings of the European Conference TOWARDS eENVIRONMENT : Opportunities of SEIS and SISE: Integrating Environmental Knowledge in Europe, pp. 66-73
European Conference of the Czech Presidency of the Council of the EU TOWARDS eENVIRONMENT <1, 2009, Prague, Czech Republik>
The three initiatives GEOSS, INSPIRE and GMES share commonalities, including their focus on environmental policy support, use of geomatic and geographic information, their Europe- or worldwide dimension, their reliance on international standards and the advanced Spatial Data Infrastructures that are needed for their implementation. At the same time however, each initiative follows its own timeline and approach for technical development, thereby risking evolving into separate, incompatible services and not profiting from the benefits of a common approach. The GIGAS project was launched with the specific aim to assess and address interoperability gaps and opportunities for establishing bridges between the initiatives. For this, GIGAS makes use of a formal and structured approach that is driven by consensus. To support the consensus building process effectively, one of the core objectives of GIGAS is the set up of a representative and sustainable stakeholder forum as central communication platform.
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Klien, Eva; Giger, Christine; Kristof, Daniel; Reitz, Thorsten; Caceres, Santiago
The HUMBOLDT Project: Towards the Harmonisation of Spatial Information in Europe
Klien, Eva; Giger, Christine; Kristof, Daniel; Reitz, Thorsten; Caceres, Santiago
The HUMBOLDT Project: Towards the Harmonisation of Spatial Information in Europe
Hrebícek, Jirí (Ed.) et al.: Proceedings of the European Conference TOWARDS eENVIRONMENT : Opportunities of SEIS and SISE: Integrating Environmental Knowledge in Europe, pp. 386-393
European Conference of the Czech Presidency of the Council of the EU TOWARDS eENVIRONMENT <1, 2009, Prague, Czech Republik>
The four-year EU project HUMBOLDT (www.esdi-humboldt.eu, 6th Framework Programme) started in October 2006. This paper should not be considered as a scientific publication but as a rough summary of the contents of the HUMBOLDT project. HUMBOLDT aims at contributing to the implementation of a European Spatial Data Infrastructure (ESDI) that integrates the diversity of spatial data available for a multitude of European organisations. The main goal of the HUMBOLDT project is to facilitate the harmonisation of spatial information. The software tools and processes created will support the feasibility and advantages of an Infrastructure for Spatial Information in Europe as planned by the INSPIRE initiative, meeting the goals of Global Monitoring for Environment and Security (GMES). An essential element of the project is the development of user-driven, cross-border, GMES-related application scenarios in which the different components are applied and tested under realistic conditions. They will use data themes from the INSPIRE Annexes in their use cases and apply INSPIRE Implementing Rules where possible. Moreover, the scenarios are used to provide clear and realistic requirements on the development of software tools and components to support spatial data harmonisation processes. The first two years of HUMBOLDT already led to several major results. Based on the model-driven architecture and approach, a model editor was developed, which aims at the complete and easy specification of data schemas. In accordance to this approach, an alignment editor (tool for the specification of a transformation between source and target model) is currently under development. In addition, a framework was implemented, which supports the search for existing data and transformations according to given information product specifications.
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Min, Qian; Krämer, Michel (Betreuer)
3D Visualization of Zoning Maps Using CityServer3D and Generative Modeling Language
Min, Qian; Krämer, Michel (Betreuer)
3D Visualization of Zoning Maps Using CityServer3D and Generative Modeling Language
Stuttgart, Hochschule für Technik, Master Thesis, 2009
3D city model represented by Generative Modeling Language based on 2D zoning map was built for 3D city visualization with the help of CityServer3D. However, this model is an innovative model so that it cannot be employed in different application domains. Therefore, a concept was created that presents how the information contained within this model can be utilized for generating common data model. This master thesis deals with the conversion of this model into a standardized 3D city model for data sharing. Based on the concept, a tool for the CityServer3D was implemented. This tool is designed to import and generate this model and export desired standardized 3D model. Since this model is a dynamic model, some restrictions for this model were neglected during generation. The exportation of the desired 3D model was implemented with City Geography Markup Language. Furthermore, interaction of Java and the City Geography Markup Language was optimal for the implementation. All these works are regarded as a base for the realization of whole processes. Meanwhile, it was also proved that this approach is suitable for this thesis work.
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Reitz, Thorsten; Krämer, Michel; Thum, Simon
A Processing Pipeline for X3D Earth-based Spatial Data View Services
Reitz, Thorsten; Krämer, Michel; Thum, Simon
A Processing Pipeline for X3D Earth-based Spatial Data View Services
Fellner, Dieter W. (General Co-Chair) et al.: Proceedings Web3D 2009 : 14th International Conference on 3D Web Technology. New York: ACM Press, 2009, pp. 137-145
International Conference on 3D Web Technology (WEB3D) <14, 2009, Darmstadt, Germany>
Over the last years, a high demand for scenario-specific visualizations of 3D urban models has evolved. At the same time, established service specifications do not yet provide the means to define 3D map products and to deliver them in suitable formats, since they are focused on traditional 2D map products. In this paper, we present an approach for the definition of a 3D urban model view service. This approach consists of a three-step process, in which original geodata is integrated, filtered and then transformed into various scene graph formats such as X3D. We were able to maintain a high degree of compatibility with existing services and specifications such as Styled Layer Descriptors and the Web Map Service interface. The paper concludes with the experiences gathered from implementing and using this approach and provides an outlook as to how the lessons learned can be used in application and standardization.
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Reitz, Thorsten; Kuijper, Arjan
Applying Instance Visualisation and Conceptual Schema Mapping for Geodata Harmonisation
Reitz, Thorsten; Kuijper, Arjan
Applying Instance Visualisation and Conceptual Schema Mapping for Geodata Harmonisation
Sester, Monika (Ed.) et al.: Advances in GIScience : Proceedings of the 12th AGILE Conference. Berlin; Heidelberg; New York: Springer, 2009. (Lecture Notes in Geoinformation and Cartography (LNGC)), pp. 173-194
Conference on Geographic Information Science (AGILE) <12, 2009, Hannover, Germany>
This paper gives an introduction to concepts for a better expert knowledge extraction for geodata harmonisation. Geodata harmonisation involves overcoming heterogeneities on the syntactic, schematic and semantic levels, but user interaction is mostly required for the semantic in-teroperability level. Consequently, the goal is to provide tools to geodomain experts which allow them to use their knowledge to describe the conceptual schemas of their domain as well as alignments to other domain's conceptual schemas in a sufficiently expressive way without becoming experts in ontology engineering. We describe an approach for this that includes both visual analysis on the basis of geospatial instances and specific interaction guidance processes. Based on this approach, a prototypical implementation of a tool called the HUMBOLDT Alignment Editor (HALE) is introduced.
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Thum, Simon; Krämer, Michel (Betreuer)
Szenarioorientierte Darstellung heterogener Geodaten
Thum, Simon; Krämer, Michel (Betreuer)
Szenarioorientierte Darstellung heterogener Geodaten
Gießen-Friedberg, FH, Master Thesis, 2009
Diese Arbeit untersucht einen Ansatz zur Darstellung von heterogenen Geodaten nach anwendungsspezifischen Anforderungen. Darstellungsanforderungen, die einem Gebiet oder Anwendungsfall zugeordnet sind, werden als "Szenario" bezeichnet. Die Darstellung von Geodaten nach szenario-spezifischen Anforderungen erfordert generell eine hohe Qualität und Konsistenz. In der Praxis ist das hinderlich, denn Konsistenz ist in Geodaten schwer zu erreichen oder zu halten. Um die Anforderungen an Geodaten nicht unnötig zu erhöhen, wird hier ein Ansatz entwickelt, der die impliziten Informationen in Geodaten extrahiert und nutzbar macht. Der Ansatz basiert auf formalisiertem Wissen über die Unterschiede und Gemeinsamkeiten der eingesetzten Geodaten im Bezug auf die Anforderungen, die in den anvisierten Szenarien vorkommen. Das besagte Wissen wird in Produktionsregeln der Form wenn . . . , dann . . . formalisiert, die in zwei Phasen organisiert sind. Der zwei-phasige Ansatz stellt sicher, dass die Regeln in wartbarer Komplexität gehalten werden können, und dass der Performanceverlust durch die Regelverarbeitung klein bleibt. Außerdem ermöglicht er, die Darstellungslogik fokussiert auf szenariospezifische Darstellungsprobleme zu formulieren, weil Konsistenz-, Qualitätsund Redundanzprobleme außen vor bleiben können. In der Validierung konnten zwei unabhängig erfasste, korrelierte Datensätze integriert für die Darstellung nach Vorgabe mehrerer Szenarien verwendet werden, ohne dafür manuelle Anpassungen vorzunehmen. Die dafür aufgestellten Produktionsregeln konnten ohne mangelnde Eindeutigkeit einer der zwei Phasen zugeteilt werden, was darauf hinweist, dass die gewählte Phasentrennung naturgemäß ist. Bedingt durch die Skalierbarkeit des Ansatzes war der Aufwand, die Produktionsregeln an die Daten anzupassen, sehr gering. Die Separation der Logik in zwei Phasen ermöglicht auch die Zwischenspeicherung der Ergebnisse der ersten Phase, die i. d. R. merklich länger dauert als die Zweite, die Darstellungsphase
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Hünlich, Karina; On, Giwon (Betreuer)
3D-Visualisierung von qualifizierten Bebauungsplänen mit der Nutzungsart reines Wohngebiet
Hünlich, Karina; On, Giwon (Betreuer)
3D-Visualisierung von qualifizierten Bebauungsplänen mit der Nutzungsart reines Wohngebiet
Stuttgart, Hochschule für Technik, Diplomarbeit, 2008
Laien haben oftmals Probleme 2-dimensionale Bebauungspläne zu verstehen und sich diesen dreidimensional vorzustellen. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Umsetzung der Vorschriften des Bebauungsplanes in 3D-Modelle - unter Berücksichtigung von Art und Maß der baulichen Nutzung, sowie allen beschlossenen Festsetzungen - betrachtet. Aufgabe dieser Arbeit war es, ein Konzept zu entwickeln, wie die Informationen aus den Bebauungsplänen genutzt werden können. Dies beinhaltet auch die Analyse, welche zusätzlichen Einschränkungen und Berechnungen außerhalb der festgelegten Vorschriften notwendig sind, um 3D-Modelle aus diesen Vorgaben generieren zu können. Aufbauend auf diesem Konzept ist ein Tool für den CityServer3D entstanden, welches den Bebauungsplan einliest und die 3D-Modelle erzeugt. Um ein einheitliches Format der importierten Bebauungspläne zu garantieren wurde XPlanGML als Standard festgelegt. Leider erwies sich das Zusammenspiel der Elemente des Import-Formates und der vorhandenen Objekte innerhalb des CityServer3Ds als schwierig. Die Struktur des CityServer3Ds erschwert die Differenzierung der einzelnen importierten Elemente und die Zusammenhänge der XPlanGML-Objekte können nicht automatisch übernommen werden. Die Funktionen und Verteilungen, die sich aus den Vorschriften und Berechnungen ergeben, sind innerhalb der zulässigen Wertebereiche mittels einer Benutzerschnittstelle konfigurierbar. Der Export des 3D-Bebauungsplans wurde in der Generative Modeling Language implementiert, die die gewünschten variablen Gebäude erzeugt. Im Gegensatz zu den Problemen des Imports, erwies sich das Zusammenspiel von Java und der Generative Modeling Language als optimal, da sich diese zwei Sprachen gut ergänzen. Dementsprechend wurden alle in der Aufgabenstellung genannten Aufgaben verwirklicht. Insgesamt ist diese Arbeit als Basis zur Verwirklichung dieses Prozesses anzusehen und die Eignung der Vorgehensweise für dieses Projekt wurde aufgezeigt. Durch die Vereinfachungen wurde die Grundlage dargestellt und muss im Folgenden durch weitere Details erweitert werden.
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Krämer, Michel; Reitz, Thorsten (Betreuer)
Regelbasiertes Management verteilter, heterogener Geodaten
Krämer, Michel; Reitz, Thorsten (Betreuer)
Regelbasiertes Management verteilter, heterogener Geodaten
Gießen-Friedberg, FH, Master Thesis, 2008
Im Laufe der Jahre, in denen in verschiedenen Institutionen unabhängig voneinander mit Geodaten gearbeitet wurde, ist eine hochgradig heterogene Systemlandschaft entstanden mit den unterschiedlichsten Software-Produkten, Schnittstellen und Austauschformaten. Die bevorstehende Einführung von Geodateninfrastrukturen setzt jedoch eine einheitliche Datenbasis voraus. Diese Arbeit befasst sich deshalb mit der Zusammenführung von verteilt vorliegenden, heterogenen Geoinformationen. Hauptziel ist es eine Software zu erstellen, die den Inhalt der Datenquellen automatisiert abgleicht. In diesem Zusammenhang soll vor allem ein regelbasierter Ansatz erforscht werden. Hierzu werden zunächst Arbeiten betrachtet, die mit diesem Thema verwandt sind. Im Weiteren wird anhand praxisnaher Szenarien eine Analyse der funktionalen und technischen Anforderungen an die Software durchgeführt. Ihre Architektur wird anschließend in einem technologieunabhängigen Konzept beschrieben. Darauf aufbauend wird eine prototypische Implementierung erstellt. Zur Bewertung des Konzepts wird anhand praxisnaher Anwendungsfälle eine Evaluierung durchgeführt. Eine kritische Beurteilung zeigt schließlich die Stärken und Schwächen des Ansatzes auf.
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Linaza, María Teresa; Torre, Isabel; Beusing, Ruth; Tavernise, Assunta; Etz, Markus
Authoring Tools for Archaeological Mobile Guides
Linaza, María Teresa; Torre, Isabel; Beusing, Ruth; Tavernise, Assunta; Etz, Markus
Authoring Tools for Archaeological Mobile Guides
Ashley, Michael (Ed.) et al.: VAST 2008. Proceedings. Aire-la-Ville: Eurographics Association, 2008, pp. 47-54
International Symposium on Virtual Reality, Archaeology and Cultural Heritage (VAST) <9, 2008, Braga, Portugal>
Mobile tourist guides are increasingly useful once the visitors are in the archaeological sites. They are capable of providing huge amount of information about the sites. As it is easily understood, the selection of such information is a task that must be conducted by cultural institutions. Therefore, this paper aims at simplifying the provision of useful multimedia information in a user-friendly and attractive way. In order to achieve this goal, an authoring tool for non-expert users has been implemented, so that they will be able to contribute to mobile guides independently from the structure and the type and formats of the contents that will be added.The tool includes the possibility of defining several layers to provide the information with a split architecture, so that the creator of the guide can decide which contents to include and the languages in which the guide will be provided. This tool has been validated in several archaeological sites in order to build interactive multilingual mobile guides based on the J2ME standard.
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Villa, Paolo; Reitz, Thorsten; Gomarasca, Mario A.
The HUMBOLDT Project for Data Harmonisation in the Framework of GMES and ESDI: Introduction and Early Achievements
Villa, Paolo; Reitz, Thorsten; Gomarasca, Mario A.
The HUMBOLDT Project for Data Harmonisation in the Framework of GMES and ESDI: Introduction and Early Achievements
International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS): ISPRS Congress Beijing 2008 : International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. XXXVII. Part B4, pp. 1741-1746
International Society for Photogrammetry and Remote Sensing Congress (ISPRS) <21, 2008, Beijing, China>
The issue of spatial information sharing and harmonisation has become of the uttermost importance in the European context, with the European Community strongly engaged not only in political and economic changes and integration, but more and more tackling technical and scientific problems. In the field of geospatial information, the need for harmonised and interoperable data is now a key topic both for users and producers of geodata. This has brought the initiatives related to the INSPIRE Directive, recently entered into force and soon to be receipted by national legislative frameworks, and to the GMES programme, now entered into its operational phase, both of them oriented to enable cross-border and cross-sector usage of geoinformation, aiming at the realization of the future European Spatial Data Infrastructure (ESDI) The HUMBOLDT project, started in October 2006, is supported by the European Community through the 6th Framework Programme and has the aim of bring together a variety of scientific, technical, economic and policy driven points of view with the aim of implementing a Framework for harmonisation of data and services in geoinformation domain.The two-pronged approach of HUMBOLDT comprises a technical side of framework development and an application side of scenario testing and validation, through an iterative refinement of the harmonisation solutions provided within the project. The Architecture of the HUMBOLDT Framework has been based on an approach which comprises as the fundamental part a Mediator Proxy able to support standard interfaces, side by side with specialized interfaces and also supporting the description of transformation rules from the viewpoint of the conceptual schema level. All those aspects and issues are being tackled within the HUMBOLDT project environment, and will be the core of the project until its official ending and beyond, towards the establishment of an ESDI.
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Bertacchini, Pier Augusto; Beusing, Ruth; Bursche, Aleksander; Conti, Giuseppe; Amicis, Raffaele de; Etz, Markus; Holweg, Daniel; Linaza, María Teresa; Maver, Thomas W.; Posluschny, Axel; Pritchard, Douglas; Sievers, Susanne; Tavernise, Assunta
Netconnect - Connecting European Culture Through New Technology
Bertacchini, Pier Augusto; Beusing, Ruth; Bursche, Aleksander; Conti, Giuseppe; Amicis, Raffaele de; Etz, Markus; Holweg, Daniel; Linaza, María Teresa; Maver, Thomas W.; Posluschny, Axel; Pritchard, Douglas; Sievers, Susanne; Tavernise, Assunta
Netconnect - Connecting European Culture Through New Technology
Bowen, Jonathan P. (Ed.): EVA London 2007 Conference Proceedings. EVA Conferences International (ECI), 2007, pp. 36.1 - 36.11
Electronic Imaging & the Visual Arts (EVA) <18, 2007, London, UK>
This paper illustrates the aim of the NETConnect project which is to provide that broad view by supporting cross-site cultural connection of three prominent European archaeological sites. The project creates an IT infrastructure capable to provide the public with a wide range of experiences, ranging from the interaction with on-site mobile devices to georeferenced real-time 3D visualisation systems. The aim is to promote a more entertaining yet effective educational process which can engage the visitor during his/her visit at the site.
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Blechschmied, Heiko; Etz, Markus; Holweg, Daniel
MobileChase - Das Mobiltelefon als spielerischer Zugang zu Kulturinformationen
Blechschmied, Heiko; Etz, Markus; Holweg, Daniel
MobileChase - Das Mobiltelefon als spielerischer Zugang zu Kulturinformationen
Mangold, Michael (Ed.) et al.: Vom Betrachter zum Gestalter : Neue Medien in Museen - Strategien, Beispiele und Perspektiven für die Bildung. Baden-Baden: Nomos Verlagsgesellschaft, 2007, pp. 147-160
Kulturelle und historische Informationen stehen heute für Interessierte auf vielerlei Weise zur Verfügung. Ein Problem hierbei ist jedoch, dass die Zugriffe auf diese Informationen weitestgehend durch Kulturinteressierte erfolgen, während Bevölkerungsgruppen, die initial nicht oder wenig an Kulturinformationen interessiert sind, durch genannte Kulturangebote kaum angesprochen werden. Eine Möglichkeit, um auch weniger Kulturinteressierte an Kulturinformationen heranzuführen, bieten ortsbasierte Spiele, welche die reale Welt bzw. Orte der realen Welt in die Welt der Spiele einfließen lassen. Hierbei ist es ebenso möglich, sowohl reale kulturelle als auch historische Informationen zu einem Ort in die Spiele einzubringen. Spieler eines solchen Spiels können somit einen neuen Anreiz erhalten, sich näher mit Kulturinformationen zu befassen, da diese ein Teil des Spiels sind und das unterhaltsame Medium "Spiel" initial den Anreiz zum Befassen mit Historie und Kulturinformationen wecken kann. Der Artikel gibt einen Überblick über den möglichen Einsatz von ortsbasierten Spielen als ein Medium zum Zugriff auf Kulturinformationen. Hierzu erfolgt zuerst eine Erläuterung des allgemeinen Konzepts ortsbasierter Spiele und im Weiteren eine Beschreibung von drei exemplarischen ortsbasierten Spiele, welche die Informations- und Wissensvermittlung über das Medium Spiel zum Ziel haben. Um darzustellen, welche Möglichkeiten heute bereits durch handelsübliche Mobiltelefone angeboten werden, erfolgt im Anschluss eine Beschreibung von Funktionalitäten heutiger mobiler Endgeräte und möglicher Zugriffsmechanismen zur Nutzung raumbezogener Informationen innerhalb eines ortsbasierten Spiels. Basierend auf diesen Technologien und Mechanismen erfolgt die Vorstellung einer am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD) entwickelten Plattform zur Entwicklung ortsbasierter Spiele, welche bereits grundlegende Elemente ortsbasierter Spiele beinhaltet und somit die Realisierung derartiger Spiele vereinfacht. Als erstes Spiel auf Grundlage dieser Plattform wurde "MobileChase" - die Schnitzeljagd auf Mobiltelefonen - entwickelt. Am Beispiel des Spiels wird aufgezeigt, wie die Funktionalitäten der Spielplattform genutzt werden können, um bereits mit einfachen Spielkonzepten den spielerischen Zugang zu Kulturinformationen zu ermöglichen.
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Blechschmied, Heiko; Etz, Markus; Stein, Christine; Koch, Brigitte; Stein, Christine; Berning, Marc; Kraft, Volker; Thiergen, Sven; Holweg, Daniel; Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD); Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML); GIStec GmbH; itCampus - DDS Software- und Systemhaus GmbH
Schlussbericht zum Verbundprojekt servingo: Einzelvorhaben: Mobile Logistikunterstützung und Architektur.
Blechschmied, Heiko; Etz, Markus; Stein, Christine; Koch, Brigitte; Stein, Christine; Berning, Marc; Kraft, Volker; Thiergen, Sven; Holweg, Daniel; Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD); Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML); GIStec GmbH; itCampus - DDS Software- und Systemhaus GmbH
Schlussbericht zum Verbundprojekt servingo: Einzelvorhaben: Mobile Logistikunterstützung und Architektur.
Der Schlussbericht fasst die Arbeiten und Ergebnisse des Einzelvorhabens "Mobile Logistikunterstützung & Architektur" innerhalb des Gesamtvorhabens "servingo - IT-gestützte Serviceplattform Infotainment & Logistik" zusammen. Der thematische Fokus des Einzelvorhabens lag in der Konzeption und Spezifikation der Gesamtarchitektur des Gesamtvorhabens und in der Realisierung von Diensten, die den Besucher und die Beteiligten der Fußball WM in ihrer Mobilität unterstützen sowie in der Bereitstellung von gezielten, unterhaltsamen und personalisierten Informations- und Kommunikationsmöglichkeiten. Die vielfältigen Anforderungen an das servingo-System wie z.B. plattform-übergreifende Diensteintegration und situations-abhängige Nutzung, konnten durch existierende Techniken zu Projektbeginn nicht vollständig abgebildet werden. Des Weiteren beschränkten sich bestehende Lösungen meist nur auf eine festgelegte Dienstnutzung und Informationsbereitstellung wogegen der Ansatz in servingo einen flexiblen und dienstübergreifenden Informationsaustausch erforderte. Innerhalb des Projektes wurde eine Gesamtarchitektur auf Basis von bestehenden Technologien konzipiert, welche es ermöglicht eigenständige Dienste unkompliziert in ein Gesamtportal zu integrieren und einen kontextsensitiven Informationsaustausch zu realisieren. Das Gesamtportal bietet einen zentralen und plattform-unabhängigen Zugangspunkt zu den hinterlegten und personalisierten Inhalten und den bereitgestellten Funktionalitäten. Das servingo-System unterstützt den Besucher und die Beteiligten stationär in ihrer Planung und Organisation, unterwegs während des Besuchs vor Ort und in der Nachbereitung und dem Erlebnisaustausch. Ein Hauptaugenmerk in der Entwicklung des Systems lag hierbei in einem generischen System, welches nicht nur für die Fußball WM eingesetzt werden kann, sondern allgemein zu Großveranstaltungen, bei denen viele ortsfremde Gäste erwartet werden und die aufgrund der Veranstaltungsgröße eine gewisse individuelle Planung und Organisation erfordert. Als Ergebnis des Projektes konnte das Portal bereits im Frühjahr 2006 für die Öffentlichkeit frei geschaltet werden und stabil zur gesamten Laufzeit der Fußball WM zur Verfügung gestellt werden, wobei der neuartige dienstübergreifende und portalunabhängige Ansatzes von servingo durch die hohen Nutzerzahlen verifiziert werden konnte.
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Fetter, Mirko; Etz, Markus; Blechschmied, Heiko
MOBILE CHASE: Towards a Framework for Location-Based Gaming
Fetter, Mirko; Etz, Markus; Blechschmied, Heiko
MOBILE CHASE: Towards a Framework for Location-Based Gaming
Braz, José (Ed.) et al.: GRAPP 2007. Volume AS/IE [Animation and Simulation / Interactive Environments] : Proceedings of the Second International Conference on Computer Graphics Theory and Appilications. INSTICC Press, 2007, pp. 98-105
International Conference on Computer Graphics Theory and Applications (GRAPP) <2, 2007, Barcelone, Spain>
Pervasive Gaming and Location-based Games in particular have gained more and more attention recently. Researchers from a variety of fields, media artists, mobile service providers as well as the entertainment industry all seem to have their specific interests in this area. Today a couple of different games exist from basic applications that are already available to the consumer market to bleeding edge research projects. In this paper we introduce a framework for Location-based Gaming that on the one hand helps with the development of market ready games. On the other hand it serves as a toolkit for researchers aiming to rapidly develop Location-based Games, not having to deal with implementation details far away from their research interests in order to focus on their specific research aspects.
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Gone, Moses; Schade, Sven
Towards Semantic Composition of Geospatial Web Services - Using WSMO in Comparison to BPEL
Gone, Moses; Schade, Sven
Towards Semantic Composition of Geospatial Web Services - Using WSMO in Comparison to BPEL
Probst, Florian (Ed.) et al.: GI-Days 2007 - Young Researchers Forum. Münster: Institut für Geoinformatik, 2007. (IfGIprints 30), pp. 43-63
Geographic Information Days (GI-Days) <5, 2007, Münster, Germany>
Geospatial Web Services (GWS) provide access to geospatial data and expose basic processing functionality using Web Service technology. The complexity of geo-processing tasks necessitates the combination of basic Web Services to user-oriented and application-specific service compositions. Semantic heterogeneity and lack of automation have been identified as core problems that hinder the full exploitation of GWS. Current composition approaches do not address these problems. This paper presents an analysis of the use of Business Process Execution Language (BPEL), a state-of-the-art composition approach. Its major limitations in composing GWSs are highlighted. Semantic Web Services (SWS) composition using the Web Services Modeling Ontology (WSMO) is proposed as improvement. As basis for comparison a use-case application is developed in BPEL and in WSMO.
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Grether, Dominik; Haist, Jörg (Betreuer)
Semantische Annotation und Deduktion in Geoinformationssystemen
Grether, Dominik; Haist, Jörg (Betreuer)
Semantische Annotation und Deduktion in Geoinformationssystemen
Ulm, Univ., Diplomarbeit, 2007
Es besteht eine große Nachfrage an dreidimensionalen Geoinformationssystemen zur Verwaltung von raumbezogenen Daten. Durch die Entwicklung des Semantic Web ergeben sich für Geoinformationssysteme neue Möglichkeiten, raumbezogene Daten zu verwalten, anzubieten und zu beschreiben. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, wie existierende Geodaten semantisch annotiert und in geeigneter Form abgefragt werden können. Die dafür vorgenommenen Analysen werden anhand des dreidimensionalen Geoinformationssystems CityServer3D vorgenommen, der am Fraunhofer Institut für Graphische Datenverarbeitung entwickelt wurde und zur Verwaltung dreidimensionaler Stadtmodelle dient. Im Rahmen dieser Arbeit werden Anforderungen für eine Ontologie zur semantischen Annotation von Stadtmodellen gesammelt und diese modelliert. Es wird untersucht, wie die nicht geometriebezogenen, thematischen Aspekte von Geodaten in einem Geoinformationssystem gehalten werden können. Aufgrund dieser Überlegungen wird analysiert, wie bereits existierende Geodaten annotiert werden können. Weiterhin wird untersucht, wie die geometrischen Aspekte dreidimensionaler Geodaten in einer deduktiven Komponente eines Geoinformationssystems durch das Region Connection Calculus repräsentiert werden können. Es wird analysiert, inwieweit sich in den Arbeiten Wessel03, WeMo06 für zweidimensionale Geoinformationssysteme gemachte Vorschläge auf dreidimensionale Systeme übertragen lassen. Weiterhin wird untersucht, ob sich neue semantische Zusammenhänge aus der Repräsentationsform ableiten lassen. Die entstandene Ontologie enthält 218 Konzepte und 6 Relationen und kann zur semantischen Annotation von Stadtmodellen verwendet werden. Durch das Region Connection Calculus können topologische Relationen exakt und einheitlich definiert für Abfragen zur Verfügung gestellt werden. Dreidimensionale Daten schränken den Nutzen der Relationen ein, eine Deduktion neues Wissens ist nicht möglich. Durch das vorgestellte Konzept können Geodaten verschiedener Datenanbieter in ein GIS integriert und bei Bedarf semantisch annotiert werden. Die Konzepte wurden im CityServer3D implementiert.
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Haist, Jörg; Figueiredo Ramos, H.M.; Reitz, Thorsten
Symbology Encoding for 3D GIS - An Approach to Extend 3D City Model Visualization to GIS Visualization
Haist, Jörg; Figueiredo Ramos, H.M.; Reitz, Thorsten
Symbology Encoding for 3D GIS - An Approach to Extend 3D City Model Visualization to GIS Visualization
Coors, Volker (Ed.) et al.: Urban and Regional Data Management : UDMS Annual 2007. Leiden, The Netherlands: Taylor & Francis Group, 2007, pp. 121-131
Urban Data Management Society Symposium (UDMS) <26, 2007, Stuttgart, Germany>
In this paper we present an approach for the visualization definition and control of 3D city models enabling a more flexible and map-orientated presentation of city scenes. Following actual standardization developments, we applied and extended the Symbology Encoding OGC-standard. The approach compromises processing, visualization with its symbolizers. The concept as well as some implementation-specific aspects are shown. Within a discussion some open topics and modelling issues regarding the geometry handling in 3D GIS are raised.
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Holweg, Daniel; Reitz, Thorsten; Mayer, Julia
Naturschutz ohne Grenzen
Holweg, Daniel; Reitz, Thorsten; Mayer, Julia
Naturschutz ohne Grenzen
GIS Business, (2007), 6, pp. 14-17
Umwelt- und Naturschutz sollen von international einheitlichen Geodaten profitieren, die das Projekt Humboldt durch Harmonisierung von Datenbeständen schaffen will.
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Itzel, Thorsten; Haist, Jörg (Betreuer)
Geographische Composite Web Services in dreidimensionalen Geoinformationssystemen
Itzel, Thorsten; Haist, Jörg (Betreuer)
Geographische Composite Web Services in dreidimensionalen Geoinformationssystemen
Ulm, Univ., Diplomarbeit, 2007
In dieser Arbeit wird die Integration von geographischen Composite Web Services in dreidimensionale Geographische Informationssystemen betrachtet (3D- GIS). Die Bereitstellung geographischer Daten über Web Services nahm in den letzten Jahren bedeutend zu. Der Erfolg der geographischen Web Services wurde durch Standardisierungsspezifikationen der unabhängigen Organisation Open Geospatial Consortium (OGC) stark begünstigt. Der nächste Entwicklungs- schritt in der distributiven Informationsverwaltung ist die verteilte Verarbeitung geographischer Daten über einen Web Service. Hierfür existiert momentan ein Standardisierungsvorschlag des OGC. Diese Arbeit beschäftigt sich mit Kompositionen geographischer Web Services, die es ermöglichen komplexe Verarbeitungen auf Geodaten über verteilte Ressourcen zu bearbeiten. In der Ausarbeitung werden bestehende Ansätze für die Zusammenstellung und Ausführung geographischer und allgemeiner Composite Web Services in Betracht gezogen. Weiterhin werden die bestehenden OGC Spezifikationen auf ihre Integrationsfähigkeit in Composite Web Services analysiert. Basierend auf den ermittelten Analyseergebnissen wird ein Konzept entwickelt, das eine automatisierte Zusammenstellung und Ausführung geographischer Composite Web Services ermöglicht. Die Bewertung des entworfenen Systems erfolgt anhand der prototypische Implementierung eines Anwendungsfalls in den CityServer3D .
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Kohlhammer, Jörn; Holweg, Daniel
Mobile Day - Markt der Zukunft abgeklopft
Kohlhammer, Jörn; Holweg, Daniel
Mobile Day - Markt der Zukunft abgeklopft
GIS Business, (2007), 1/2, pp. 7-9
Mobile Dienste gelten als einer der Zukunftsmärkte schlechthin. Experten erwarten ein Umsatzwachstum auf bis zu 11 Milliarden Euro im Jahr 2007. Forschungsinstitutionen und Unternehmen arbeiten auf Hochtouren an der Entwicklung neuer Anwendungen. Die Nutzungspotenziale der Geräte als Fremdenführer, Navigationsgerät, Unterhaltungsmedium oder elektronische Geldbörse zeigen den multimedialen Alleskönner - zumindest theoretisch. Praktisch nutzt nur ein verschwindend geringer Anteil der Handybesitzer die mobilen Dienste. Nur neun Prozent rufen mit Ihrem Mobiltelefon E-Mails ab, ganze zwei Prozent nutzen mobile Informationsdienste. Laufen die Entwicklungen also ins Leere? Was müssen Hersteller und Anbieter berücksichtigen, damit etwa mobile Internetdienste bald so populär werden wie es das SMS-Schreiben heute bereits ist? Diese Fragen standen im Mittelpunkt der gemeinsamen Veranstaltung "Mobile Anwendungen der Zukunft" von Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung und InGeoForum am 14. November 2006 in Darmstadt.
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Krämer, Michel; Haist, Jörg; Reitz, Thorsten
Methods for Spatial Data Quality of 3D City Models
Krämer, Michel; Haist, Jörg; Reitz, Thorsten
Methods for Spatial Data Quality of 3D City Models
Amicis, Raffaele de (Ed.) et al.: 5th Italian Chapter Conference : Eurographics Italian Chapter Proceedings. Aire-la-Ville: Eurographics, 2007, pp. 167-172
Eurographics Italian Chapter Conference <5, 2007, Trento, Italy>
3D city models are nowadays used in very different applications. Due to this, the commercial exchange and, thus, the demand for high quality data becomes more and more important. We describe a quality model that defines common parameters used for spatial quality measurement, especially when dealing with 3D city models. Therefore, we explore different representations of city models: the reality, the user's idea and the digital data set. A well-defined mathematical formalism which addresses the different quality parameters is presented. This formalism also helps to create algorithms for measurement and improvement of spatial data quality. The aim is to be able to define uniformed criteria which can be easily transformed into software. The implemented prototype serves as base for the evaluation in which we provide examples based on actual data sets using typical quality requirements.
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Lücker, Jennifer; Blechschmied, Heiko (Betreuer)
Konzeption und Implementierung der Bereitstellung multimedialer Inhalte in Location-based Services
Lücker, Jennifer; Blechschmied, Heiko (Betreuer)
Konzeption und Implementierung der Bereitstellung multimedialer Inhalte in Location-based Services
Ulm, Univ., Diplomarbeit, 2007
Die Bereitstellung multimedialer Inhalte in Location-based Services erfordert eine kontextbezogene Nutzung und Erstellung multimedialer Metadaten sowie eine kontextbewusste Verarbeitung multimedialer Inhalte. Die vorliegende Arbeit definiert einen "Contextaware Multimedia Lifecycle" als Basis der Konzeption eines semantischen kontextsensitiven Multimedia-Modells. Multimediale Kompositionen spielen hier nicht nur für die Zusammenstellung von Medienelementen eine Rolle, sondern können Kontextsensitivität und Semantik einzelner Medienelemente über multimediale Beziehungen abstrahieren. Ein Ort wird über Points of interest (PoIs) repräsentiert, deren Modellierung um eine kategoriespezifische Charakterisierung und Flexibilität in der Repräsentation des Ortsbezugs erweitert wird. Diese erweiterte Abstraktion des Ortes bietet neue Möglichkeiten in der Definition eines Bezugsobjektes für die ortsbezogene Darstellung von Multimediainformationen und die multimediale Darstellung von Ortsinformationen. Dies sind zwei Ansätze der kontextbezogenen Bereitstellung multimedialer Inhalte und multimedialer Semantik zur Verarbeitung von Multimedia in mobilen Umgebungen.
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Mossel, Annette; Holweg, Daniel (Betreuer)
Entwicklung einer adaptiven, LOD-gestützten Geländevisualisierung innerhalb eines Client-Server basierten 3D-Geoinformationssystems
Mossel, Annette; Holweg, Daniel (Betreuer)
Entwicklung einer adaptiven, LOD-gestützten Geländevisualisierung innerhalb eines Client-Server basierten 3D-Geoinformationssystems
Wiesbaden, FH, Diplomarbeit, 2007
In der Diplomarbeit wird ein Terrainframework für ein Client-Server basiertes 3D-Geoinformationssystem konzipiert und realisiert mit dem Ziel, große digitale Geländemodelle innerhalb eines solchen verteilten Systems erforschen zu können. Eine tragende Rolle spielen vor allem eine effiziente, aber qualitätserhaltende Bereitstellung der Daten auf Serverseite, ein Übertragungskonzept und ein performantes Visualisierungsschema für Geländedaten auf Clientseite, das die Daten adaptiv darstellt. Als technologische Plattform wird der CityServer3D des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung eingesetzt. Auf der Basis einer ausführlichen Analyse des aktuellen Forschungsstand, in der Ansätze zur Datenaufbereitung, Kompression und räumlichen Indexierung sowie Echtzeitvisualisierungskonzepte erläutert und anhand der Anforderungen bewertet werden, wird ein detailliertes Lösungskonzept für ein modulares, objektorientiertes und erweiterbares Framework erarbeitet, dessen Aufbau, Schnittstellen und Integrationspunkte zum umgebenden System sowie die bereitzustellenden Funktionalitäten konkret spezifiziert werden. Zur Bewertung des erarbeiteten Konzepts wird der implementierte Prototyp mit Hilfe von Unit-, Integrations- und Performancetests geprüft. Gestützt auf die Ergebnisse werden Empfehlungen für den Benutzer zur Verwendung des Terrainframeworks erarbeitet. Eine anschließende kritische Beurteilung des Frameworks zeigt Stärken und Schwächen auf.
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Villa, Paolo; Reitz, Thorsten; Gomarasca, Mario A.
The HUMBOLDT Project: Implementing a Framework for Geo-Spatial Data Harmonization and Moving Towards an ESDI
Villa, Paolo; Reitz, Thorsten; Gomarasca, Mario A.
The HUMBOLDT Project: Implementing a Framework for Geo-Spatial Data Harmonization and Moving Towards an ESDI
Gomarasca, Mario A. (Ed.): GeoInformation in Europe : Proceedings of the 27th Symposium of the European Association of Remote Sensing Laboratories. Rotterdam: Millpress, 2008, pp. 29-36
Symposium of the European Association of Remote Sensing Laboratories (EARSeL) <27, 2007, Bolzano, Italy>
The European Community faces the growing need for available, reliable and interoperable geo-data, in the frame of the establishment of the future European Spatial Data Infrastructure. The need for harmonised geoinformation is therefore becoming a key topic in geosciences and geo-data users and producers. Putting INSPIRE principles into practice and following the developments of GMES, the HUMBOLDT project has the goal of supporting and advancing the process of definition and implementation of the ESDI, by providing a software framework for geo-data harmonisation and geo-services integration. The two-pronged approach of HUMBOLDT comprises a technical side of framework development and an application side of scenario testing and validation, through an iterative refinement of the harmonisation solutions provided within the project. The collaboration with other geoinformation projects, the integration of a Review and Advisory Board, the establishment of both a developer and user communities are among the project components that are intended to conduct the efforts of the HUMBOLDT consortium and focus the work towards efficient, reliable and economic solutions to the challenges of data harmonisation throughout Europe. The benefits of HUMBOLDT will range from political institutions to scientific research to commercial enterprises, reaching at the end of the path the European citizen, more and more an aware user of geoinformation data and services, soon to be included in the frame of the ESDI.
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Zlatanova, S.; Holweg, Daniel; Stratakis, M.
Framework for Multi-Risk Emergency Response
Zlatanova, S.; Holweg, Daniel; Stratakis, M.
Framework for Multi-Risk Emergency Response
Tao, Vincent C. (Ed.) et al.: Advances in Mobile Mapping Technology. London: Taylor & Francis, 2007, pp. 159-171
Recent emergency situations such as large fires (in cities, forests), flooding, terrorist attacks, road-side emergency, etc., have shown the indispensable need of a geo-information in reliable systems to help rescue operations. Specialized systems are necessary not only for rescue teams but also for ordinary people in/around the area with emergency occurrences. The presented framework for the use of geo-information in emergency response is motivated by fast developments in hand-held industry and maturing three-dimensional (3D) geographic information systems (GIS). Presently, almost everyone possesses a handheld device. A process of convergence is observed overall: Cell phones incorporate functionality, which was the domain of ultra-portable computers while later ones are updated with communication abilities. GIS are in growing expansion and changing nature. The third dimension is getting increasingly familiar. Many GIS vendors already provide extended 3D visualisation although spatial analysis is still in the 2D domain. The traditional stand-alone, desktop GIS evolve into a complex system architecture in which database management systems (DBMS) play the critical role of a container of administrative, geometric and multimedia data. This paper promotes wider utilisation of 3D geo-information in an integrated system for different types of users (working in different environments) and decision-makers in the response phase. The paper is organized in three general sections. The first section discusses requirement for such a system taking into account different factors. The second section outlines the proposed system architecture. The third section provides an elaborated discussion on needed research and developments.
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Bauer, Michael; Haist, Jörg (Betreuer)
Automatisierte Generierung von 3D-Stadtmodellen aus dem amtlichen Liegenschaftskataster
Bauer, Michael; Haist, Jörg (Betreuer)
Automatisierte Generierung von 3D-Stadtmodellen aus dem amtlichen Liegenschaftskataster
Tübingen, Univ., Diplomarbeit, 2006
Dreidimensionale Geoinformationsysteme gewinnen stark an Bedeutung, weisen jedoch neben mangelnder Verfügbarkeit, noch Defizite im Bereich der semanti schen Datenverarbeitung auf. In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zur automatischen Generierung eines 3D Stadtmodells aus amtlichen Katasterdaten entwickelt und die Vorteile des Ansatzes aufgezeigt, die aus der flächendeckenden Verfügbarkeit dieser Daten und deren attributiven Datenbeständen resultieren. Das Konzept geht dabei über die reine Visualisierung eines Blockmodells hinaus und stellt verschiedene Mechanismen zum Aufbau von Körper und Dachformen vor, die aus den Daten des amtlichen Liegenschaftskatasters ein 3D Stadtmodell generieren. Inhomogenitäten des Katasterdatenbestandes werden berücksichtigt und kompensiert, so dass jedes Gebäudeobjekt in seinen Ausprägungen eine bestmögliche Abbildung der realen Gebäude darstellt. Der Grad der, im Laufe der Berechnungen notwendigen, Abstraktion kann für jedes Gebäude angegeben werden. Zusätzlich werden die im Kataster gespeicherten Sachdaten mit in die 3D Umgebung überführt und dort für weiterführende Operationen verfügbar gemacht. Um die Machbarkeit des Konzepts zu überprüfen, wurde auf Basis des CitySer ver3D eine prototypische Implementierung vorgenommen und deren Ergebnisse sowie das zugrunde liegende Gesamtkonzept der entwickelten Module evaluiert. Die Eignung des Verfahrens, für beliebige Kommunen mit einem Klick ein 3D Modell mit attributiven Daten zu erstellen und somit dreidimensionale GIS Funktionen flächendeckend zu ermöglichen, wird aufgezeigt sowie mögliche Einsatzgebiete und Entwicklungen skizziert.
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Blechschmied, Heiko; Coors, Volker; Etz, Markus
Interaction and Visualization of 3D City Models for Location-Based Services
Blechschmied, Heiko; Coors, Volker; Etz, Markus
Interaction and Visualization of 3D City Models for Location-Based Services
Zlatanova, Sisi (Ed.) et al.: Large-scale 3D Data Integration : Challenges and Opportunities. Boca Raton: Taylor & Francis, 2006, pp. 117-135
We will take a closer look at some research projects leading to prototypes in the area of geospatial AR and location-aware systems. Within the ARCHEOGUIDE project, an outdoor AR cultural heritage on-site guide was developed. The GEIST project combined outdoor AR with digital storytelling in 17th century Heidelberg, Germany. To our knowledge, the first 3D maps for the mobiles, running on Nokia communicator, were developed in the Tellmaris project. Finally, the LoVEUS project creating multimedia location-based services for a variety of mobile devices. The LoVEUS project will be presented in more detail because it is a perfect system for further research and development in AR user interfaces for location-based services.
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Cierenberg, Hendrik; Haist, Jörg (Betreuer)
Konzeption und prototypische Implementierung von Modulen zur Informationsvisualisierung in 3D-Geoinformationssystemen
Cierenberg, Hendrik; Haist, Jörg (Betreuer)
Konzeption und prototypische Implementierung von Modulen zur Informationsvisualisierung in 3D-Geoinformationssystemen
Bremerhaven, Hochschule, Diplomarbeit, 2006
In dieser Arbeit wird ein existierendes 3D-Geoinformationssystem erweitert, um die Visualisierung eines interoperablen Datenmodells zu ermöglichen. Dies wird erreicht durch die Entwicklung verschiedener lose gekoppelter Module, die das System an vorhandenen Schnittstellen erweitern. Diese Module betreffen zum einen direkt die Entwicklung des Visualisierungskerns und stellen zum anderen optionale Erweiterungen wie verschiedene Visualisierungstechniken zur Verfügung. Die entwickelten Module berücksichtigen die Eigenheiten des zugrundeliegenden Datenmodells und die Prinzipien der objektorientierten Softwareentwicklung geachtet. Ein weiterer Schwerpunkt liegt zudem auf der Ergonomie, die in der Konzeption der Module berücksichtigt wurde, die mit dem Benutzer interagieren. Nach der Implementierung wird die Ergonomie anhand eines Usabilitytests kritisch untersucht und bewertet. Abschließend wird ein Ausblick auf die zukünftige Entwicklung des Systemes und seine Einsatzmöglichkeiten gegeben.
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Geibel, Beate; Haist, Jörg (Betreuer)
Konzeption und Implementation einer Vegetationskomponente in einem computergraphischen 3D-Stadtmodell
Geibel, Beate; Haist, Jörg (Betreuer)
Konzeption und Implementation einer Vegetationskomponente in einem computergraphischen 3D-Stadtmodell
Wiesbaden, FH, Diplomarbeit, 2006
Beschrieben wird das Konzept sowie die Implementierung der Einbindung von Vegetation in ein 3D-GIS. Die hier vorgestellte automatisierte Darstellung von Pflanzen innerhalb eines Stadtmodells dient der Vereinfachung von Stadtplanung durch höheren Realitätsbezug und als Verbesserung der visuellen Qualität des Modells. Als technologische Plattform wird der CityServer3D des Fraunhofer IGD eingesetzt. Verschiedene Ansätze aus dem Bereich der Vegetationsdarstellung werden analysiert und auf ihre Tauglichkeit für ein web-basiertes 3D-Stadtmodell untersucht. Nach dieser Analyse wird ein eigener Lösungsansatz zur Einbindung und Visualisierung von Vegetationsobjekten herausgearbeitet und beschrieben.
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Haist, Jörg; Bauer, Michael
Automatisierte Generierung von 3D-Stadtmodellen aus Katasterdaten als Beitrag zu einer flächendeckenden 3D-Geoinfrastruktur
Haist, Jörg; Bauer, Michael
Automatisierte Generierung von 3D-Stadtmodellen aus Katasterdaten als Beitrag zu einer flächendeckenden 3D-Geoinfrastruktur
Strobl, Josef (Ed.) et al.: Angewandte Geoinformatik 2006. Beiträge zum 18. AGIT-Symposium Salzburg. Heidelberg: Wichmann, 2006, pp. 32-40
Symposium für Angewandte GeoInformatik (AGIT) <18, 2006, Salzburg, Austria>
Dreidimensionale Geoinformationsysteme gewinnen stark an Bedeutung. In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zur automatischen Generierung eines 3DStadtmodells aus Katasterdaten vorgestellt, die bestehende Ansätze weiterentwickelt und die aus der flächendeckenden Verfügbarkeit von Katasterdaten resultierenden Vorteile des Ansatzes aufgezeigt. Die Eignung des Verfahrens, für beliebige Kommunen ein 3D-Modell zu erstellen und somit dreidimensionale GIS-Funktionen flächendeckend anzubieten wird gezeigt sowie mögliche Einsatzgebiete und Entwicklungen skizziert.
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Haist, Jörg; Korte, Patrick
Adaptive Streaming of 3D-GIS Geometries and Textures for Interactive Visualisation of 3D City Models
Haist, Jörg; Korte, Patrick
Adaptive Streaming of 3D-GIS Geometries and Textures for Interactive Visualisation of 3D City Models
Suarez, Juan (Ed.) et al.: AGILE 2006 : Shaping the Future of Geographic Information Science in Europe. Atlanta GA: College of Geoinformatics, University of West Hungary, 2006, pp. 160-167
Conference on Geographic Information Science (AGILE) <9, 2006, Visegrád, Hungary>
In this paper the authors present an approach to adaptive streaming of complex three-dimensional GIS data over public networks. In the client-server based architecture, the CityServer3D, both geometrical and texture data describing highly detailed threedimensional city models is streamed to the client. In order to achieve significant reduction of the huge amount of data we take advantage of LOD concepts and a predictive approach to anticipate user navigation: After estimation of future viewing parameters, the server chooses bandwidth-adequate representations of threedimensional objects and delivers them to the client. By this means, we ensure that only user-relevant data is sent.
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Haist, Jörg; Reitz, Thorsten; Coors, Volker
3D City Models for Navigation Applications
Haist, Jörg; Reitz, Thorsten; Coors, Volker
3D City Models for Navigation Applications
Abdul-Rahman, Alias (Ed.) et al.: Innovations in 3D Geo Information Systems. Berlin, Heidelberg, New York: Springer, 2006. (Lecture Notes in Geoinformation and Cartography (LNGC)), 11 p.
International Workshop on 3D Geoinformation (3DGeoInfo) <2006, Kuala Lumpur, Malaysia>
The paper focuses on the actual and upcoming developments of web services which provide 3D spatial data for several client devices. The Fraunhofer Institute for Computer Graphics is actively involved into the development of the W3DS and has implemented extensions to this service proposal. Having a look at these extensions we will describe the motivation, the implementation, and the application in different areas, especially navigation systems. By using mobile devices in navigation applications the performance problems of low bandwidths have to be solved. To transfer 3D data, different extending approaches like compression to reduce idle time are presented. Applications for cyclists, hikers and tourists building up on these approaches are described. Here, we concentrate on visualization aspects like height profiles or the 3D visualization on cell phones.
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Haist, Jörg; Schnuck, Raphael; Reitz, Thorsten
Usage of Persistence Framework Technologies for 3D Geodata Servers
Haist, Jörg; Schnuck, Raphael; Reitz, Thorsten
Usage of Persistence Framework Technologies for 3D Geodata Servers
Suarez, Juan (Ed.) et al.: AGILE 2006 : Shaping the Future of Geographic Information Science in Europe. Atlanta GA: College of Geoinformatics, University of West Hungary, 2006, pp. 43-50
Conference on Geographic Information Science (AGILE) <9, 2006, Visegrád, Hungary>
In this paper the authors present the works and research of the persistence framework integration into 3D geodata servers for city and landscape models. These frameworks are not used yet by geodata servers since the complex data types and proprietary SQL extensions used to query spatial data makes this relatively difficult. Thus, the authors had to find solutions for an usage with typical spatial objects. The Cityserver3D system, which uses an oracle spatial database as default data source, was extended by the Hibernate persistence framework. Hibernate offers functions for data access and management. For the integration, several extensions had also to be added to the persistence framework. These are mainly dealing with the object-relational characteristics and the query mechanisms of a spatial database. So, the developer can focus on the business logic and does not have to care about the data access. During the adoption of hibernate several topics arose which will explicitly described in the paper. Also, an outlook is given at the end of the paper.
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Herter, Johannes Jörg; Haist, Jörg (Betreuer)
Erfassung und Integration der Semantik von Sachdaten eines 3D-GIS unter Berücksichtigung des Anwendungsbereiches
Herter, Johannes Jörg; Haist, Jörg (Betreuer)
Erfassung und Integration der Semantik von Sachdaten eines 3D-GIS unter Berücksichtigung des Anwendungsbereiches
Furtwangen, Hochschule, Master Thesis, 2006
Innerhalb dieser Arbeit werden im Rahmen eines 3D-GIS Ansätze untersucht, mit denen nicht-geometriebezogene Geodaten auf einen definierten Anwendungsbereich angepasst werden können. Dabei werden, aufbauend auf der schematischen Interoperabilität des Systems, Mittel untersucht, mit denen die semantische Heterogenität zwischen Datenquellen und definierten Anwendungsbereichen aufgelöst werden kann. Es werden Ontologien eingesetzt, um die Semantik der Geodaten zu erfassen, und diese in definierte Anwendungsbereiche, die ebenfalls durch Ontologien erfasst sind, zu übertragen. Hierfür werden die Konzepte der Ontologien über eine zentrale Ontologie miteinander verbunden. Das zugrundeliegende 3D-GIS implementiert den Simple Features Standard des Open Geospatial Consortiums (OGC). In dieser Arbeit wird herausgestellt, dass eine Integration von Ontologien in den OGC Simple Features Standard nicht ohne weiteres möglich ist. Durch eine Erweiterung des Standards, die innerhalb dieser Arbeit vorgenommen wird, können Ontologien in ein GIS integriert werden. Mit der hier vorgestellten Lösung wird auf Basis der Kernelemente der Simple Features Specification (Features, FeatureTypes, Attribute) eine Analogie zu den Elementen von Ontologien aufgebaut. Der hier vorgestellte Ansatz versucht nicht die Techniken des Geosemantic Web vollständig umzusetzen, vielmehr wird ein pragmatischer Lösungsweg vorgestellt, mit dem sich Ontologien in ein featurebasiertes 3D-GIS integrieren lassen.
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Holweg, Daniel; Kretschmer, Ursula
Augmented Reality Visualization of Geospatial Data
Holweg, Daniel; Kretschmer, Ursula
Augmented Reality Visualization of Geospatial Data
Rana, Sanjay (Ed.) et al.: Frontiers of Geographic Information Technology. Berlin; Heidelberg; New York: Springer, 2006, pp. 229-240
This chapter introduces the chances and needs for Augmented Reality visualization of geospatial data. By using this visualization technique the real and virtual environment comes together to an integrated view. In the past, Augmented Reality visualization techniques have usually been used in indoor environments, whereby several research projects in the last few years have been focused on the transfer of this technique into outdoor environments. The research on accurate tracking techniques and three-dimensional city models which can be used as a reference for video tracking or as a data source for the visualization supports this development. Augmented Reality visualization of geospatial data is connected to the development of three-dimensional GIS and Location based Services. The chapter introduces the visualization method and presents the requirements and the potential of the technique, based on the experiences of the GEIST project. Within this project an outdoor Augmented Reality information system for education purposes of students in history by using Digital Storytelling in urban environments has been created.
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Korte, Patrick; Haist, Jörg (Betreuer)
Unterstützung virtueller Spaziergänge in Stadtmodellen durch ein adaptives 3D-GIS-Streamingframework
Korte, Patrick; Haist, Jörg (Betreuer)
Unterstützung virtueller Spaziergänge in Stadtmodellen durch ein adaptives 3D-GIS-Streamingframework
Furtwangen, Hochschule, Master Thesis, 2006
Inhalt dieser Master-Thesis ist die Konzeption und Realisierung eines Streamingframeworks für ein 3D-Geoinformationssystem. Motivation ist dabei, die große Datenmenge eines 3D-Stadtmodells effizient über das Intra- oder Internet zu übertragen, so dass sowohl die Bereitstellung und Visualisierung der Inhalte beschleunigt wird als auch die volle Bearbeitbarkeit und Qualität der GIS-Daten erhalten bleibt. Als technologische Plattform wird der CityServer3D des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung eingesetzt. Zur Bearbeitung werden bestehende Ansätze aus unterschiedlichen Bereichen hinsichtlich deren Übertragbarkeit auf den 3D-GIS-Bereich untersucht und als Grundlage verwendet. Im Weiteren werden die Anforderungen an das System aus verschieden Sichten analysiert, wobei Usability-Aspekte eine wichtige Rolle spielen. Nach der Definition von Zielen wird ein detailliertes Lösungskonzept zur Architektur eines 3D-GIS-Streamingframeworks erarbeitet, das durch Modularisierung flexibel einsetzbar ist. Auf diese Weise wird der Vorgang der Inhaltsauswahl abstrahiert und in verschiedenen Anwendungskontexten bereitgestellt. Eine prototypische Realisierung ermöglicht die Prüfung des theoretischen Konzepts. Zur Bewertung des erarbeiteten Konzepts wird die Zielerreichung anhand eines Usabilitytests sowie technischer Betrachtungen geprüft; dabei werden Stärken und Schwächen von Konzept und Implementierung aufgezeigt.
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Kraus, Alexander; Holweg, Daniel (Betreuer)
Erstellen von Methoden und Konzepten zur Extraktion, Bewertung und Visualisierung von Landmarken in 3D-Geographischen Informationssystemen
Kraus, Alexander; Holweg, Daniel (Betreuer)
Erstellen von Methoden und Konzepten zur Extraktion, Bewertung und Visualisierung von Landmarken in 3D-Geographischen Informationssystemen
Darmstadt, TU, Diplomarbeit, 2006
Gegenstand der hier vorgestellten Arbeit ist die Entwicklung eines Konzepts zur automatischen Extraktion von Landmarken aus Geodatenbeständen, ihre Bewertung und anschließende Visualisierung in einem 3D-Geographischen Informationssystem. Die Erkennung von Landmarken läuft in drei Schritten ab. Im ersten Schritt werden durch spezialisierte Algorithmen Landmarkenwerte für jedes Objekt berechnet. Dabei bedienen sich die Algorithmen der Objekteigenschaften, die aus Geometrie- oder Fachdaten des Geodatenbestandes herausgezogen werden. Die berechneten Werte werden einer Kategorie zugeordnet, die direkt mit der Objekteigenschaft und dem zugehörigen Algorithmus verknüpft ist. In der Bewertung, die im zweiten Schritt durchgeführt wird, ermöglicht diese Kategorisierung eine angepasste Bewertung von Objekten durch den Benutzer. Über sein Profil kann der Benutzer spezifizieren für welche Kategorie er sich interessiert und welcher Landmarkenwert in einer Kategorie erreicht werden muss, damit das Objekt zu einer Landmarke werden kann. Zusätzlich kann eine Gewichtung bezüglich räumlicher Referenzen durchgeführt werden. Dadurch wird eine Adaption an den Benutzerkontext und die Situation des Benutzers erreicht. Im Visualisierungsschritt wird die Form der Darstellung eines Objekts, innerhalb des GIS-Viewers, festgelegt. Im Profil kann der Anwender für jede Kategorie, aus verschiedenen Visualisierungsoptionen, eine angepasste Darstellung zusammenstellen. Da es keine kartographischen Standards für die Darstellung von Objekten in einer kartenähnlichen 3D-Darstellung gibt, wird der Nutzen möglicher Darstellungsoptionen diskutiert. In einer Implementierung in einem 3D-Geographischen Informationssystem wurde das Konzept umgesetzt. Dem Benutzer wird über eine graphische Benutzeroberfläche die Möglichkeit gegeben sein Profil einzustellen und mit der Landmarkenberechnung zu interagieren. Dabei wurde bei der Implementierung auf Modularität und einfache Erweiterbarkeit geachtet, so dass neue Algorithmen unkompliziert über die Verwendung einer Schnittstelle, ohne Kenntnis des Quellcodes, eingebaut werden können.
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Krämer, Michel; Haist, Jörg (Betreuer)
Methoden zur Bestimmung und Steigerung der Datenqualität von 3D-Stadtmodellen
Krämer, Michel; Haist, Jörg (Betreuer)
Methoden zur Bestimmung und Steigerung der Datenqualität von 3D-Stadtmodellen
Gießen-Friedberg, FH, Diplomarbeit, 2006
Diese Arbeit befasst sich mit der Qualität von räumlichen Geodaten, wobei besonderes Augenmerk auf Stadtmodelle gelegt wird. Diese finden in mehr und mehr Bereichen Anwendung, wodurch der Handel und damit auch die Nachfrage nach qualitativ hochwertigen Daten immer wichtiger wird. Die Hauptziele dieser Arbeit sind deshalb die Definition eines einheitlichen Qualitätsmodells für Geodaten und die Entwicklung von Algorithmen zur Bestimmung und Steigerung der Datenqualität von dreidimensionalen Stadtmodellen. Hierzu wird zunächst erarbeitet, wie solche Daten erfasst und in welcher Weise sie in heutigen Informationssystemen gespeichert werden. Im Weiteren werden Ansätze zur Definition eines Qualitätsmodells untersucht und teilweise übernommen. Ein mathematischer Formalismus legt sodann fest, welche Kriterien zur Bestimmung der Datenqualität angelegt werden müssen. Auf Basis von Metadaten wird dann beschrieben, wie man Qualitätsinformationen zu räumlichen Daten speichern kann. Es werden schließlich Algorithmen zur Bestimmung der Datenqualität entwickelt, die es zum Teil auch erlauben, die geometrische Beschaffenheit von Stadtmodellen zu verbessern. Zur Bewertung werden die erarbeiteten Verfahren an praxisnahen Datensätzen getestet. Eine kritische Beurteilung zeigt schließlich Stärken und Schwächen auf.
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Maicher, Brigitte; Etz, Markus (Betreuer)
Navigationsunterstützung auf Basis eines satellitenbasierten Ortungssystems in einer dreidimensionalen Karte auf einem mobilen Endgerät
Maicher, Brigitte; Etz, Markus (Betreuer)
Navigationsunterstützung auf Basis eines satellitenbasierten Ortungssystems in einer dreidimensionalen Karte auf einem mobilen Endgerät
Fulda, Hochschule, Diplomarbeit, 2006
Im Rahmen der Diplomarbeit wurde eine Komponente für die Fußgängernavigation in Form eines Prototypen entwickelt. Diese Komponente ist für unterschiedliche mobile Endgeräte verwendbar und beinhaltet eine 3D Umgebung. Die Komponente umfasst folgende Eigenschaften: Eine Positionsbestimmung mit Hilfe eines satellitenbasierten Ortungssystems; Eine Navigation in Form einer 3D Route und einer interaktiven Animation durch Kamerabewegungen im 3D Raum; Eine Laufrichtungserkennung einer zu navigierenden Person; Ein Mechanismus zur Informationsmitteilung im Falle des Verlassens der Route; Die Möglichkeit zur Routenrückführung. Zudem wurden die Grundlagen der verwendeten Komponenten und Techniken beschrieben. Des weiteren wurden Analysen durchgeführt, welche die verwendete Programmiersprache, die satellitenbasierten Ortungssysteme, Alternativen zu satellitenbasierten Ortungssystemen, Techniken zur Laufrichtungserkennung und Navigationstechniken beinhalten. Diese Analysen dienten als Grundlage der erstellten Konzepte für die Implementierung der Navigationskomponente.
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Reitz, Thorsten; Haist, Jörg; Herter, Johannes
Integrating Semantics into the Interoperable 3D GIS CityServer3D
Reitz, Thorsten; Haist, Jörg; Herter, Johannes
Integrating Semantics into the Interoperable 3D GIS CityServer3D
Fendel, Elfriede (Ed.) et al.: Proceedings of UDMS '06 : 25th Urban Data Management Symposium. Delft, Niederlande: Urban Data Management Society (UDMS), 2006, 12 p.
Urban Data Management Symposium (UDMS) <25, 2006, Aalborg, Denmark>
In this paper, the authors present a practical approach to design and implement an interoperable three-dimensional geographic information system. Besides the described system concept combining visualization and GIS-driven requirements the concept uses up-to-date software engineering techniques to realize a sustainable and extensible 3-tier software system. The first part describes the general architecture and the specific patterns used to overcome the software engineering hurdles and attaining the goal of geometric interoperability. These include the use of a common functional model to cleanly separate interfaces, data sources and processing and the use of facades and orchestration mechanisms for the establishment of communication between systems. The second part concentrates on managing the semantic lifecycle of GIS data in the described system. Since it is to be used in various domains and by heterogeneous user groups, an ontology driven approach was developed. Hereby, semantics are managed by using and extending several OGC-standards. FeatureTypes are used as an essential component for the ontology modeling. By combining FeatureTypes and ontologies and by a slight extension of the Simple Feature specification, this approach allows the assignment of features, which possess ontology-dependent attribute definitions, to different domain ontologies. Following the summary an outlook on further developments like an extension of OGC web services by ontology-driven queries is given.
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Reitz, Thorsten; Haist, Jörg; Wigg-Wolf, D.
Graphical Annotation of Semantic Units in a 3D GIS for Cultural Heritage Research and Presentation
Reitz, Thorsten; Haist, Jörg; Wigg-Wolf, D.
Graphical Annotation of Semantic Units in a 3D GIS for Cultural Heritage Research and Presentation
Ioannides, Marinos (Ed.) et al.: The e-volution of Information Communication Technology in Cultural Heritage. Short Papers : Where Hi-Tech Touches the Past: Risks and Challenges for the 21st Century. Budapest: EPOCH, 2006, pp. 169-174
International Symposium on Virtual Reality, Archaeology and Cultural Heritage (VAST) <7, 2006, Nicosia, Cyprus>
This paper is to show that an interoperable 3D GIS with support for semantic information can be used for very finely granulated objects as well as for objects covering vast expenses, thus allowing to link models of an archaeological find, its surroundings and the larger landscape in a single system. For this, a common model that allows the management of semantic data which is loosely coupled to features, or parts of these features, of the real world, has been designed. It permits to give objects multiple meanings, depending on the concepts of the individual users, as well as to give semantic data specific areas and levels of validity. This approach is then explained by showing two use cases - one in a numismatic context, the other one exploring the development of wall paintings over time. In both cases, even minor elements in the images used can be defined as semantic areas and be annotated with information, both for expert and amateur users. By providing a Java-based Internet tool, these users can collaboratively work on these interpretations and annotations. Finally, the time component is shown to be important for both cases, and ways of presenting changes over time are given.
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Schnuck, Raphael; Haist, Jörg (Betreuer)
Integration einer 3D-Datenbank in ein interoperables 3D-Geoinformationssystem
Schnuck, Raphael; Haist, Jörg (Betreuer)
Integration einer 3D-Datenbank in ein interoperables 3D-Geoinformationssystem
Oldenburg, FH, Diplomarbeit, 2006
Innerhalb dieser Diplomarbeit wurde eine 3D-Datenbank auf Basis einer Oracle Spatial 9i Datenbank in das interoperable Geoinformationssystem CityServer3D integriert. Dabei wurde die vorhandene Lösung innerhalb des CityServer3D analysiert. Dafür wurden Anforderungen an die Datenbank und die Zugriffsebenen eines Geoinformationssystem zu Rate gezogen. Für die Datenbank ist es wichtig, verschiedenartige Daten zu speichern. Zu unterscheiden sind Geodaten und Geometriedaten. Weitere Anforderungen an die Datenbank sind die Speicherung von Level-of-Detail-Stufen, die Genauigkeit und die Aktualität der Daten. Die Anforderungen an die Zugriffsebene lassen sich auf die Grundfunktionalitäten eines Datenbanksystems zusammenfassen. Das bedeutet, die Zugriffsebene muss das Lesen, Schreiben, Aktualisieren und Löschen von Daten realisieren. Anhand dieser Analyse wurde die Datenbank erweitert um die Möglichkeit, parametrisierte Objekte zu speichern. Dadurch wurde eine Möglichkeit geschaffen, Geometrien in einer weiteren Repräsentationsart zu speichern. Desweiteren wurde die Einbindung der Level-of-Detail-Stufen überarbeitet, da die vorhandene Lösung nur eingeschränkt benutzbar war. In Hinblick auf ein 4D-GIS wurde die Speicherung von Zeitbereichen zu Geometrien realisiert. Auf der Zugriffsebene wurden die Konvertierung zwischen den zu persistierenden Klassen und dem internen Laufzeitmodell überarbeitet. Desweiteren wurden die Grundfunktionalitäten eines Datenbanksystems in der Datenzugriffsebene umgesetzt. Zur Unterstützung der Interoperabilität wurde eine ID-Verwaltung umgesetzt. Zur Auswertung wurde die vorhandene Lösung einer kurzen Performanzbetrachtung unterzogen.
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Stein, Christine; Haist, Jörg; Holweg, Daniel
Ergebnisse der ersten Marktanalyse zum 3D-GIS Markt in Deutschland und Europa
Stein, Christine; Haist, Jörg; Holweg, Daniel
Ergebnisse der ersten Marktanalyse zum 3D-GIS Markt in Deutschland und Europa
Deutsche Gesellschaft für Kartographie (DGfK): XYZ-aufgelöst. Kartographische Anwendungen für Gegenwart und Zukunft. Bonn: Kirschbaum Verlag, 2006. (Kartographische Schriften 12), pp. 97-102
Symposium Praktische Kartographie <2006, Königslutter, Germany>
Die zukunftsfähige Technologie 3D GIS beschäftigt neben Softwareherstellern und Datenanbietern auch die öffentliche Hand und die Forschung. Verschiedene Initiativen wie die GDI-NRW beschäftigen sich mit der Lösung technischer oder auch politischer Aspekte. Eine allgemein zugängliche betriebswirtschaftliche Betrachtung des Marktes fehlte jedoch bisher. Ziel der durchgeführten Befragung war es daher, eine Brücke zwischen Forschungsstand und betriebswirtschaftlicher Vermarktung der Technologie zu schlagen.
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Stein, Christine; Haist, Jörg; Holweg, Daniel; Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD)
3D GIS Markt: Studie 2005
Stein, Christine; Haist, Jörg; Holweg, Daniel; Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD)
3D GIS Markt: Studie 2005
Die zukunftsfähige Technologie 3D-GIS beschäftigt neben Softwareherstellern und Datenanbietern auch die öffentliche Hand und die Forschung. Verschiedene Initiativen wie die GDI-NRW beschäftigen sich mit der Lösung technischer oder auch politischer Aspekte. Eine allgemein zugängliche betriebswirtschaftliche Betrachtung des Marktes fehlte jedoch bisher. Diese Studie versteht sich daher als Fundament für die weitere Etablierung der Technologie am Markt. Eine Expertenbefragung wurde durchgeführt, um das Wissen und die Erfahrung einer beträchtlichen Anzahl an Akteuren zu nutzen, die in unmittelbarer Nachbarschaft des Geschäftsfeldes 3D-GIS bereits konkrete Erfahrungen gesammelt haben.
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Sturmhöfel, Jens; Haist, Jörg (Betreuer)
Erweiterung eines dreidimensionalen Geoinformationssystems (3D-GIS) zur Verarbeitung und Anzeige von zeitlichen Ausprägungen in 3D-Stadtmodellen
Sturmhöfel, Jens; Haist, Jörg (Betreuer)
Erweiterung eines dreidimensionalen Geoinformationssystems (3D-GIS) zur Verarbeitung und Anzeige von zeitlichen Ausprägungen in 3D-Stadtmodellen
Furtwangen, FH, Diplomarbeit, 2006
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Stöppler, Michael; Stein, Christine (Betreuer)
Kommunikationskonzept für ein 3D-Geoinformationssystem unter Berücksichtigung der speziellen Anspruchsgruppen
Stöppler, Michael; Stein, Christine (Betreuer)
Kommunikationskonzept für ein 3D-Geoinformationssystem unter Berücksichtigung der speziellen Anspruchsgruppen
Stuttgart, Hochschule der Medien, Diplomarbeit, 2006
Geoinformationssysteme (GIS) kommen heute in vielen Bereichen zum Einsatz, etwa als Routenplaner, im Katastrophenschutz oder in der Stadtplanung. Die rasch voranschreitende Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnologien sowie positive Marktprognosen ermutigten das Fraunhofer Institut für Graphische Datenverarbeitung zum Schritt in die dritte Dimension - und damit zur Entwicklung eines 3D-Geoinformationssystems (3D-GIS). Bisher wurde die Perspektive von Anwendern und Nutzern von 3DGeoinformationssystemen noch nicht empirisch untersucht. Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist es daher, die Sicht der Anwender und Nutzer erstmals im Rahmen einer Befragung näher zu beleuchten. Basierend auf den Erkenntnissen der Untersuchung wird ein Kommunikationskonzept zur Vermarktung des 3D-Geoinformationssystems erarbeitet. Zunächst werden technische und betriebswirtschaftliche Grundlagen angeführt, die zum Verständnis der Thematik relevant sind. Eine Beschreibung des entwickelten 3DGeoinformationssystems informiert über technische Eigenschaften, Anwendungsgebiete und Alleinstellungsmerkmale. Anhand einer ausführlichen Situationsanalyse werden positive und negative Einflüsse auf die Vermarktung beschrieben und Handlungsempfehlungen für das Marketing gegeben. Um 3D-Geoinformationssysteme zum Erfolg zu führen, sind umfangreiche Anstrengungen vor allem im Marketing- bzw. Kommunikationsbereich vonnöten. Da es für ein erfolgreiche Vermarktung unerlässlich ist, Zielgruppen bzw. Anspruchsgruppen zu identifizieren und zu definieren, wurden Anwender und Nutzer von 3DGeoinformationssystemen durch eine empirische Untersuchung zum Thema 3D-GIS befragt. Basierend auf den Ergebnissen der Erhebung werden Bedürfnisse, Erwartungen und Anforderungen an die Technologie angeführt sowie Einsatz- und Anwendungsgebiete aus Sicht der Nutzer dokumentiert. Darauf basierend wird ein Kommunikationskonzept zur Vermarktung des 3D-Geoinformationssystems erstellt. Das Konzept beschäftigt sich mit der Formulierung von Zielen, der Beschreibung von Zielgruppen sowie der kommunikativen Positionierung des 3D-GIS und gibt Vorschläge zur Umsetzung des Konzepts anhand geeigneter Kommunikationsinstrumente.
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Use, Martin; Haist, Jörg (Betreuer)
Medienneutrale Aufbereitung und kontextbezogene Visualisierung von Navigationsrouten in einem 3D-Geoinformationssystem
Use, Martin; Haist, Jörg (Betreuer)
Medienneutrale Aufbereitung und kontextbezogene Visualisierung von Navigationsrouten in einem 3D-Geoinformationssystem
Furtwangen, Hochschule, Master Thesis, 2006
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Konzeption und prototypische Implementierung einer Routinganwendung für ein 3D-Geoinformationssystem. Die Anforderungen zur effektiven Nutzbarkeit und Realisierung einer solchen Anwendung werden durch die Betrachtung theoretischer Grundlagen aus den Bereichen der Orientierung und Navigation beim Menschen in realen und virtuellen Umgebungen hergeleitet. Ergänzend werden aktuelle Arbeiten zu adaptiven Visualisierungssystemen in der 2D-Kartographie untersucht. Anhand eines szenariobasierten Ansatzes wird anschließend ein Gesamtkonzept entwickelt, dessen Kern die serverseitige Generierung einer kontextbezogenen Visualisierungsvorschrift anhand von Nutzerprofilen bildet. Das dazu entworfene Adaptionssystem ist in der Lage, durch die Einbindung semantischer Informationen und Landmarken eine medienunabhängige, virtuelle Kamerafahrt zu generieren, bei der für den Nutzer relevante und interessante Objekte entlang des Routenverlaufs zur besseren Einprägsamkeit hervorgehoben werden. Eine als Prototyp entwickelte, intuitiv zu bedienende Clientkomponente realisiert die Animation einer solchen adaptierten Visualisierungsvorschrift. Die Einprägsamkeit des Routenverlaufs wird zusätzlich durch einfache Interaktionen mit der Visualisierung unterstützt. Anhand eines Usabilitytests des Prototypen wird das entwickelte Konzept abschließend qualitativ evaluiert.
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Encarnação, J. A.; Kierdorf, U.; Holweg, Daniel; Jasnoch, Uwe; Wolters, V.
Sex-related Differences in Roost-site Selection by Daubenton's Bats Myotis Daubentonii During the Nursery Period
Encarnação, J. A.; Kierdorf, U.; Holweg, Daniel; Jasnoch, Uwe; Wolters, V.
Sex-related Differences in Roost-site Selection by Daubenton's Bats Myotis Daubentonii During the Nursery Period
Mammal Review, Vol.35 (2005), 3&4, pp. 285-294
1. We investigated sex-related differences in roost-site selection by Daubenton's bats Myotis Daubentonii in their summer habitat in central Germany. We studied whether the location of and landscape structure around nine nursery roosts and seven male-only roosts differed during the nursery period (15 May - 31 July). Roosts were located by radio-tracking, and animal numbers and group composition were obtained by trapping and counting at roosts. Landscape structure was evaluated by a GIS-based habitat analysis. 2. Marked variation in animal numbers was observed both in nursery roosts (range: 6-144 individuals) and male roosts (range: 1-51 individuals). The surroundings of nursery and male roosts varied significantly in the proportion of areas belonging to different landscape elements. The areas covered by ponds, lakes and rivers, as well as the area covered by coppices were larger in the surroundings of nursery roosts. Moreover, nursery roosts lay closer to a river and at lower altitudes than male roosts. Male Daubenton's bats used more distant foraging sites than gravid or lactating females. 3. The differences in roost-site location between the two sexes are suggestive of intraspecific competition for access to productive foraging areas in the surroundings of the summer roosts, with females being dominant over males. We assume that breeding females defend climatically favourable areas with good food supply in order to increase the survival of their offspring.
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Haist, Jörg; Coors, Volker
The W3DS-Interface of Cityserver3D
Haist, Jörg; Coors, Volker
The W3DS-Interface of Cityserver3D
Kolbe, Gröger (Ed.): Next Generation 3D City Models. Workshop Papers : Participant's Edition, pp. 63-67
International Workshop on Next Generation 3D City Models <1, 2005, Bonn, Germany>
Innovative information systems based on 3D city models play a major role in application areas like tourism, cultural heritage, city planning, traffic and knowledge transfer. With the commercially available geoinformation systems these developments are not considered sufficiently. Varying approaches to develop and finalize standards for city models are accomplished within national and international organizations. The department of graphic information systems of the Fraunhofer Institute for Computer Graphics and the Stuttgart University of Applied Sciences accomplishes numerous projects, where the spatial processing of three-dimensional data using geoinformation systems represent a core component. With the help of self-developed solutions large city and landscape models can be analysed and visualized in real-time. This enables to set up Location Based Services (LBS) as well as Virtual and Augmented Reality (VR/AR) systems, visualizations of reconstructed sites, 3D-Routing or the use as databasis for further analysis. In this article we present the current level of development of the CityServer3D technology, which offers the possibility of distributing three- and four-dimensional geodata, held in an object-relational geodata base, over the Internet to different client software. Furthermore,the concepts and mechanisms to ex- and import 3D city models in formats like CityGML or M3G are shown.
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Herter, Johannes Jörg; Haist, Jörg (Betreuer)
Konzeption und Implementierung eines webbasierten 3-dimensionalen GIS
Herter, Johannes Jörg; Haist, Jörg (Betreuer)
Konzeption und Implementierung eines webbasierten 3-dimensionalen GIS
Offenburg, FH, Diplomarbeit, 2005
Innerhalb der vorliegenden Diplomarbeit wurde ein webbasiertes, dreidimensionales GIS, basierend aus einem vorhandenen Lösung, erstellt. Es wurde dafür eine prototypische Entwicklung überarbeitet, um hieraus eine erweiterbare Lösung zur Umsetzung zukünftiger Forschungsergebnisse zu erhalten. Die Implementierung der Ausgangssituation wurde vollständig überarbeitet und in eine verteilte neue Architektur überführt. Als Voraussetzung für eine langfristige Weiterentwicklung wurde eine teamfähige Infrastruktur geschaffen. Für die Arbeitsumgebung wurden zunächst Richtlinien aufgestellt, die den zukünftigen Entwicklungsprozess organisieren. Es wurde eine zentrale Verwaltung des Quellcodes installiert, damit der inkrementelle Entwicklungsprozess nachvollziehbar bleibt und die Arbeit mehrerer Entwickler koordiniert wird. Im Weiteren wurde die Architektur des Prototypen der Ausgangssituation überarbeitet. Die eingeführte Architektur orientiert sich am Modell-View-Controller- Prinzip. Es wurde eine Server Komponente entwickelt, deren Module in Schichten angeordnet sind. Für die Umsetzung dieser Architektur wurde die Implementierung der Ausgangslage mit Refactorings" überarbeitet. Dabei wurde der Code der Klassen verständlicher und wartbarer gemacht. Anschließend wurden die bearbeiteten Klassen in die neue Architektur übernommen. Dabei wurden einzelne Komponenten des neuen Systems neu entworfen und implementiert. Die Datenbankschicht der neue Architektur ist am Data Access Object" von Sun orientiert. Ferner wurde das Persistenzframework Hibernate eingeführt. Mit diesem Object-Relational-Mapping- Framework ist eine optimierte Persistierung der Geodaten möglich. Ein Client, welcher über eine HTTP Verbindung mit dem Server kommuniziert, wurde parallel dazu umgesetzt. Hier ist, wie auch im Prototypen der Ausgangssituation eine Navigation in den dreidimensional dargestellten Szenen möglich.
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Holweg, Daniel; Jasnoch, Uwe
Die Bedeutung von Metadaten und Metadateninformationssystemen für die Geodatenwelt
Holweg, Daniel; Jasnoch, Uwe
Die Bedeutung von Metadaten und Metadateninformationssystemen für die Geodatenwelt
Fischer-Stabel, Peter (Ed.): Umweltinformationssysteme. Heidelberg: Wichmann, 2005, pp. 143-151
Metadata and metadata information systems in the area of geographic information play a significant role in the development of the market for geodata. Metadata themselves are a formal description of the geodata. They describe the spatial extend, accuracy, topicality, format, content and several other criteria that are necessary to evaluate the use of a dataset for a special task. Metadata information systems utilitize a set of tools to work with the metadata, evaluate whether they fit the needs of an individual task and compare the metadata to each other. These systems can be used on the one hand by providers of geodata as a new channel of distributing geodata; on the other hand it accelerates and eases the search for adequate geodata be the users. Going for this goal requires the consideration of established international standards for the formal description of the geodata. One of such standards is ISO 19115. Using common such standard enables the comparison of the metadata and interoperability between different areas of application. This article describes the use and concept of metadata, what they are used for and their value for development of transparency at the market for geodata. The InGeo Information Center and the GeoMIS.Bund are introduced as examples for metadata information systems.
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Kohlhammer, Jörn; Schulz, Thorsten
Efficient GIS-based Interaction for Emergency Management
Kohlhammer, Jörn; Schulz, Thorsten
Efficient GIS-based Interaction for Emergency Management
TESI 2005 Conference Proceedings CD-ROM : Training, Education & Simulation International. [Maastricht], 2005, 7 p.
Training, Education & Simulation International (TESI) <2005, Maastricht, Netherlands>
This paper presents a framework for efficient GIS-based visualization, simulation and interaction in the emergency management context. Especially the inclusion of availability, distribution, and comprehensibility of information in emergency situations are preconditions for efficient decision making and emergency response. Time-critical domains such as emergency management demand fast decisions from expert users under stress. Decision-centered visualization (DCV) is an approach to adaptive, interactive visualization at the intersection of knowledge engineering and information visualization that is focused on visualization and simulation in time-critical domains. DCV and the covered graphics- and sketch-based interaction approach are the two building blocks of a comprehensive system concept for time-critical applications like emergency management.
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Reitz, Thorsten; Haist, Jörg (Betreuer)
Architektur eines interoperablen 3D-GIS unter besonderer Berücksichtigung von Visualisierungsanwendungen
Reitz, Thorsten; Haist, Jörg (Betreuer)
Architektur eines interoperablen 3D-GIS unter besonderer Berücksichtigung von Visualisierungsanwendungen
Furtwangen, FH, Master Thesis, 2005
In dieser Arbeit werden existierende Ansätze für den Aufbau einer Architektur eines interoperablen Geographischen Informationssystems betrachtet. Auf Basis dieser Analyse wird ein System entworfen, welches durch seinen Aufbau Interoperabilität auf verschiedenen Ebenen gewährleistet und somit vielseitig, beispielsweise als Teil einer Geodateninfrastruktur, einsetzbar ist. Um dies zu ermöglichen, werden die durch verschiedene Schnittstellen und Standards gestellten Anforderungen ermittelt und in eine Sammlung an Software-Komponenten transformiert, welche in verschiedenen Anwendungskontexten einzeln je nach Bedarf eingesetzt werden können. Die Prinzipien der objektorientierten Entwicklung sowie aktuelle Architekturen und Muster aus GIS und anderen Bereichen dienen als Leitbilder. Dabei werden vor allem zwei Aspekte besonders beleuchtet: Die Integration von 3D-Fähigkeiten bei der Verarbeitung und Visualisierung sowie die Ausrichtung der Applikation auf Visualiserungsanwendungen als einen der wichtigsten Bereiche der GIS. Diese Arbeit stellt also einerseits Grundlagen wie Architekturmuster und Implementierungsstrategien für die Entwicklung eines GIS-Applikation zur Verfügung. Andererseits schafft sie Ansatzpunkte für die Entwicklung eines Frameworks an lose gekoppelten Modulen, die auf einem gemeinsamen Datenmodell aufbauen und die Entwicklung von späteren GIS-Anwendungen erleichtern. Die Evaluierung der entworfenen Architektur erfolgt durch die Implementierung des CityServer3D, einer J2EE-Anwendung, sowie einer Reihe von Use Cases wie Zusammenführung von Daten aus verschiedenen Quellen oder der Erzeugung von Geländeprofilen.
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Schilling, Arne; Blechschmied, Heiko; Jasnoch, Uwe
Datenbank-basierte Visualisierung von Hamburg
Schilling, Arne; Blechschmied, Heiko; Jasnoch, Uwe
Datenbank-basierte Visualisierung von Hamburg
Coors, Volker (Ed.) et al.: 3D-Geoinformationssysteme : Grundlagen und Anwendungen. Heidelberg: Wichmann, 2005, pp. 251-264
Die Entwicklung und Einführung neuer Techniken in der Datenerfassung und Datenverwaltung hat signifikante Änderungen bei den Aufgabenfeldern der Vermessungsverwaltungen in Land und Kommune. Diese Entwicklungen werden insbesondere beim Aufbau dreidimensionaler Stadtmodelle und Geodateninfrastrukturen deutlich. Die Entwicklung einer 3D-Produktpalette ist gleichermaßen eine technische wie wirtschaftliche Herausforderung für eine Verwaltung. Der Markt für 3D-Stadtmodelle existiert noch nicht in einer direkt greifbaren Form, zeichnet sich jedoch immer stärker ab. Über die zukünftige Gestalt dieses Marktes, über den Kreis der potenziellen Anwender und die technischen Anwendungsmöglichkeiten gibt es zahlreiche Überlegungen. Ähnlich wie bei der Einführung von digitalen 2D-Geodaten Anfang der neunziger Jahre stellt sich der Erfolg nicht automatisch ein, sondern erfordert eine Investition für die Zukunft. Um potentielle Kunden über Umfang und Qualität der vorhandenen Produkte zu informieren, wurde in Zusammenarbeit mit dem Hamburger Landesbetrieb für Geoinformation und Vermessung (LGV) eine Internet Lösung erarbeitet, die auf einem 3D GIS aufbaut. Zur Zeit wird das Stadtmodell hauptsächlich für Visualisierungszwecke verwendet, steht aber auch für andere Anwendungen zur Verfügung. Unter Integration weitere Geobasis- und Fachdaten werden darauf aufbauend Dienstleistungen für groß- und kleinräumige Anwendungen aus den Bereichen Wasserwirtschaft, Tiefbau, Umwelt und Stadtplanung sowie Energieversorgung angeboten. Für Architektur- und Planungsbüros bietet sich unter anderem die Möglichkeit, die eigenen Planungen in ein Modell des aktuellen Bestandes zu integrieren. Im Vergleich zum früher üblichen Holzmodell bieten rein digitale Präsentationsmethoden eine nicht unerhebliche Kostenersparnis und mehr Flexibilität.
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Schulz, Thorsten; Kretschmer, Ursula; Holweg, Daniel
Verwendung von 3D-Daten für mobile Anwendungen
Schulz, Thorsten; Kretschmer, Ursula; Holweg, Daniel
Verwendung von 3D-Daten für mobile Anwendungen
Coors, Volker (Ed.) et al.: 3D-Geoinformationssysteme : Grundlagen und Anwendungen. Heidelberg: Wichmann, 2005, pp. 404-423
Current trends in the area of information technology enable users of mobile services to get access to information anytime from about anywhere. Compared with these advancements, the approaches to make mobile use of geographic information systems are lagging behind. These are inherently spatial. A new and flexible suited architecture is presented in this book chapter to utilize three-dimensional georeferenced data on mobile devices. In this context, the three aspects Augmented Reality, graphic and sketch-based interaction and preparation of three-dimensional data are regarded in detail to get combined. Mobile location-based services based on Augmented Reality techniques require the determination of position and viewing direction of the users. Three-dimensional data is needed to automatically determine the corresponding parameters values. The presentation of virtual information as overlapping additional information becomes possible in context of see-trough glasses. A graphic and sketch-based interaction enables the intuitive specification of a spatial situation. This kind of specification represents a further step of GIS towards ubiquitous computing. Visual statement can be used for specifications which probably are difficult to describe in other forms. The information like sensor data, video pictures or visual specifications are processed and mapped on georeferenced data of a system. A 3D manager is used for the preparation of the data. The content is semantically evaluated and used for an appropriate presentation. The resulting terrain data, topology, raster and vector data will be provided by use of a context model. Characteristics of applications, users, situations and devices will be taken into account. The techniques are effective for 3D data. New methods are investigated to develop solutions simple enough to handle for novice users, efficient for experts and robust enough for GIS data models. We describe how and why applications will benefit from this architecture.
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Stein, Christine; Haist, Jörg (Betreuer)
3D-GIS Marktanalyse
Stein, Christine; Haist, Jörg (Betreuer)
3D-GIS Marktanalyse
Offenburg, FH, Diplomarbeit, 2005
Durch immer schnellere und leistungsfähigere Technik werden immer mehr dreidimensionaler Geoinformationssysteme auf dem Markt eingeführt. Eine allgemein zugängliche betriebswirtschaftliche Betrachtung des Marktes fehlt jedoch bisher. Ziel dieser Arbeit ist es daher, eine Brücke zwischen Forschungsstand und betriebswirtschaftlicher Vermarktung der Technologie zu schlagen. Da es bisher kein allgemein akzeptiertes Anforderungsprofil für 3D-GIS gibt, ist im Rahmen dieser Arbeit versucht worden eine Produktdefinition vorzunehmen. Der GIS-Markt wird auf unterschiedliche Länderspezifika hin untersucht. Außerdem werden Faktoren erläutert, die sich negativ auf die Entwicklung des Marktes auswirken und die Gesetzgebung auf europäischer und deutscher Ebene verglichen. Die Angebotsanalyse liefert eine Auswahl an aktuell verfügbaren 3D-GIS. Da es sich hier um eine echte Innovation handelt, gibt es kaum gesicherte Daten zur Marktentwicklung, den Kunden und den Anwendungsgebieten von 3D-GIS. Daher wurde eine eigene Erhebung durchgeführt, die sich auf die Marktkenntnisse am GIS-Markt agierender Personen stützt. Der 3D-GIS Markt entwickelt sich demzufolge im Moment eher zögerlich, da noch zu viele Unsicherheitsfaktoren vorhanden sind. Die Angaben der Teilnehmer versprechen aber eine positive Entwicklung und bescheinigen der 3D-GIS-Technologie eine echte Chance sich zur Schlüsseltechnologie zu entwickeln.
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Allendorf, Henrik; Blechschmied, Heiko (Betreuer)
Aufbau eines GIS-basierten Koordinierungs- und Überwachungssystems von mobilen Einsatzkräften auf Großveranstaltungen
Allendorf, Henrik; Blechschmied, Heiko (Betreuer)
Aufbau eines GIS-basierten Koordinierungs- und Überwachungssystems von mobilen Einsatzkräften auf Großveranstaltungen
Mainz, FH, Diplomarbeit, 2004
Der reibungslose Ablauf einer Großveranstaltung erfordert die optimale Zusammenarbeit von Einsatzkräften aus unterschiedlichen Berufsfeldern. Sie müssen, entsprechend ihrer Verwendung, so koordiniert werden, dass auf alle eintretenden Situationen geeignet reagiert und gehandelt werden kann. Besonders wichtig ist dabei ein uneingeschränkter Informationsfluss zwischen den Einsatzkräften vor Ort und einer zentralen Leitstelle, in der alle Informationen zusammentreffen und verarbeitet werden. Das Ziel der Diplomarbeit war die Erarbeitung eines Gesamtsystems, welches auf der Grundlage eines Geoinformationssystems die aktuelle Position mobiler Einsatzkräfte visuell darstellt, Regeln für den räumlichen Einsatzbereich ermöglicht, sowie eine Auftragskoordination realisiert. Das System sollte auf den am Fraunhofer IGD vorhandenen GIS - Komponenten basieren und so erweitert werden, dass es den Bedürfnissen eines definierten Anwendungsszenarios für eine Großveranstaltung in der Innenstadt von Darmstadt gerecht wurde. Das im Rahmen der Diplomarbeit implementierte Koordinierungs- und Überwachungssystem entspricht den Anforderungen an ein solches System, wie sie sich zum einen aus der Infrastruktur der verwendeten Komponenten ergeben, und zum anderen aus den Bedürfnissen des gewählten Szenarios. Das System verfügt, neben Komponenten zur Koordinierung und Überwachung von mobilen Ressourcen in Echtzeit, über eine leistungsfähige Alarmmanagement Komponente und eine Schnittstelle zur Verwaltung von Arbeitsaufträgen. Die Funktionsfähigkeit der einzelnen Komponenten innerhalb der Infrastruktur, insbesondere der Bedienung von Schnittstellen für Positionsänderungen und zur Verwaltung von Arbeitsaufträgen, wird durch die Umsetzung des definierten Straßenfestes in der Innenstadt von Darmstadt als Anwendungsszenario demonstriert.
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Blechschmied, Heiko; Holweg, Daniel; Jasnoch, Uwe
LoVeus - Multimedia geführte Stadtrundgänge
Blechschmied, Heiko; Holweg, Daniel; Jasnoch, Uwe
LoVeus - Multimedia geführte Stadtrundgänge
Raubal, Martin (Ed.) et al.: Geoinformation und Mobilität - von der Forschung zur praktischen Anwendung : Beiträge zu den Münsteraner GI-Tagen 01./02. Juli 2004. Münster, 2004. (IfGIprints 22), pp. 155-165
Geoinformation und Mobilität - von der Forschung zur praktischen Anwendung
Das vorliegende Paper beschreibt die Realisierung eines multimedialen Location-based Services, der mittels unterschiedlichen handelsüblichen und zukünftigen Mobiltelefonen genutzt werden kann. Im Gegensatz zu anderen Location-based Services liegt der Schwerpunkt insbesondere darauf, neben den klassischen Karten- und Routingfunktionalitäten ansprechende, multimediale Informations- und Wissensvermittlung zu ermöglichen, die auf Basis der multimedia-unterstützenden Funktionalitäten der Endgeräte realisisiert ist. Auf Grund der unterschiedlichen Charakeristiken der Endgeräte ist es hierbei besonders wichtig, die Bereitstellung der Daten über einen netzwerk-basierten Service zu realisieren, der adaptiv die Inhalte zusammenstellt und damit die Möglichkeiten des verwendeten Gerätes ausschöpft. Die Implementierung des Dienstes setzt auf ein am Fraunhofer IGD entwickeltes Multimedia-GIS auf und kann über ein Java-fähiges Mobiltelefon angesprochen und genutzt werden. Das Paper beschreibt die grundlegende Funktionsweise und Architektur des implementierten Dienstes und der dafür notwendigen Klientapplikation. Insbesondere wird hierbei auf die gestellten Anforderungen innerhalb der Konzeption des Dienstes eingegangen und die gewählten Techniken näher erläutert.
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Burmeister, Dirk; Grimm, Stephan; Haist, Jörg
A Semantic Approach for User Depending Information Visualization
Burmeister, Dirk; Grimm, Stephan; Haist, Jörg
A Semantic Approach for User Depending Information Visualization
Banissi, Ebad (Ed.) et al.: Eighth International Conference on Information Visualization. Proceedings : IV 2004. Los Alamitos, Calif.: IEEE Computer Society, 2004, pp. 302-307
IEEE International Conference on Information Visualization (IV) <8, 2004, London, UK>
This paper intends to generalize given techniques in modeling semantic content according to the purpose of transferring them from industrial application scenarios to the requirements of design for all. User groups like deaf people assimilate information in a different manner than hearing ones .In [1] several requirements of deaf users of information visualization are described as a basis for barrier free technology. In this paper the author wants to engross his thesis according to a project he is working for. In the project WIDE [2] two user groups - designers and engineers in industrial product design and development - have different views on the search results according their needs and interests. WIDE is an EU-funded project (IST-2001-34417).
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Dangelmayer, Frank; Schulz, Thorsten (Betreuer)
Konzeption und Implementierung eines Verfahrens für effiziente, nicht präzise Datenbankabfragen im Kontext eines skizzenbasierten GIS
Dangelmayer, Frank; Schulz, Thorsten (Betreuer)
Konzeption und Implementierung eines Verfahrens für effiziente, nicht präzise Datenbankabfragen im Kontext eines skizzenbasierten GIS
Ravensburg-Weingarten, FH, Diplomarbeit, 2004
Anfragen an eine geographische Datenbank müssen häufig in Textform wie z.B. in SQL formuliert werden. Räumliche Gegebenheiten lassen sich jedoch nur schwer auf diese Weise beschreiben. Diese können durch visuelle Spezifikationen leichter beschrieben werden. Dennoch fand die Generierung von Anfragen aus Skizzen bisher wenig Beachtung. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Konzeption und Umsetzung eines Systems zur Generierung von Anfragen an geographische Datenbanken aus analysierten Skizzen. Eine Skizze besteht dabei aus mehreren geographischen Objekten (z.B. Häuser, Bushaltestellen, Straßen, etc.), zwischen welchen verschiedene Beziehungen existieren (z.B. Haus ist 50 Meter entfernt von einer Straße). Nach dieser Objektanordnung wird in einer geographischen Datenbank gesucht. Um die Anfrage effizient ausgeführen zu können, sind spezielle räumliche Indexstrukturen und Suchalgorithmen erforderlich. Oracle Spatial ist ein im Rahmen dieser Arbeit untersuchtes Datenbankschema, welches räumliche Objekte abspeichert und Anfragen mit Hilfe von R-Bäumen beantworten kann. Das System und die neu entwickelten Verfahren bauen auf einer solchen Datenbank auf. Das in dieser Arbeit entwickelte System erhält die analysierten Skizzen-Daten von einem Programm mit dem Namen SketchQuery. Aus diesen Daten wird eine Anfrage an eine Oracle Spatial-Datenbank generiert. Anschließend findet eine Bewertung der Ergebnisse bezüglich ihrer Ähnlichkeit zur Skizze statt. Dabei wird auch die geometrische Ähnlichkeit z.B. von Straßenverläufen verglichen. Nach der Ermittlung der Abweichungen von der Skizze erfolgt eine Aufbereitung der Ergebnisse zur Darstellung und eine Zurückgabe an SketchQuery. Insgesamt wurden vier Module entworfen und umgesetzt. Zwei Module zur Entgegennahme/Zurückgabe der Daten von/zu SketchQuery. Ein Modul zur Generierung und Ausführung der Datenbankanfrage und ein Modul zur Berechnung der Abweichungen von der Skizze.
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Encarnação, José L.; Holweg, Daniel; Jasnoch, Uwe; Giger, Christine
Historische Stadtinformationssysteme: Eine Vision von Professor Helmut Böhme
Encarnação, José L.; Holweg, Daniel; Jasnoch, Uwe; Giger, Christine
Historische Stadtinformationssysteme: Eine Vision von Professor Helmut Böhme
Iggers, G. Georg (Ed.) et al.: Hochschule - Geschichte - Stadt : Festschrift für Helmut Böhme. Darmstadt: Wissenschaftliche Buchgesellschaft, 2004, pp. 33-40
Die Untersuchung historischer Phänomene und Gegebenheiten erfordert verschiedenste quantitative und statistische Methoden und verschieden strukturierte Daten, um beispielsweise Bevölkerungsentwicklung und -strukturen oder die Auswirkungen der Industrialisierung zu dokumentieren. Trotz der anfangs komplexen Probleme im Bereich der Bedienbarkeit fanden so bereits früh Computer Eingang in die Analyseprozesse historischer Forschungen. Zu Beginn der 1990er Jahre, zu einer Zeit, in der überwiegend historische Datenbanksysteme wie beispielsweise das System CLEIO für die Verwaltung und Analyse historischer Daten eingesetzt wurden, entwickelte Professor Böhme seine Vision von Geografischen Informationssystemen im Bereich der historischen Forschung. Um diese Vision Realität werden zu lassen, stellte er gemeinsam mit Professor Encarnação die Verbindung zwischen geschichtlicher Forschung und Computergrafik her, aus der mit dem Projekt HIST - Historisches Stadtinformationssystem ein Geografisches Informationssystem für die Analyse historischer Zusammenhänge hervorging.
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Etz, Markus; Holweg, Daniel (Betreuer)
Endgerätabhängige Visualisierung von dreidimensionalen Geodaten in einem Katastrophenmanagementsystem
Etz, Markus; Holweg, Daniel (Betreuer)
Endgerätabhängige Visualisierung von dreidimensionalen Geodaten in einem Katastrophenmanagementsystem
Gießen-Friedberg, FH, Diplomarbeit, 2004
In der vorliegenden Arbeit wurde ein Visualisierungssystem zur Darstellung dreidimensionaler Geodaten in einer Karte entwickelt. Dieses System ermöglicht es, durch Anwendung kartographischer Gestaltungsmittel die Darstellung der Objekte innerhalb der Karte zu optimieren. Die für einen Nutzer relevanten Objekte werden optisch hervorgehoben, für ihn uninteressante Informationen werden herausgefiltert. Dadurch wird es dem Nutzer ermöglicht, für ihn relevante Daten in kürzester Zeit aus der Karte abzuleiten. Die Optimierung der Daten erfolgt dabei sowohl unter Berücksichtigung der vom Nutzer erwünschten thematischen Aussage der Karte als auch unter Berücksichtigung des von ihm zur Visualisierung verwendeten Endgeräts. Dabei werden kartographische Abstraktionsverfahren dazu genutzt, gewünschte Objekte zu betonen und irrelevante Objekte durch Vereinfachung zu minimieren. Die entwickelte Plattform bildet hierbei die Grundlage für den Einsatz verschiedener Algorithmen zur Abstraktion der Kartenobjekte. Durch Verwendung offener Protokolle und Sprachen zur Generierung und Visualisierung der Karte wird die Systemunabhängigkeit zwischen den einzelnen beteiligten Komponenten erzielt. Der Nutzer des Servers ist also nicht an ein bestimmtes Endgerät oder an die Installation spezifischer Software gebunden. Sowohl der Zugriff auf den Server als auch die Darstellung der Karte ist für mehrere Kategorien von Endgeräten realisiert worden. Es wurde ermöglicht, die dreidimensionale Karte sowohl auf performanten stationären PCs als auch auf leistungsärmeren mobilen Endgeräten darzustellen. Weiterhin wurde eine strikte Trennung zwischen den Datenquellen und der Visualisierungsplattform geschaffen. Mit Ausnahme einer definierten Schnittstelle arbeitet die Visualisierungsplattform unabhängig von der darunter liegenden Datengrundlage. Durch diese Trennung der einzelnen an der Visualisierung beteiligten Schichten wurde die strukturelle Unabhängigkeit und somit die Austauschbarkeit und Erweiterbarkeit der einzelnen Komponenten realisiert.
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Grußendorf, Anja; Haist, Jörg (Betreuer)
Konzeption und Implementierung eines Information Retrieval Systems in einem Metadateninformationssystem
Grußendorf, Anja; Haist, Jörg (Betreuer)
Konzeption und Implementierung eines Information Retrieval Systems in einem Metadateninformationssystem
Gelsenkirchen, FH, Diplomarbeit, 2004
Innerhalb des EU-Projektes INVISIP wurden Methoden und Konzepte für das Textretrieval in Metadaten und das Ranking der Ergebnisse erstellt, implementiert und evaluiert. Im Besonderen wurde auf die Eigenschaften der zugrunde liegenden Daten und deren Formate eingegangen. Es wurden innerhalb dieser Arbeit vorhandene Ansätze, Algorithmen und Werkzeuge untersucht und berücksichtigt. Als technische Basis diente Oracle 9i, SQL, XML und Java. Ein weiterer Aspekt dieser Arbeit bestand in der Berücksichtigung schon vorhandener Methoden für das Spatial Ranking und das Text Ranking, da die zu implementierenden Konzepte in die Suchmaschine eingepasst wurden.
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Haist, Jörg; Holweg, Daniel
An Approach for a Transnational Inland Water Management System
Haist, Jörg; Holweg, Daniel
An Approach for a Transnational Inland Water Management System
Fendel, Elfriede (Ed.) et al.: 24th Urban Data Management Symposium. Proceedings 2004 : Information Systems and the Delivery of the Promised Societal Benefits [CD-ROM]. Delft, Niederlande: Urban Data Management Society (UDMS), 2004, pp. 3.9 - 3.17
Urban Data Management Symposium (UDMS) <24, 2004, Venice, Italy>
This paper describes a multiplatform IT-based monitoring and management solution, which focuses on the support of decision makers and mobile action forces in water and risk management. The presented approach will provide a knowledge base integrating relevant domain- knowledge and existing databases from different disciplines and simulation models to handle the states and analysis and new and innovative kinds of visualization to individually make available necessary information to decision makers. Strong attention will be paid to the information sources, 3D data and results of analysis models which will be provided to the user in a resource-adaptive way of presentation on diverse mobile clients. Risk assessment and planning, mitigation as well as response and recovery phases will be integrated in the system so that besides the development of software components a scenario is formulated according to the mentioned phases. 3D information visualization techniques are used for 3D maps presenting to the user important information whereas importance is associated with user-adapted information. This can be information about analysis, routing, mobile action forces or other types of resource-adaptive produced information.
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Holweg, Daniel; Schneider, Oliver
GEIST- Mobile Outdoor AR-Informationsystem for Historical Education with Digital Storytelling
Holweg, Daniel; Schneider, Oliver
GEIST- Mobile Outdoor AR-Informationsystem for Historical Education with Digital Storytelling
Federal Ministry of Education and Research: Virtual and Augmented Reality Status Conference 2004 [CD-ROM]. Leipzig, 2004, 8 p.
International Status Conference Virtual and Augmented Reality <2004, Leipzig>
Geist motivates the user to go on a sightseeing tour in Heidelberg by telling him a story. Geist also introduces the user to the events that took place during the Thirty Years War. The user is encouraged to learn playfully to awake his natural drive to learn. This is a typical environment for edutainment applications. The user gets immersed into to the story, which is a thrilling challenge for the project Geist: The story will be presented with the help of Magic Equipment, based on augmented reality technology. Thats why the user is capable to experience the story with all his senses, but not beeing shut off from reality. The user's position and direction are tracked by location based services, which influence the story flow and are a basic information for the AR-visualisation. Interactive components encourage the user to influence the course of events. Because of the non-linear narration, the Geist-system can always adjust the user's needs and keep the story interesting. A Magical Book offers further historical information about the location and the people in former times. The user is enabled to answer questions, which may arise, independently. He can satisfy his upcoming thirst for knowledge right away.
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Holweg, Daniel; Schneider, Oliver; Göbel, Stefan
GEIST - Geschichte vor Ort erleben
Holweg, Daniel; Schneider, Oliver; Göbel, Stefan
GEIST - Geschichte vor Ort erleben
Stanke, Gerd (Ed.) et al.: Konferenzband EVA 2004 Berlin. Proceedings : Elektronische Bildverarbeitung & Kunst, Kultur, Historie. Berlin: Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik e.V., 2004
Electronic Imaging & the Visual Arts (EVA Berlin) <11, 2004, Berlin>
Location-based Services gewinnen zunehmend an Bedeutung. Durch sie werden dem Benutzer die zu seiner aktuellen Position passenden Informationen dargestellt. Im Rahmen des Projektes GEIST wird diese Technik mit Augmented Reality (AR) und Digital Storytelling verknüpft, sodass ein mobiles outdoor AR-System für den Einsatz im urbanen Umfeld entsteht. Dieses wird dazu eingesetzt, Schülern auf spielerische Art historische Fakten zu vermitteln und ihr Interesse für Geschichte zu wecken. Die Historischen Fakten und Fiktionen werden zu einer individuellen Geschichte zusammengefügt und zu einer eigenen Welt aufbereitet. Diese besteht aus realen, am jeweiligen Ort vorhandenen Objekten und virtuellen Ergänzungen, die sich positionsgenau in das Sichtfeld des Nutzers integrieren. Der Nutzer taucht mittels seines "Magischen Equipments" (see-throug glasses, etc.) in diese Welt ein und interagiert mit den "Geistern", die ihm hier begegnen.
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Korzeniewicz, Philipp; Schulz, Thorsten (Betreuer)
Konzeption und Implementierung einer Kontextkomponente für Geo-Informationssysteme mit textuellen und graphischen Anfragen
Korzeniewicz, Philipp; Schulz, Thorsten (Betreuer)
Konzeption und Implementierung einer Kontextkomponente für Geo-Informationssysteme mit textuellen und graphischen Anfragen
Darmstadt, TU, Diplomarbeit, 2004
Herkömmliche Anwendungen nehmen in der Regel keine Rücksicht auf den Kontext, in dem die sie ausgeführt werden. Im Alltag ärgern wir uns häufig über Anwendungen, die keinen Bezug zu ihrer Umgebung haben. Als Beispiel seien hier im Kino klingelnde Mobiltelefone erwähnt. Im Zusammenhang mit Geo-Informationssystemen (GIS) spielt der Kontext eine besondere Rolle. Da viele GIS-Anwendungen ortsbasiert sind (Location Based Services), ist die Position des Benutzers und damit der örtliche Kontext naturgemäß von großer Bedeutung. Solche Anwendungen werden häufig auf mobilen Endgeräten ausgeführt, deren Ressourcen (Bandbreite, Rechenleistung, Bildschirmgröße) im Vergleich zu Desktop-PCs begrenzt sind. Daher ist es wichtig, diese gerätespezifischen Parameter ebenfalls zu berücksichtigen. Bestimmte Dienste (z.B. Fahrplanauskünfte) müssen zudem den zeitlichen Kontext beachten. Wie bei allen anderen Anwendungen ist auch im GIS-Umfeld die Berücksichtigung von Benutzerkontextdaten sinnvoll. In der vorliegenden Arbeit wurde für ein GIS erstmalig ein umfassendes und universell verwendbares Kontextmodell konzipiert und implementiert. Entgegen früheren Ansätzen wurden hier eigens entwickelte adaptive Ansätze und Verfahren angewandt. Die bisher notwendige explizite Eingabe von Kontextdaten entfällt. Die Allgemeinheit der Konzepte eröffnet nahezu beliebige Anwendungsmöglichkeiten. Die Konzeption wurde prototypisch in der plattformunabhängigen Programmiersprache Java umgesetzt und ist leicht erweiterbar.
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Krenzel, Rebecca; Lutz, Monika (Betreuer); Holweg, Daniel (Betreuer)
Repräsentation realer Objekte in Outdoor Augmented Reality Systemen
Krenzel, Rebecca; Lutz, Monika (Betreuer); Holweg, Daniel (Betreuer)
Repräsentation realer Objekte in Outdoor Augmented Reality Systemen
Gießen-Friedberg, FH, Diplomarbeit, 2004
Gegenstand der hier vorgestellten Arbeit ist die Konzeption und Entwicklung einer auf Java und Java 3D basierten Softwarekomponente, die dazu dient, den realistischen Eindruck der Darstellung von Augmented Reality Szenen zu verbessern. Mit Hilfe dieser Softwarekomponente können optische Verdeckungen zwischen virtuellen und realen Objekten in Outdoor Augmented Reality Systemen berücksichtigt und visualisiert werden können. Diese Komponente repräsentiert reale, verdeckende Objekte im Szenengraph der AR-Szene und visualisiert damit die Objektverdeckung. Hierfür wird analysiert, unter welchen Bedingungen eine optische Verdeckung auftreten kann, und darauf aufbauend ein Konzept zur Berechnung und Darstellung der verdeckenden Objekte entwickelt. Die konkrete Umsetzung verwendet dabei einen Algorithmus, der in mehreren Stufen die Menge der verdeckenden Objekte berechnet und im AR-System visualisiert. Um die Funktionalität des Algorithmus und damit der Objektverdeckungskomponente zu demonstrieren, wird eine graphische Benutzeroberfläche entwickelt, welche die Objektverdeckung implementiert. Der direkte Vergleich zeigt, dass sich virtuelle Objekte unter dem Einsatz der entwickelten Objektverdeckungskomponente realistischer in eine AR-Szene einbetten lassen, als bei Nichtverwendung der Software.
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Kretschmer, Ursula; Encarnação, José L.; Bill, Ralf
Tracking einer Person im urbanen Umfeld mit Positions- und Blickrichtungsbestimmung auf Basis eines 3D-Stadtmodells
Kretschmer, Ursula; Encarnação, José L.; Bill, Ralf
Tracking einer Person im urbanen Umfeld mit Positions- und Blickrichtungsbestimmung auf Basis eines 3D-Stadtmodells
Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Verfahren entwickelt, das eine Trackingtechnik für den Außenbereich anforderungsadaptiv einem mobilen Dienst zuordnet. Darüber hinaus werden Methoden für ein videobasiertes Trackingverfahren für einen Anwender, der sich in einer Innenstadt bewegt, dargestellt. Als Referenz dient ein 3D-Stadtmodell der Umgebung.
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Mohr, Jutta; Gubitz, Michael (Betreuer); Holweg, Daniel (Betreuer)
Aufbau eines W-LAN-Tracking-Systems zur Integration mobiler Endgeräte in Facility-Management-Anwendungen
Mohr, Jutta; Gubitz, Michael (Betreuer); Holweg, Daniel (Betreuer)
Aufbau eines W-LAN-Tracking-Systems zur Integration mobiler Endgeräte in Facility-Management-Anwendungen
Darmstadt, FH, Diplomarbeit, 2004
Mithilfe von modernen Trackingsytemen können die Bewegungsverläufe von Personen und Gegenständen verfolgt werden. Im Freien geschieht dies mittels dem Global Positioning System, welches die Ortung über Satellitensignale durchführt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Trackingsystem für Gebäude aufgebaut. Dieses verwendet die Software Ekahau Positioning Engine 2.1. Die Software verbindet sich zur Ortung der mobilen Endgeräte mit dem bereits existierenden Wireless Local Area Network. Der Ekahau Positioning Server verwendet die empfangenen Signalstärken, um die Positionen der jeweiligen mobilen Endgeräte zu bestimmen. Um die Positionen und weitere Daten, die der Server in Verbindung mit der Position berechnet, zu verarbeiten, wurde eine Java basierende Anwendung geschrieben. Diese fragt die Informationen Mithilfe der von Ekahau mitgelieferten API aus dem Ekahau Positioning Server ab. Sie werden dann weiter verarbeitet und graphisch umgesetzt. So werden neben den statischen Daten, wie den Räumen und Gängen eines Gebäudes, auch dynamische Daten dargestellt. Bei diesen dynamischen Daten handelt es sich um ortsspezifische Informationen, sowie um Informationen, die von den jeweiligen mobilen Endgeräten bzw. deren Benutzer abhängen (z.B. Name der Benutzers). Um weitere benutzerspezifische Informationen abzufragen, verbindet sich die entwickelte Java Anwendung zusätzlich mit einer Datenbank, die Informationen über die Benutzer enthält.
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Schaefer, Christoph; Blechschmied, Heiko (Betreuer)
Realisierung einer visuell anpsrechenden Navigationslösung auf Mobiltelefonen mit Hilfe von GPS und einem web-basierten GIS
Schaefer, Christoph; Blechschmied, Heiko (Betreuer)
Realisierung einer visuell anpsrechenden Navigationslösung auf Mobiltelefonen mit Hilfe von GPS und einem web-basierten GIS
Mainz, FH, Diplomarbeit, 2004
Anwendungen auf mobilen Endgeräten gewinnen immer mehr an Bedeutung. In der Diplomarbeit wurde eine Navigationslösung für Mobiltelefone realisiert. Über eine Bluetoothverbindung wird der vom GPS-Empfänger erzeugte Datenstrom im NMEA-Format empfangen. Servlets interpretieren diese Daten und erzeugen mit Hilfe dieser Daten eine XML-Struktur nach dem Schema, das für eine Kartengenerierung vom Intelliwhere LocationServer vorgegeben wird. Das Servlet interpretiert einen NMEA-Datenstrom nach den Datensätzen: GPRMC, GPRMB und GPGSA. Ungültige Daten werden nicht verwendet. Der LocationServer erzeugt eine Karte, die auf dem Mobiltelefon angezeigt wird. Zur Orientierung des Benutzers ist die aktuelle Position mit einem Fadenkreuz markiert. Die Verbindung über Bluetooth ist als eigenständiges Paket entwickelt und daher leicht in weitere Applikationen zu integrieren.
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Schulz, Thorsten; Kohlhammer, Jörn
Efficient Query and Visualization Techniques in Mobile GIS Environments
Schulz, Thorsten; Kohlhammer, Jörn
Efficient Query and Visualization Techniques in Mobile GIS Environments
Villanueva, J.J. (Ed.): Proceedings of the Fourth IASTED International Conference on Visualization, Imaging, and Image Processing. Anaheim: ACTA Press, 2004, pp. 123-128
IASTED International Conference on Visualization, Imaging, and Image Processing <4, 2004, Marbella, Spain>
Continuing advances in communication technologies enable mobile users to access complex functionality like geographic information systems. Extensions to traditional interaction metaphors are needed for visual queries, decision support, and visualization to facilitate better and faster understanding in users accessing geo-spatial information. We focus on two modules of a general mobile GIS software architecture: SketchQuery and decision-centered visualization (DCV). SketchQuery enables users to freely specify graphic- und sketch-based queries in a GIS context, while the DCV approach supports decision making by integrating domain knowledge and knowledge about human situation awareness for effective informaion visualization. Efficient and user-centered interaction with GIS information is vital to the user's performance in mobile environments.
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Struga, Denisa; Haist, Jörg (Betreuer); Weber, Wolfgang (Betreuer); Frank, Klaus (Betreuer)
Development and Implementation of Methods and Concepts to Extend Graphical Accesses to Geodata Archives
Struga, Denisa; Haist, Jörg (Betreuer); Weber, Wolfgang (Betreuer); Frank, Klaus (Betreuer)
Development and Implementation of Methods and Concepts to Extend Graphical Accesses to Geodata Archives
Darmstadt, FH, Bachelor Thesis, 2004
Site planning systems need a lot of information, especially spatial referenced data, to find the appropriate place for a new building and to solve different tasks of a site planning process. Existing systems offer access to geodata, which vary in their format depending on their producer of data. This difference in formats is one of the problems of the communication between suppliers and users of geodata. Another basic problem for site planning systems is to find, compare and visualise the data needed in the different tasks of this process. Regarding these problems the EU-funded project INVISIP created a framework, which aims to support all involved parties in the site planning process: municipal authorities and departments, planning offices, data suppliers and citizens. Existing solutions and methods were evaluated and concepts for extensions were accomplished. The present work focuses on Information Visualisation, which took an essential role in the development of this project. Based on the developed concepts prototype software was implemented as prove of concept and for testing purposes, called GeoCrystal. Based on Venn diagrams it aids users by complex queries composing the given searched terms. Another task of GeoCrystal is to visualise the result in a 3D information and visualisation space for geodata using familiar metaphors. This concept of information visualisation serves as an interface to geodata archives by using the 3D virtual library called GeoLibrary. Various case studies, mentioned in this work, have shown the importance of application-driven access to geodata archives. In addition to traditional search tools such as keyword-based, spatial or temporal searches GeoCrystal will offer adequate query possibilities to the user's application fulfilling the mentioned lack. The functionality of this new information visualisation component will be of important use especially for the multi-tasking process of site planning.
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Burmeister, Dirk
Requirements of Deaf User of Information Visualization. An Interdisciplinary Approach.
Burmeister, Dirk
Requirements of Deaf User of Information Visualization. An Interdisciplinary Approach.
IEEE Computer Society: Seventh International Conference on Information Visualization. Proceedings : An International Conference on Computer Visualization & Graphics Applications. Los Alamitos, Calif.: IEEE Computer Society, 2003, pp. 433-438
International Conference on Information Visualization (IV) <7, 2003, London, England>
In literature exist many links to translation of speech into sign language and links to gesturing with avatars. But the author cannot get any link to a visualization of background knowledge which deaf people are lacking. The author himself is hearing impaired. Therefore he knows of the importance of a good visualization of information needed to get the correct mental model. In this paper he claims that gesturing with avatars should be supplemented by visualization of background-knowledge. Based on the distinction between data, information and knowledge it is shown that efforts must be directed toward the visualization of complex, interlaced and situation-aware data to get the requirements of deaf people in a right manner.
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Cavalcanti da Silva, Adriano
Assembly Automation with Evolutionary Nanorobots and Sensor-Based Control Applied to Nanomedicine
Cavalcanti da Silva, Adriano
Assembly Automation with Evolutionary Nanorobots and Sensor-Based Control Applied to Nanomedicine
IEEE Transactions on Nanotechnology, Vol.2 (2003), 2, pp. 82-87
The author presents a new approach within advanced graphics simulations for the problem of nano-assembly automation and its application for medicine. The problem under study concentrates its main focus on nanorobot control design for assembly manipulation and the use of evolutionary competitive agents as a suitable way to warranty the robustness on the proposed model. Thereby the presented paper summarizes as well distinct aspects of some techniques required to achieve a successful nano-planning system design and its simulation visualization in real time.
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Chen, Yongyin; Wiesmann, Stefan (Betreuer); Schestag, Inge (Betreuer); Schilling, Arne (Betreuer)
Server-Side Rendering of 3D-Maps for Location Based Services
Chen, Yongyin; Wiesmann, Stefan (Betreuer); Schestag, Inge (Betreuer); Schilling, Arne (Betreuer)
Server-Side Rendering of 3D-Maps for Location Based Services
Darmstadt, FH, Master Thesis, 2003
Java3D is an addition to Java for displaying three-dimensional graphics. Programs written in Java3D can be run on several different types of computer and over the internet. Using 3D maps on mobile devices is a main challenge in Location Based Services (LBS). The 3D-maps will automatically created from the database using special queries for map generation. The 3D-map itself should be rendered at the server based on user position and line of sight. The mobile device will only receive an image that can be rendered using available technology. In this thesis, a query interface for server-side rendering of 3D-maps and visibility queries have been specified and implemented for a project named "GEIST". In addition, a client application has been developed in order to test the interface. GEIST project serves as an example to teach students and adults about the history of a specific place by offering a personalized, lively tour without a guide. Individuals can walk around an area, and as they approach the location of a scene in a story consisting of historical facts and fictional elements, the tour is continued. Server-side programming is today's way of choice to develop web applications. It will be used to provide a real-world application for the GEIST project here. The main technologies used in the thesis, such as structure of a scene graph, off-screen rendering, web application, are introduced. After that, the real work of the development is described step by step. Firstly a way to construct three-dimensional graphics is introduced. Structure diagram is used to explain the relationships between objects in a scene graph. Objects in a scene graph can be handled. Different surfaces of the objects can be viewed when they are rotated. Color of the objects can be specified. Further more, through counting and comparing the pixels of different color, a visibility analysis can be done for the objects in the future. A scene graphs can be shown into a Canvas3D by running the java program. The Canvas3D can be rendered into an image with jpeg format through off-screen rendering. People can view the final result about an edited scene graph with a jpeg image. A real-world application for the GEIST project is done with Oracle9i Application Server(Oracle9i AS). The default paths for storing files in Oracle9i AS are used here. A web page is prepared as an entrance for the client to input the values and get results. Servlets used in building interactive web application. At the end of the thesis, it's the outlook for the GEIST project and techniques development. An easy understanding and operating interface can be developped for the users in the future. The interactions between client side and server side can be more times, and the service functions become power.
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Chen, Zhe; Schestag, Inge (Betreuer); Wiesmann, Stefan (Betreuer); Schilling, Arne (Betreuer)
Development of an Application for Updating 3D City Models by Citizens
Chen, Zhe; Schestag, Inge (Betreuer); Wiesmann, Stefan (Betreuer); Schilling, Arne (Betreuer)
Development of an Application for Updating 3D City Models by Citizens
Darmstadt, FH, Master Thesis, 2003
Location Based Services (LBS), are the ability to find the geographical location of the mobile device and provide services based on this location information. With the concept of LBS, TellMaris focuses on tourists and citizens who travel European countries, especially in a region of the Baltic Sea, and use their mobile devices to get information they need on the move. Since TellMaris project is being developed and its database has been set up by retrieving data from the Shape file, one of the next important steps is to update this 3D city models if some buildings have been changed. The application of this thesis gives users possibilities to change some parameters of the buildings. After the implementation of data updating, users can view the 3D scenes in the neighbor frame with another Java applet, or VRML model could also be created if the user wants to view it in the VRML browser. In order to implement the development of the application in the thesis, which is about to update the 3D city model and create a 3D scene, basic Java/Java3D would be used as the programming language; some geometrical theory about handling the building information, such as calculating bounding boxes, height, triangulation, etc, is the necessary mathematical knowledge for setting up the geometrical models; Oracle 9i, as a DBMS, stores all the values of buildings and offers a safe data environment; web services let this application conveniently be used, because all users in the LAN are welcomed to visit it, even in the internet; and at last, VRML will be introduced for it can also be generated in this application. The application consists of two part: one is the Java applet which communicates with the server, sending and getting information from the server and database; the other part is a frame which shows the 3D Scenegraph and gives a visual impression to the user. Via this application the user will eventually get any needed information about his target building, and he is also allowed to change some parameters of the building and then view it as a Java3D object or generate a VRML model for the further development. Two main methods those establish the 3D model are used here: getBuildingById method is particularly used for getting detailed information of a building, virtual renovation and updating the parameters of the building to the database. Since a building is constructed by a set of triangles which are actually faces in the database, and every face is constructed by three nodes, to get a building by Id is nothing but to select the corresponding body, faces and nodes in the respective tables. getFeaturesInRegion means that all feature inside a rectangular area are selected. To implement this method, a rectangle as an area is defined by the user and it should be passed to this method as a parameter. Then some queries, which are searching the buildings ID in this region, will be executed first. The remaining work is to do the same queries as getBuildingById and to create the features. After constructing the 3D objects, the application will create a Java3D SceneGraph then view it as a VirtualUniverse. To make the development more popular, applet-servlet communication that is a simple web application is mainly used to build up the web services. Users interact with the application by giving their target building information into an HTML form. Once the form is submitted then the Java servlet uses JDBC to store the building information in a database. Afterwards, an updated values of parameters of the building is generated by the servlet and returned as an HTML page to the user. Because of the limitation of time, the development in the thesis has not been perfectly completed. For example, to get a proper 3D view of different sized objects, or to build up a powerful web services is the further task for the application.
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Coors, Volker; Encarnação, José L.; Rossignac, Jarek
Graphical Abstraction and Progressive Transmission in Internet-based 3D-Geoinformationsystems
Coors, Volker; Encarnação, José L.; Rossignac, Jarek
Graphical Abstraction and Progressive Transmission in Internet-based 3D-Geoinformationsystems
In summary, the aim of this research thesis is to fill a gap left by existing 3D GIS: the generation of a meaningful, interactive, three-dimensional presentation of a selected database, especially in terms of the graphical abstraction and progressive transfer in a heterogeneous network environment. The intention here is to expand the concept of an openly distributed GIS infrastructure of the OpenGIS Consortium (OGC) [BüMc96] to three-dimensional geodata. In contrast to previous work such as [Lang99], the main goal is not to depict a virtual landscape and/or an urban region as photorealistically as possible. Rather, the visual processing of the database should strive to support the user's information needs. In contrast to computer-graphics rendering, in which a geometric model is depicted on a two-dimensional surface in proper perspective, the goal of the visualization is to transmit information to the user [Fole92]. Apart from the actual rendering, this process also requires a selection procedure that decides which elements of a scene contribute to the information content. This kind of visualization is called graphical abstraction. In a heterogeneous network environment, the problem of resource-adaptive data transfer and visualization is second to the graphical abstraction problem. The question is not only how to suitably describe the selected data, but also how to develop an adequate data transfer that presents the viewer with an initial visual result as quickly as possible. Additional data can be transferred later. This progressive data transfer is crucial for the use of 3D data on the Internet [Ross98]. Core concepts and components of the 3D geodata server developed within this thesis are the development of a query-oriented data model for efficient analysis of topological relations in three-dimensional spatial data, and a method for evaluating the relevance of single feature based on a user specific query. Based on this, a method to generate a graphical abstraction of the query result is developed. In order to compress the resulting model, a compression technique for triangle meshes for progressive transmission is invented. These concepts are proofed by a prototypical implementation within a 3D geodata server.
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Coors, Volker; Gjesdal, Ove; Sulebak, Jan Rasmus; Lakso, Katri
3D Maps for Boat Tourists
Coors, Volker; Gjesdal, Ove; Sulebak, Jan Rasmus; Lakso, Katri
3D Maps for Boat Tourists
Frew, Andrew J. (Ed.) et al.: Information and Communication Technologies in Tourism 2003. Berlin, Heidelberg, New York: Springer, 2003, pp. 298-305
International Conference on Information and Communication Technologies in Tourism (ENTER) <10, 2003, Helsinki, Finland>
This paper presents the results from a study where 3D city maps is used on mobile computers. The aim of this study is to get feedback from the users on how they experience the use of 3D maps as an interface in search for tourist information. To do this an application is developed that use a 3D map for routing and way finding. The application is tested on a group of boat tourists in the harbour of Tønsberg (Norway). The results showed that a rather large group of people found the use of 3D maps valuable both as a navigational tool and as a tool for geographic orientation. In the paper, also some technical issues that enable the transmission of 3D maps in a wireless network and its use on mobile devices, is also discussed. The research is carried out as part of the EU-Project TellMaris (IST 2000-28249)
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Faas, Joachim; Kretschmer, Ursula (Betreuer)
Aufbereitung von Informationen eines 3D-Stadtmodells zur Bestimmung von Position und Blickrichtung
Faas, Joachim; Kretschmer, Ursula (Betreuer)
Aufbereitung von Informationen eines 3D-Stadtmodells zur Bestimmung von Position und Blickrichtung
Darmstadt, TU, Diplomarbeit, 2003
Im Rahmen des zugrundeliegenden Projektes zur Umsetzung eines Lernspiels über die Geschichte Heidelbergs wird für die Realisierung auf AR-Technologien und GIS-Daten zurückgegriffen. Der Benutzer verfügt dabei über einen mobilen Computer und ein graphisches Ausgabegerät, mit dem virtuelle Inhalte in das real gesehene Bild Eingeblendet werden. Da die virtuellen Bildinhalte und Informationen auf die vom Benutzer betrachteten Gebäude abgestimmt werden sollen, muß neben der exakten Position des Anwenders auch dessen Blickrichtung bekannt sein. Diese Arbeit fügt sich im Bereich des Trackings des AR-Systems ein, wo es darum geht, die Genauigkeit der Positionsbestimmung zu verbessern. Die ungefähre Position und Blickrichtung wird durch GPS und Richtungssensoren ermittelt. Für die Bestimmung der genauen Werte wird ein videobasiertes Trackingverfahren verwendet. Bei diesem wird auf ein 3D-Stadtmodell zugegriffen und der Abgleich mit den vor Ort aufgezeichneten Videodaten durchgeführt. Dieser Abgleich geschieht anhand von Gebäudemerkmalen, die aus dem Videobild und dem 3D-Stadtmodell extrahiert werden. In der vorliegenden Diplomarbeit wird ein Konzept vorgestellt, wie die signifikanten Merkmale aus einem 3D-Modell extrahiert werden können, ohne wie nach dem bisher üblichen verfahren die gesamte Szene zu rendern. Ein signifikantes Merkmal besteht in der Kontur des Modells. Die Kontur beschreibt alle Diskontinuitäten bezüglich der Tiefeninformation des Modells. Es wurden aber auch signifikante Stellen untersucht, die dadurch gekennzeichnet sind, daß es in ihrem Bereich zu starken Änderungen bezüglich der Flächennormalen des Dreiecksnetzes kommt, wie es bei Kanten, Ecken oder auch Radien auftreten kann. Erkannt wurden diese Stellen durch den Vergleich der Normalen der an der untersuchten Kante angrenzenden Dreiecke bezüglich ihrer Ausrichtung. Das Verfahren liefert als Ergebnis ein Kantenbild, das mit den Bildinformationen aus der Videoaufnahme verglichen werden kann.
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Haist, Jörg; Jasnoch, Uwe; Struga, Denisa
INVISIP: Metadata- and Process-Based Concepts to Support Site Planning
Haist, Jörg; Jasnoch, Uwe; Struga, Denisa
INVISIP: Metadata- and Process-Based Concepts to Support Site Planning
Cha, Jianzhong (Ed.) et al.: Concurrent Engineering : The Vision for the Future Generation in Research and Applications : Advanced Design, Production and Management. Balkema, 2003, 7 pp.
ISPE International Conference on Concurrent Engineering (CE) <10, 2003, Madeira, Portugal>
The EU-funded project INVISIP aims to create a framework to support all involved parties in the site planning process: Municipal authorities and departments, planning offices, data suppliers and citizens. This paper describes the INVISIP approach, global aims and objectives as well as the current state of the project. From the technical point of view the first results achieved within the analysis phase of the project have shown different possibilities to enhance data mining and visualization tasks by information visualization techniques using metadata and familiar metaphors. Several approaches, which were developed as first version of the INVISIP components, aimed to find, visualize and compare data needed during the actual task/step of the site planning process. This paper focuses on Metadata Browser, integration into the INVISIP-framework by using the Control Unit component and mechanisms implemented in the Metadata Browser.
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Hayes, Jonathan; Burmeister, Dirk (Betreuer)
WOMBAT - Ein Editor für Begriffliche Informationskarten
Hayes, Jonathan; Burmeister, Dirk (Betreuer)
WOMBAT - Ein Editor für Begriffliche Informationskarten
Darmstadt, TU, Diplomarbeit, 2003
Diese Arbeit stellt Begriffliche Informationskarten als eine Metapher zur Wissensrepräsentation vor und beschreibt die Implementierung eines Editors für Begriffliche Informationskarten. Wissensrepräsentation hat zum Ziel, den Benutzer bei der Aufnahme von Informationen zu unterstützen. Ein Ansatz, um intuitives Verständnis von Daten zu ermöglichen, ist der Einsatz von Metaphern, welche Erfahrungswissen des Benutzers im Umgang mit ihm bekannten Formen der Wissensdarstellung aktivieren. Die Darstellung von geographischem Wissen in Form einer Landkarte ist eine allgemein geläufige Darstellung. Die Vertrautheit im Umgang mit Karten sowie deren starke Ausdruckskraft motiviert die Darstellung auch nicht-geographischer Informationen in Landkartensyntax. Dieses bezeichnet man als Informationskarte. Die von John Sowa entwickelten und in der Gruppe von R. Wille mit einer mathematischen Semantik versehenen Begriffsgraphen haben sich als erfolgreicher Formalismus zur Wissensrepräsentation erwiesen. Diese können unter Verwendung von Landkartenelementen gezeichnet werden, und verbinden so die gute Lesbarkeit einer Informationskarte mit der mathematischen Exaktheit von Begriffsgraphen. Bezeichnet wird dieser Ansatz als Begriffliche Informationskarte. Das Programm WOMBAT ist ein Prototyp eines Editors für Begriffliche Informationskarten. Er wurde in Java unter Verwendung der GUI-Bibliothek Swing und der öffentlich verfügbaren Graphen-Bibliothek OpenJGraph implementiert. Die XML-Sprachen XGMML (zum Speichern von Graphen) und SVG (Export) werden unterstützt. Im Zusammenhang von Graphen als Modell für die Darstellung Begrifflicher Informationskarten aus Entwicklersicht werden Dualgraphen beschrieben, die die einfache Überführung eines planaren Graphen in eine Landkarte erlauben. Bestimmte Klassen von Informationskarten sind geeignet, durch den Tutte-Algorithmus gezeichnet und durch Clustergraphen dargestellt zu werden.
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Holweg, Daniel; Jasnoch, Uwe
GIS-Unterstützung im Katastrophen- und Notfallmanagement
Holweg, Daniel; Jasnoch, Uwe
GIS-Unterstützung im Katastrophen- und Notfallmanagement
Deutsche Gesellschaft für Kartographie (DGfK): Visualisierung und Erschließung von Geodaten : GEOVIS 2003. Bonn: Kirschbaum Verlag, 2003. (Kartographische Schriften 7), pp. 133-140
Seminar GEOVIS <2003, Hannover, Deutschland>
Das vorliegende Paper beschreibt die besonderen Anforderungen, die im Rahmen des Katastrophenmanagements an eine effektive GIS-Unterstützung gestellt werden, aber auch die Potenziale, die sich aus den vorhandenen Strukturen ergeben. Basierend auf diesen Rahmenbedingungen, die in einer Studie ermittelt wurden, werden Lösungsansätze und Forschungsbereiche dargestellt, denen zur Zeit am Fraunhofer-IGD nachgegangen wird. Ziel der Forschungen ist eine GIS-Unterstützung für Entscheidungsträger im Katastrophen.
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Holz, Thomas; Kretschmer, Ursula
Improving Tracking Capabilities in AR through Dynamic Sensor Combination
Holz, Thomas; Kretschmer, Ursula
Improving Tracking Capabilities in AR through Dynamic Sensor Combination
First Research Workshop on Augmented Virtual Reality (AVIR). Proceedings : Workshop Notes. Genf, Schweiz, 2003, pp. 31-33
Research Workshop on Augmented Virtual Reality (AVIR) <1, 2003, Genf, Schweiz>
Current Augmented Reality systems for outdoor use are almost solely developed at universities or research centres. Most of them combine different sensors to determine the position and head orientation of a user. By applying video-based techniques to these systems, more accurate results are possible. Here, frames of a video camera are compared with reference data like a digital elevation model, images, or a 3D GIS. These systems represent isolated approaches, which can only be applied to areas, where the reference data is prepared or at least available. To offer a widespread tracking system in a city requires the combination of different tracking techniques. At the Technical Universities of Munich and Vienna, approaches were developed, which aim to offer different tracking techniques in different areas. They allow tracking a person, who not only approaches a building but also enters it. Here, always the technique, that offers the most accurate results, is used by the system. This, however, does not consider that not all tasks require the most accurate tracking technique, which, in the majority of cases, is also the most time and power consuming one. The approach at Fraunhofer Institute of Computer Graphics combines different tracking sensors and techniques to offer the best fitting solution considering the current needs and the availability. This paper briefly describes our approach to sensor selection, sensor fusion and filtering the data with a Kalman filter.
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Huynh, Duy Tâm; Schulz, Thorsten (Betreuer)
Konzeption und Implementierung einer skizzenbasierten Benutzungsschnittstelle im Kontext von Geoinformationssystemen
Huynh, Duy Tâm; Schulz, Thorsten (Betreuer)
Konzeption und Implementierung einer skizzenbasierten Benutzungsschnittstelle im Kontext von Geoinformationssystemen
Darmstadt, TU, Diplomarbeit, 2003
Die Interaktion mit heutigen Datenbanksystemen basiert hauptsächlich auf textuellen Anfragen in SQL. Diese Art der Anfrage ist für das Auffinden von Daten geeignet, die ebenfalls aus Text bestehen. Daten, die räumlicher Natur sind, lassen sich durch Text jedoch nur unzureichend beschreiben. Dabei hat der Mensch -- u.a im geographischen Kontext -- zumeist eine relativ genaue visuelle Vorstellung davon, wie das Objekt bzw. die Szene seines Interesses aussieht. In dieser Arbeit geht es um eine neue Art von Interaktion mit Geoinformationssystemen (GIS), bei der eine Anfrage mittels einer Skizze gestellt wird. Zusätzlich zu den herkömmlichen Eingabemöglichkeiten kann der Benutzer eine räumliche Situation skizzieren, die vom System erfasst und zeitnah ausgewertet wird. Die Aufgabe dieser Arbeit bestand in der Gestaltung der Interaktion sowie der Analyse und Strukturierung der eingegebenen Daten auf einer wahrnehmungsnahen Ebene. Dazu wurde ein Prototyp in Java entworfen und implementiert. Eingegebene Striche werden aufgrund räumlicher und zeitlicher Nähe zu logischen Einheiten zusammengefasst. Weiterhin werden verschiedene beschreibende Merkmale wie z.B. Position, Orientierung und Geschwindigkeitsprofil für jedes Objekt bestimmt. Diese werden u.a. zur Klassifikation von Objekten als Richtungsangabe oder Handschrift benutzt. Ausserdem werden topologische und direktionale Relationen zwischen benachbarten Objekten berechnet und Gruppen von ähnlichen Objekten zusammengefasst. Daraus entsteht eine Hierarchie, die der Benutzer in verschiedenen Ansichten betrachten und editieren kann. Die extrahierten Daten können in einem XML-Format gespeichert werden, so dass sie später für eine semantische Auswertung zur Verfügung stehen.
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Kretschmer, Ursula
Measuring Position of a User in Altering Settings
Kretschmer, Ursula
Measuring Position of a User in Altering Settings
Bieber, Gerald (Ed.) et al.: IMC Workshop 2003. Proceedings : Assistance, Mobility, Applications. Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag, 2003, pp. 170-173
International Workshop on Mobile Computing (IMC) <4, 2003, Rostock>
Mobile services are already widespread used. It is often the first step for cell phones to become ubiquitous when they are able to submit location based information. Another application for mobile spatial aware systems is the combination of location with the computation of the head direction on a wearable computer. These Augmented Reality systems are mostly isolated applications. They offer a specific service in a specialized region, even in outdoor areas. When combining them with more widespread used localization techniques a whole of a city can be covered by a mobile service. This paper presents an approach, where several tracking techniques with different accuracies and reliability information, are offered within one system. A first implementation of this idea can be found in the research project GEIST, which allows an independent tour through a city.
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Kretschmer, Ursula; Holz, Thomas; Krenzel, Rebecca; Orozco Ochoa, Maria Stella; Holweg, Daniel
Using Learning Games to Raise Cultural Awareness
Kretschmer, Ursula; Holz, Thomas; Krenzel, Rebecca; Orozco Ochoa, Maria Stella; Holweg, Daniel
Using Learning Games to Raise Cultural Awareness
First Research Workshop on Augmented Virtual Reality (AVIR). Proceedings : Workshop Notes. Genf, Schweiz, 2003, p. 21-23
Research Workshop on Augmented Virtual Reality (AVIR) <1, 2003, Genf, Schweiz>
Mobile devices today are commonly used. In museums information about exhibits can often be accessed through location-sensitive portable audio devices. A more innovative alternative to these devices is a PDA (Personal Digital Assistant), not only because of its multi-medial capacities, but also due to the possibility to personalize the offered information. Given that a PDA is not limited to infrared techniques to locate a person (in contrast to most audio devices), a much more widespread application area becomes available. A GPS (Global Positioning System) card, for example, can easily be connected to the device, so limitation to or preparation of a specific area is no longer necessary. This allows the additional selection of Location Based Services (LBS), which, in a foreign city, can offer the user on-site information about nearby restaurants, bus stops, or the location of friends one is meeting. Additional service can be provided by a connection to a GIS (Geographic Information System). For the field of cultural heritage these services offer the option of a guided tour as they can present information about ancient buildings related to the position of the user and other additional information. The use of AR techniques would take this concept one step further. This paper describes the project GEIST, which integrates a learning game in a historical information system that supports AR techniques. The game takes part in the Old Town of Heidelberg in Germany. Whenever the user enters specially prepared sites he can use the display to see ghosts and historical reconstructions. A story guides the user through the town and transmits facts about life in the 17th century.
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Meiser, Oliver; Frenkel, Ekkehard (Betreuer); Kretschmer, Ursula (Betreuer); Schulz, Thorsten (Betreuer)
Kopplung einer Panorama-Ansicht mit einem Web-GIS
Meiser, Oliver; Frenkel, Ekkehard (Betreuer); Kretschmer, Ursula (Betreuer); Schulz, Thorsten (Betreuer)
Kopplung einer Panorama-Ansicht mit einem Web-GIS
Furtwangen, FH, Diplomarbeit, 2003
Geographische Informationssysteme können über das Internet Informationen wie auf einem Stadtplan präsentieren. Es können einzelne Gebäude ausgewählt werden, über welche zusätzliche Informationen aus GIS-seitigen Datenbanken angezeigt werden können. Die Orientierung auf einem Stadtplan ist allerdings nicht für alle Nutzer besonders leicht. Die Präsentation dieser Informationen in einem 3D-Web-GIS (3D-GIS) ist im Moment erst in der Entwicklung aber bei den heutigen Übertragungszeiten wenig geeignet für Internetseiten, auf denen Nutzer nur sehr kurze Zeiten verweilen. Mit Hilfe einer Kopplung zwischen Panorama-Ansicht und GIS wird die Lücke zwischen 2D- und 3D-GIS geschlossen. Konkret stellt die Kopplung eine Verbindung zwischen Objekten auf einem Panoramabild und den entsprechenden Objekten in einem 2D-Web-GIS her. Die Identifikation von Objekten wurde mit Hilfe eines Stadtmodells umgesetzt. Durch Auswahl des Benutzers mit dem Panorama wird der Auftrag zur Identifikation des Objektes angestoßen. Es können überall dort Objekte identifiziert werden, wo das Panorama, die zugehörige Kameraposition sowie das zugehörige Stadtmodell vorhanden sind. Das ausgewählte Objekt wird anschliessend im GIS durch Markierung hervorgehoben (Visualisierung).
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Schilling, Arne; Coors, Volker; Giersich, Martin; Aasgaard, Rune
Introducing 3D GIS for the Mobile Community Technical Aspects in the Case of TellMAris
Schilling, Arne; Coors, Volker; Giersich, Martin; Aasgaard, Rune
Introducing 3D GIS for the Mobile Community Technical Aspects in the Case of TellMAris
Bieber, Gerald (Ed.) et al.: IMC Workshop 2003. Proceedings : Assistance, Mobility, Applications. Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag, 2003, p. 86-92
International Workshop on Mobile Computing (IMC) <4, 2003, Rostock>
In this paper we discuss some technical aspects of a EC funded project called TellMaris. The task of this project can be condensed to "3D maps on mobile devices". Moreover, these have to be integrated in a distributes system for Location Based Services. In order to achieve this, methods for the storage, transmission, display of 3D data and also for the integration of terrain and man-made structures and other objects have been developed. The actual contents are stored and managed in specialsed databases that can be accessed over internet protocols. On the client side several applications are responsible for the display and the user interaction. We reveal some details of these components ans how they are integrated in TellMaris.
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Schilling, Arne; Zipf, Alexander
Generation of VRML City Models for Focus Based Tour Animations: Integration, Modeling and Presentation of Heterogeneous Geo-Data Sources
Schilling, Arne; Zipf, Alexander
Generation of VRML City Models for Focus Based Tour Animations: Integration, Modeling and Presentation of Heterogeneous Geo-Data Sources
Spencer, Stephen N. (Ed.): Web3D 2003 Symposium. Proceedings : Eighth International Conference on 3D Web Technology. New York: ACM, 2003, pp. 39-47
International Conference on 3D Web Technology <8, 2003, Saint Malo, France>
In order to generate 3D worlds in an automated way it is important to solve the problem of integrating existing 2D and 3D data automatically. We explain some of the issues of this problem in this paper. We also introduce mechanisms for automated generation of integrated 3D geo-data sets, as well as a prototype that implements these. It is necessary to distinguish the different problems and methods for the generation of buildings and other integrated data and the developed algorithms we work on a strategy for the dynamic generation of 3D tour animations through a virtual city and landscape model that is optimized for a specific tour. We introduce components that allow the generation of a virtual 3D-tour through our demonstration region - the city of Heidelberg - by the automated integration of 2D and 3D data sources to a 3D model. The user is presented with an interactive animation of a 3D scene of a dynamically calculated tour through the hybrid 3D model of Heidelberg focusing on the area around the tour.
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Schulz, Thorsten; Kretschmer, Ursula
Adaptive mobile Ortsbestimmung
Schulz, Thorsten; Kretschmer, Ursula
Adaptive mobile Ortsbestimmung
Szwillus, Gerd (Ed.) et al.: Mensch & Computer 2003 : Interaktion in Bewegung. Stuttgart u.a.: B.G. Teubner, 2003. (Berichte des German Chapter of the ACM 57), pp. 43-52
Mensch & Computer <3, 2003, Stuttgart, Germany>
Am Beispiel eines Touristen in einer fremden Stadt wird aufgezeigt, dass eine Kopplung aus Positions- und gegebenenfalls Blickrichtungsbestimmung über verschiedene Sensoren und einer skizzenbasierten Eingabe eine ideale Kombination für das Zurechtfinden in einer Umgebung sind. Beiden Verfahren liegen räumliche Daten zugrunde, die für die genaue Verortung des Problems herangezogen werden. Auch unabhängig voneinander sind beide Verfahren innovative Lösungen. Adaptives Tracking erlaubt es, je nach Anforderung, die idealste Sensorkombination heranzuziehen; skizzenbasierte Verfahren erlauben es zusätzliche Informationen bei der Datenbankabfrage zu berücksichtigen. Beide Verfahren basieren auf einem gemeinsamen Kontextmodell, das die Anwendungsdomäne, personalisierte Informationen, Umgebungsfaktoren und die spezifischen Eigenschaften der eingesetzten Geräte berücksichtigt.
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Werner, Andreas; Romberg, Dietrich (Betreuer); Strauß, Steffen (Betreuer); Kretschmer, Ursula (Betreuer)
Bestimmung von Position und Orientierung einer Videokamera für eine Outdoor Augmented Reality Anwendung
Werner, Andreas; Romberg, Dietrich (Betreuer); Strauß, Steffen (Betreuer); Kretschmer, Ursula (Betreuer)
Bestimmung von Position und Orientierung einer Videokamera für eine Outdoor Augmented Reality Anwendung
Anhalt, FH, Diplomarbeit, 2003
Für Outdoor Augmented Reality Anwendungen ist es notwendig, die Position und Orientierung einer Person zu bestimmen. In dieser Arbeit wird ein Videotracking-Verfahren vorgeschlagen, welches die absolute Orientierung der Videokamera aus zwei Bildern berechnet. Als Grundlage dient dabei die Epipolar Geometrie, dessen geometrische Beziehungen in der Essentiellen Matrix zusammengefasst werden. Aus der Essentiellen Matrix wird die relative Orientierung ermittelt, die wiederum zur Berechnung der absoluten Orientierung der Videokamera benötigt wird. Für die Bestimmung der Epipolar Geometrie aus den Punktkorrespondenzen der beiden Bilder können verschiedene Verfahren verwendet werden. Diese Verfahren sollen eine robuste Berechnung ermöglichen. Die in dieser Arbeit untersuchten Verfahren sind: das Least Squares Verfahren, ein nicht lineares LS-Verfahren, der M-Estimator, ein gradientenbasierter M-Estimator sowie das Least Median of Squares Verfahren. Dabei wird vor allem die Rauschanfälligkeit und die Rotationsabhängigkeit zwischen beiden Bildebenen untersucht.
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Winkler, Daniel; Kretschmer, Ursula (Betreuer)
Entwicklung einer Applikation zur Kalibrierung einer Standard Videokamera
Winkler, Daniel; Kretschmer, Ursula (Betreuer)
Entwicklung einer Applikation zur Kalibrierung einer Standard Videokamera
Darmstadt, TU, Diplomarbeit, 2003
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Kalibrierung einer Standard Videokamera. Die Kalibrierung einer Kamera gehört zu den Standardaufgaben der Bildverarbeitung ist immer dann notwendig, wenn Objekte einer Szene mittels einer Kamera vermessen werden sollen. Im Bereich Augmented Reality ist es insbesondere notwendig sämtliche Parameter einer Kamera, also die Bildvergrößerung durch die Linse, den Schnittpunkt der optischen Achse mit der Bildebene und die Verzerrungsparameter, die sich durch die Linsenform ergeben zu bestimmen, um virtuelle Objekte in reale Szenen einzubetten. Diese Arbeit versucht, verschiedenen Verfahren zur Kalibrierung einer Kamera zu beschreiben und zu bewerten. Des weiteren wird auf das Problem der Extraktion von relevanten Objektpunkten einer Szene, in dem Fall der benötigten Punkte eines Kalibriermusters, und das Problem der Rekonstruktion eines geometrischen Musters aus Grauwertbildern eingegangen. Die zu ermittelnden Parameter werden beschrieben und es werden Hinweise zur Interpretation dieser Parameter gegeben. Des weiteren wurde im Rahmen der Arbeit ein Algorithmus in Java implementiert und dessen Funktionen werden beschrieben, so dass man anhand dieser Arbeit in der Lage, ist eigene Kalibrierungen in Java durchzuführen.
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Andrienko, Natalia; Andrienko, Gennady; Voss, Hans; Bernardo, Fatima; Hipolito, Joana; Kretschmer, Ursula
Testing the Usability of Interactive Maps in CommomGIS
Andrienko, Natalia; Andrienko, Gennady; Voss, Hans; Bernardo, Fatima; Hipolito, Joana; Kretschmer, Ursula
Testing the Usability of Interactive Maps in CommomGIS
Cartography and Geographic Information Science, Vol.29 (2002), 4, pp. 325-342
The paper reports on an experimental study aimed at assessing the usability of five different interactive tools for exploratory analysis of geographically referenced data implemented in CommonGIS. Usability was assessed in terms of tool learnability, memorability, and user satisfaction. The study provided valuable data concerning the usability of each individual tool; we also derived some conclusions relevant to geovisualization techniques in general. We found that users were, in principle, able to understand and adopt the new ideas of map interactivity and manipulability. However, these ideas needed to be appropriately introduced; people could hardly grasp them just from the appearance of the maps and controls. An introductory demonstration was sufficient to understand the purposes of the interactive tools, and a short training session enabled people to use them. The importance of educating users is a particular challenge for geovisualization tools that are intended to be accessed over the Internet.
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Balfanz, Dirk; Jasnoch, Uwe
Location-Awareness in Indoor and Outdoor Research Applications
Balfanz, Dirk; Jasnoch, Uwe
Location-Awareness in Indoor and Outdoor Research Applications
GeoInformatics, Vol.5 (2002), 5, pp. 32-35
The development of wireless communication systems available today for mobile environments and the evolution of smaller and more powerful mobile computing devices provide the prerequisites to access information anywhere at any time. More and more this technical feasibility either enhances mobile applications with location dependent services or even generates new types of services. Provision of location aware information has always to deal with some basic sub-tasks. The most important of them are the determination/tracking of the (geographic) user position and the provision and submission of the location-related information. Let's take a look at presented two current research projects of the INI-GraphicsNet, concerning location based services in indoor and outdoor environments along with a rough view especially on used tracking technologies.
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Burmeister, Dirk
Umweltinformation und Demokratie
Burmeister, Dirk
Umweltinformation und Demokratie
Pillmann, Werner (Ed.) et al.: Environmental Communication in the Information Society : Part 1: eEIONET Work Conference Environmental Informatics. Wien: ISEP, 2002, Band 2, pp. 118-121
International Conference Informatics for Environmental Protection <16, 2002, Vienna, Austria>
Unter demokratischen Verhältnissen sollten Umweltinformationen der Öffentlichkeit zugänglich sein, damit diese in ihrer Meinungsbildung hinreichend unterstützt wird. In einer Demokratie ist immer ein Dreiecksverhältnis zwischen Wirtschaft, öffentlicher Verwaltung (Umweltämter) und Öffentlichkeit zu beobachten. Während zwischen Wirtschaft und öffentlicher Verwaltung der Informationsaustausch auf Grund gesetzlicher Regelungen sehr intensiv ist, wird der Öffentlichkeit meist nur stark gefilterte und nach Gesichtspunkten des Marketing aufbereitete Umweltinformationen angeboten. Meist sind diese Informationen stark vereinfacht und tragen daher eher zur Bildung von Gerüchten als zur Aufklärung bei. Die tiefere Ursache für diese Situation liegt in dem Umstand begründet, dass bei Wirtschaft und öffentlicher Verwaltung Expertenwissen über die Umwelt vorliegt, in der Öffentlichkeit jedoch nicht. Da die öffentliche Verwaltung ihrer Informationspflicht nur passiv, also auf Nachfrage, nachkommen kann, ist die Öffentlichkeit über weite Bereiche umweltrelevanter Fragen im Unklaren. Die Aufbereitung und Darstellung umweltrelevanter Informationen kann durch die Methode der formalen Begriffsanalyse in Verbindung mit Begriffsgraphen unterstützt und visuell in einer auch für Ungeübte transparenten Form aufbereitet werden. Indem diese aufbereiteten Informationen auf entsprechende Landkarten oder andere Mind Maps übertragen werden und darüber hinaus die Möglichkeit eines interaktiven Navigierens durch die komplexen Informationen angeboten wird, kann Expertenwissen in einer durchschaubaren Art und Weise graphisch modelliert werden.
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Cavalcanti da Silva, Adriano
Assembly Automation with Evolutionary Nanorobots and Sensor-Based Control Applied to Nanomedicine
Cavalcanti da Silva, Adriano
Assembly Automation with Evolutionary Nanorobots and Sensor-Based Control Applied to Nanomedicine
IEEE Computer Society: Proceedings of the 2002 2nd IEEE Conference on Nanotechnology : IEEE NANO 2002. New York: IEEE, Inc., 2002, pp. 161-164
IEEE Conference on Nanotechnology (IEEE NANO) <2, 2002, Washington, USA>
The author presents a new approach within advanced graphics simulations for the problem of nanoassembly automation and its application for medicine. The problem under study concentrates its main focus on nanorobot autonomous control for assembly manipulation and the use of evolutionary competitive agents as a suitable way to warranty the robustness of any proposed model. Thereby the presented paper summarizes as well distinct aspects of some techniques required to achieve a successful nanoplanning system design and its simulation visualization in real time.
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Cavalcanti da Silva, Adriano
Graphic Simulator for Adversary Adaptive Agents in War Environments with Real Time Parallel Processing
Cavalcanti da Silva, Adriano
Graphic Simulator for Adversary Adaptive Agents in War Environments with Real Time Parallel Processing
Skala, Vaclav (Ed.) et al.: WSCG 2002. Posters. Plzen: University of West Bohemia, 2002, pp. 49-52
International Conference in Central Europe on Computer Graphics, Visualization and Computer Vision (WSCG) <10, 2002, Plzen, Czech Republic>
The presented paper is part of a prototyping effort in the sense of searching solutions for combat systems, where through the use of virtual reality and feedback control techniques is provided a real time aircraft decision system for an operational combat environment. Using virtual reality to develop the prototyping and simulation for highly complex systems is quite advantageous, once that it provides an appropriated system follow up with lower cost and higher safety.
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Cavalcanti da Silva, Adriano; Freitas, Antonio
Collective Robotics Coherent Behaviour for Nanosystems with Sensor-Based Neural Motion
Cavalcanti da Silva, Adriano; Freitas, Antonio
Collective Robotics Coherent Behaviour for Nanosystems with Sensor-Based Neural Motion
IEEE Computer Society: IEEE International Conference on Artificial Intelligence Systems 2002. Proceedings. Los Alamitos: IEEE Computer Society, 2002, pp. 213-218
IEEE International Conference on Artificial Intelligence Systems (ICAIS) <2002, Divnomorskoe, Russia>
The authors present a new approach within advanced graphics simulations for the problem of nano-assembly automation and its application in medicine using collective robotics. The problem under study concentrates its main focus on autonomous control for nanorobot teams coordination as a suitable way to perform a large range of tasks and assembly manipulation in a complex environment. The presented paper summarizes distinct aspects of some techniques required to achieve a successful nano-planning system design for a large number of cooperating autonomous agents and illustrates their three dimensional visualization in real time.
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Cavalcanti da Silva, Adriano; Freitas, Antonio
Nanosystem Design with Dynamic Collision Detection for Autonomous Nanorobot Motion Control Using Neural Networks
Cavalcanti da Silva, Adriano; Freitas, Antonio
Nanosystem Design with Dynamic Collision Detection for Autonomous Nanorobot Motion Control Using Neural Networks
Nizhny Novgorod State University (NNSU): Graphicon '02. Proceedings. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State University (NNSU), 2002, pp. 75-80
International Conference on Computer Graphics and Vision (Graphicon) <12, 2002, Nizhny Novgorod, Russia>
The authors present a new approach within advanced graphics simulations for the problem of nano-assembly automation and its application in medicine using collective robotics. The problem under study concentrates its main focus on autonomous control for nanorobot teams coordination as a suitable way to perform a large range of tasks and assembly manipulation in a complex environment. The presented paper summarizes distinct aspects of some techniques required to achieve a successful nano-planning system design for a large number of cooperating autonomous agents and illustrates their three dimensional visualization in real time.
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Coors, Volker
Resource-Adaptive 3D Maps for Location Based Services
Coors, Volker
Resource-Adaptive 3D Maps for Location Based Services
Urban Data Management Society (UDMS): 23rd Urban Data Management Symposium. Proceedings 2002 : 30 Years of UDMS - Looking Back, Looking Forward. Delft, Niederlande, 2002
Urban Data Management Symposium (UDMS) <23, 2002, Prague, Czech Republic>
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Coors, Volker
Dreidimensionale Karten für Location Based Services
Coors, Volker
Dreidimensionale Karten für Location Based Services
Zipf, Alexander et al.: Geoinformation Mobil. Heidelberg: Wichmann, 2002, pp. 14-25
Gerade im mobilen Kontext helfen dreidimensionale Karten bei der Orientierung, da vor Ort durch eine realitätsnahe Darstellung eine wesentlich bessere visuelle Suche nach Navigationslandmarken ermöglicht wird. Durch die voranschreitende technologische Entwicklung wird die Nutzung von dreidimensionalen Stadtmodellen auf mobilen Endgeräten in naher Zukunft möglich sein. Viewer für dreidimensionale Daten sind bereits heute vorhanden. Die derzeit geringe Performanz bei der Visualisierung wird durch die rasante Entwicklung im Bereich der Graphikprozessoren zukünftig deutlich gesteigert werden. In diesem Beitrag wird das Konzept zur Generierung von dreidimensionalen Karten für LBS-Anwendungen am Beispiel einer 3D Routenvisualisierung vorgestellt. Weiterhin wird ein Kompressionsverfahren erläutert, welches die 3D Karten sehr effizient komprimiert und damit auch in mobilen Kommunikationsnetzen verfügbar macht. Mit Hilfe dieses Kompressionsverfahren werden Kompressionsraten von 95% und mehr erreicht, d.h. ein 3 MB großes VRML-Modell kann auf weniger als 150 KB reduziert werden. Ein Standardkompressionsverfahren wie gzip erreicht hingegen nur ein Reduktion auf etwa 1 MB.
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Coors, Volker
Resource-Adaptive Interactive 3D Maps
Coors, Volker
Resource-Adaptive Interactive 3D Maps
Butz, Andreas (Ed.): International Symposium on Smart Graphics. Proceedings 2002. New York: ACM Press, 2002, pp. 140-144
International Symposium on Smart Graphics <2, 2002, Hawthorne, NY, USA>
This paper describes the concept of using importance information of objects in order to enable a resource-adaptive visualization of interactive three-dimensional maps in a distributed environment. The map will be automatically created from a spatial database taking into account the rendering capabilities of the client, the available bandwidth and the users interest.
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Egenolf, B.; Eley, E.; Encarnação, L. Miguel; Heidemann, Monika; Heger, D.; Holweg, Daniel; Jasnoch, Uwe; Melo, T.; Mrotzeck, Andrea; Nickel, S.; Nieschulz, K.-P.; Seifert, U.; Stein, J.; Steiner, K.; Watson, K.; Fraunhofer Instiut für Techno-und Wirtschaftsmathematik e.V. (ITWM); Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD); Fraunhofer Center for Research in Computer Graphics (CRCG); Fraunhofer-Institut für Informations- und Datenverarbeitung (IITB); Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT
Gemeinsame Studie (GS) Marktanalyse Katastrophen- und Notfallmanagementsysteme: Abschlussbericht 2002
Egenolf, B.; Eley, E.; Encarnação, L. Miguel; Heidemann, Monika; Heger, D.; Holweg, Daniel; Jasnoch, Uwe; Melo, T.; Mrotzeck, Andrea; Nickel, S.; Nieschulz, K.-P.; Seifert, U.; Stein, J.; Steiner, K.; Watson, K.; Fraunhofer Instiut für Techno-und Wirtschaftsmathematik e.V. (ITWM); Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD); Fraunhofer Center for Research in Computer Graphics (CRCG); Fraunhofer-Institut für Informations- und Datenverarbeitung (IITB); Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT
Gemeinsame Studie (GS) Marktanalyse Katastrophen- und Notfallmanagementsysteme: Abschlussbericht 2002
Im Rahmen dieser Studie konnten nicht alle möglichen Katastrophenarten abgedeckt werden. Daher werden exemplarisch zwei Szenarien untersucht: "Chemische Industrie" und "Hochwasser". Diese beiden Szenarien stehen stellvertretend sowohl für Naturkatastrophen als auch für Katastrophen, die durch technisches oder menschliches Versagen ausgelöst werden.
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El-Harti, Hicham; Coors, Volker (Betreuer)
Realisierung und Vergleich von Datenbankanbindungen für einen 3D-Geodatenserver
El-Harti, Hicham; Coors, Volker (Betreuer)
Realisierung und Vergleich von Datenbankanbindungen für einen 3D-Geodatenserver
Darmstadt, TU, Diplomarbeit, 2002
Geographic Information Systems (GIS) are tools for acquiring, managing, analyzing and presenting in different ways spatially related information. Because the racy hardware development, especially the technical advances in automatic data acquirement, it becomes possible to acquire 3D geometrical data. There are many application areas where spatially related information is very useful, like archeology, telecommunication, environmental protection, and tourism. In the context of such a 3D-GIS in contrast of pure visualization systems, the analysis of the three-dimensional data plays a decisive role, in the special in connection with semantic information. An essential deficit of previous solutions is the absent support of typical functional demands on a 3D-GIS through the underlying onceptual data model. Such a data model must duplicate information on the 3D geometry and semantic of space-oriented objects, but also the topological relations of the objects among one another Goal of the work is the realization topological and space-oriented queries within a 3D-GIS. Thereby it will be mounted on an existing 3D-GIS. In the frame of this work, a 3D-Geo data server is supposed to be realized on basis of a databank system, that typical GIS functionality supports. In addition are an object-relational and an object-oriented databank system to compare. In single, following points are to be worked: - State of the art - Conception of a logical data model to the administration of 3D Geometries - Prototypical implementation of the data model and typical inquiries (Egenhofer-Operators, Region-Query) on the databases Oracle and Cloudscape - Critical comparison both solutions through analysis of data volume and performance of the inquiries
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Göbel, Stefan; Haist, Jörg; Jasnoch, Uwe
GeoCrystal: Graphic-Interactive Access to Geodata Archives
Göbel, Stefan; Haist, Jörg; Jasnoch, Uwe
GeoCrystal: Graphic-Interactive Access to Geodata Archives
Erbacher, Robert F. (Ed.) et al.: Visualization and Data Analysis 2002. Proceedings. USA: SPIE, 2002. (Proceedings of SPIE 4665), pp. 391-402
SPIE Conference on Visualization and Data Analysis (VDA) <2002, San Jose, CA, USA>
Recently there is spent a lot of effort to establish information systems and global infrastructures enabling both data suppliers and users to describe (-> eCommerce, metadata) as well as to find appropriate data. Examples for this are metadata information systems, online-shops or portals for geodata. The main disadvantages of existing approaches are insufficient methods and mechanisms leading users to (e.g. spatial) data archives. This affects aspects concerning usability and personalization in general as well as visual feedback techniques in the different steps of the information retrieval process. Several approaches aim at the improvement of graphical user interfaces by using intuitive metaphors, but only some of them offer 3D interfaces in the form of information landscapes or geographic result scenes in the context of information systems for geodata. This paper presents GeoCrystal, which basic idea is to adopt Venn diagrams to compose complex queries and to visualize search results in a 3D information and navigation space for geodata. These concepts are enhanced with spatial metaphors and 3D information landscapes (library for geodata) wherein users can specify searches for appropriate geodata and are enabled to graphic-interactively communicate with search results (book metaphor).
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Göbel, Stefan; Haist, Jörg; Kares, Claudia; Jasnoch, Uwe
INVISIP: Establishment of a Context Repository to Support the Site Planning Process
Göbel, Stefan; Haist, Jörg; Kares, Claudia; Jasnoch, Uwe
INVISIP: Establishment of a Context Repository to Support the Site Planning Process
Rizzoli, Andrea E. (Ed.) et al.: Integrated Assessment and Decision Support 2002. Proceedings Vol. 3 : Proceedings of the First Biennial Meeting of the International Environmental Modelling and Software Society. Manno, Switzerland: International Environmental Modelling and Software Society, 2002, pp. 336-341
Proceedings of the Biennial Meeting of the International Environmental Modelling and Software Society (IEMSs) <1, 2002, Lugano, Switzerland>
The EU-funded project INVISIP aims to create a framework to support all involved parties in the site planning process: Municipal authorities and departments, planning offices, data suppliers and citizens. This paper describes the INVISIP approach, global aims and objectives as well as the current state of the project. Here, from the technical point of view first results achieved within the analysis phase of the project have shown different possibilities to enhance data mining and visualization tasks by information visualization techniques using metadata and familiar metaphors. On the other hand, from the application-driven point of view the necessity to establish an integrated framework for the site planning process providing not only data handling techniques but also context information concerning the workflow, tasks and objectives within the different site planning phases, is an important result of the case studies within the four INVISIP partner countries (Germany, Italy, Sweden and Poland). Concerning this issue, the establishment of a context repository and its usage within the proposed INVISIP architecture and the application scenario (site planning of a shopping center in a suburban area) will be discussed in detail.
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Göbel, Stefan; Haist, Jörg; Reiterer, Harald; Müller, Frank
INVISIP: Usage of Information Visualization Techniques to Access Geospatial Data Archives
Göbel, Stefan; Haist, Jörg; Reiterer, Harald; Müller, Frank
INVISIP: Usage of Information Visualization Techniques to Access Geospatial Data Archives
Hameurlain, Abdelkader (Ed.) et al.: Database and Expert Systems Applications. Proceedings 2002. Berlin; Heidelberg; New York: Springer, 2002. (Lecture Notes in Computer Science (LNCS) 2453), pp. 371-380
International Conference on Database and Expert Systems Applications (DEXA) <13, 2002, Aix-en-Provence, France>
Complex application examples or scenarios such as site planning need a lot of information, especially spatially referenced data 1 in order to find a best place for a new building or an industrial area and to solve individual planning tasks such as generating ecological, environmental or traffic reports. Recent initiatives to geospatial data archives offer access to a wealth of distributed data covered by the widespread information spectrum of different geodata disciplines (e.g. environmental data, geologic data, cadastral data, remote sensing data or socio-demographic data), but offer only basic levels of interactivity and user assistance. The EU-funded project INVISIP (Information Visualization in Site Planning, IST-2000-29640) addresses this lack of usability and aims to develop new concepts and methods to support all involved parties within the different phases of the multi-step site planning process. This paper describes INVISIP and introduces GeoCrystal and SuperTable as new information visualization techniques to support users in this process.
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Göbel, Stefan; Haist, Jörg; Reiterer, Harald; Müller, Frank
INVISIP: Metadata- based Information Visualization Techniques to Access Geodata Archives and to Support the Site Planning Process
Göbel, Stefan; Haist, Jörg; Reiterer, Harald; Müller, Frank
INVISIP: Metadata- based Information Visualization Techniques to Access Geodata Archives and to Support the Site Planning Process
Gershon, Nahum (Ed.) et al.: 3rd CODATA Euro-American Workshop on Information Visualization Presentation and Design. Proceedings 2002 : Participants Edition. Paris, 2002
CODATA Euro-American Workshop Information Visualization Presentation and Design <3, 2002, Paris, France>
Complex application examples or scenarios such as site planning need a lot of information, especially spatially referenced data (studies have shown that the amount of spatial information/geodata is 80-85% relating to all new data produced by the actual information society) in order to find a best place for a new building or an industrial area and to solve individual planning tasks such as generating ecological, environmental or traffic reports. Recent initiatives to geospatial data archives or any other necessary information for the site planning process offer access to a wealth of distributed data covered by the widespread information spectrum of different geodata disciplines (e.g. environmental data, geologic data, cadastral data, remote sensing data or socio-demographic data), but offer only basic levels of interactivity and user assistance. The EU funded project INVISIP (Information Visualization for Site Planning) addresses this lack of usability and aims to develop new visualizations to support all involved parties within the different phases of the multi-step site planning process. This paper introduces the GeoCrystal and the SuperTable + Scatterplot as new information visualization techniques (based on metadata and metaphors) to support accessing geospatial data archives and site planning in general.
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Göbel, Stefan; Jasnoch, Uwe
InGeo Information Center: Personalisierter Zugang zu Geodaten-Archiven
Göbel, Stefan; Jasnoch, Uwe
InGeo Information Center: Personalisierter Zugang zu Geodaten-Archiven
Pillmann, Werner (Ed.) et al.: Environmental Communication in the Information Society : Part 1: eEIONET Work Conference Environmental Informatics. Wien: ISEP, 2002, Band 2, pp. 87-93
International Conference Informatics for Environmental Protection <16, 2002, Vienna, Austria>
Das InGeoForum (Informations- und Kooperationsforum für Geodaten) wurde 1997 als Forum innerhalb des Zentrums für Graphische Datenverarbeitung e.V. in Darmstadt mit dem grundlegenden Ziel gegründet, den Geodatenmarkt in Deutschland zu forcieren. In Tradition und Ergänzung zu vorangegangenen Beiträgen für die AKHU-Workshop Reihe beschreibt dieser Beitrag die aktuellen Entwicklungen und Aktivitäten des InGeoForum. Neben zahlreichen Veranstaltungen als Treffpunkt und Kommunikationsplattform für alle Beteiligten auf dem Geodatenmarkt- bietet das InGeoForum verschiedene Dienstleistungen, z.B. im Hinblick auf die Initiierung und Begleitung von Geodaten-Projekten oder die Bereitstellung des InGeo-MIS (Meta-dateninformationssystem) als kostenloser Service zum Auffinden von geeigneten Geodaten über das Webportal des InGeo IC [1]. Im Zentrum dieses neuen Webportals stehen verschiedene Zugangsvarianten, die es Anwendern ermöglichen, nicht nur wie in herkömmlichen MIS für Geodaten üblich- über Schlagworte oder raum- und zeitbezogene Begriffe nach Geodaten zu suchen, sondern zusätzlich benutzerindividuelle Anfragen zu formulieren, die spezifische Aufgaben und Ziele als auch Anwendungsbezüge berücksichtigen. Anhand des komplexen Beispiels der Standortplanung werden diese personalisierten Konzepte für den Zugriff auf die diversen Geodatenarchive, die bei der Standortplanung adressiert werden, beschrieben.
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Göbel, Stefan; Klein, Peter
Ranking Mechanisms in Metadata Information Systems for Geospatial Data
Göbel, Stefan; Klein, Peter
Ranking Mechanisms in Metadata Information Systems for Geospatial Data
Joint Research Centre of European Commission: EOGEO 2002. Proceedings, 13 p.
Earth Observation & Geo-Spatial Web and Internet Workshop (EOGEO) <2002, Ispra, Italy>
The more information and data are produced in the actual information society, the more important become mechanisms and systems which organize data and provide information where to find which data. Most popular peculiarities of such information systems are digital archives, metadata information systems (MIS) or catalogue systems (CS). Recent initiatives offer access to a wealth of distributed data covered by the widespread information spectrum of different geodata disciplines, but offer only basic levels of interactivity and user assistance to access appropriate geodata and to interact with geospatial data archives. The most important issues to improve usability include semantic aspects (ontologies, formats and terminologies used in the different application areas), information retrieval aspects (interfaces between web portals and metadata servers respectively geospatial data archives as well as ranking aspects) and information visualization aspects (visual support in all phases of the information retrieval process: query formulation, search result presentation and query modification). From the technical point of view, the actual standardization work by technical comitees and working groups such as ISO/TC 211 or OGC provide a great benefit to establish well-defined infrastructures for geodata using common metadata formats (ISO 19115 geographic information - metadata), interface and data exchange mechanisms (SOAP, XML, GML) or other services such as the OGC catalog service. A lot of current initiatives on regional, national or international basis use these standards taking into account usability aspects and offer metadata-based information brokers or web portals to access data archives. Concerning semantic aspects and theme-overlapping approaches a comprehensive state-of-the-art analysis undertaken by the Fraunhofer IGD has shown that especially casual users are not supported by adequate mechanisms and concepts to intuitively dive into the geodata world and its wide range of geodata disciplines and covered information spectra. Often users are not familiar with theme-specific terminology and subsequently are not able to formulate promising queries using well-defined terms for keyword searches. Apart from keyword and fulltext searches most existing MIS for geodata offer geographical access variants using Web-GIS components (e.g. MapXtreme/Java or ACGM plug-in for GeoMedia WebMap) and additional alphanumerical search forms based on metadata formats, elements and attributes (e.g. domain values). Another traditional issue concerning usability of search engines and MIS for geodata targets the interpretation of search results and corresponding search result presentations. Most existing approaches do not offer any ranking mechanisms - at least they are not tranparent to users. In the context of InGeoForum (Information and Cooperation Forum for Geodata in Germany, see [3]) and the InGeo Information Center (see [4]) providing a themeoverlapping web-portal to metadata servers (e.g. cadastral data of surveys or offices) and metadata information systems (e.g. the virtual environmental data catalogue or Terra Map Server as MIS for orthophotos) this paper gives an overview of MIS for geodata and current scientific work referring to the usage of information visualization techniques within the different information retrieval phases to access geodata archives. Based on this state-of-the-art analysis new concepts and mechanisms are presented to improve usability of existing approaches: A theme-overlapping semantic network for geodata builds the basis for an information retrieval and a visualization component to access geodata archives. Here, this paper focuses on information retrieval and ranking aspects. Primarily, spatial ranking mechanisms are discussed taking into account hierarchical structures of gazetteers as well as topological relationships between geographic entities (specified search targets and candidates). Based on these spatial ranking concepts a global (multidimensional) ranking algorithm has been developed including further temporal and thematic ranking aspects/parameters. Practical issues of this multidimensional ranking algorithm are discussed in the context of the ISO 19115 metadata standard (DIS level) for geodata.
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Koch, Brigitte; Jasnoch, Uwe; Stork, André
WIDE - Semantic Web for Design and Engineering
Koch, Brigitte; Jasnoch, Uwe; Stork, André
WIDE - Semantic Web for Design and Engineering
Smari, Waleed W. (Ed.) et al.: International Conference on Information Systems and Engineering 2002. Proceedings. San Diego: Simulation Councils, Inc., 2002, pp. 23-28
International Conference on Information Systems and Engineering (ISE) <2, 2002, San Diego, CA, USA>
This paper describes a knowledge management system based on semantic Web technologies developed especially for industrial designers and engineers. It supports the product development process starting from the very early stages of the design process up to the production of a prototype. Special features of the system comprise personalized content management and ontologies for information access. The knowledge portal enables the user to get a centralized access to knowledge from the design and engineering area. Furthermore, the portal serves as a platform for communication and cooperation between design and engineering. This will contribute to the interdisciplinary transfer of knowledge in these areas which will on one hand improve the quality of products and on the other hand help to support the transfer of design into the product development process as design becomes a more and more important marketing factor.
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Kretschmer, Ursula
Using Mobile Systems to Transmit Location Based Information
Kretschmer, Ursula
Using Mobile Systems to Transmit Location Based Information
Kalliany, R. (Ed.) et al.: Photogrammetric Computer Vision. Proceedings 2002. CD-ROM : Proceedings of the ISPRS Commission III Symposium. Graz, 2002
Photogrammetric Computer Vision (PCV) <2002, Graz, Österreich>
This paper presents an approach for enabling a mobile system to estimate position and orientation of users walking around a city. In an urban environment, localization methods based on the cellular phone network or GPS are not accurate or not reliable enough. This is the reason why we propose to use information out of a 3D model representing the surroundings where the users are staying. A camera represents the line of sight of the users. Frames out of the video stream can then be used to be compared with views of the 3D model. To do so, image processing techniques are applied to the system to calculate the absolute orientation of the camera which the user is carrying. Reconstructions of ancient buildings can then be presented by their exact position. By using specific displays that can be hold in front of the eyes the users can watch the reality and at the same time observe the replaced buildings. This proposed method will be applied in the GEIST research project. Here, a learning game for students is being developed to transmit historical facts of the history of a town.
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Kretschmer, Ursula; Holweg, Daniel
GEIST - Ein mobiles AR-Informationssystem zum Erleben historischer Zusammenhänge im urbanen Umfeld mit Digital Storytelling
Kretschmer, Ursula; Holweg, Daniel
GEIST - Ein mobiles AR-Informationssystem zum Erleben historischer Zusammenhänge im urbanen Umfeld mit Digital Storytelling
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF): Internationale Statustagung "Virtuelle und Erweiterte Realität". [cited 20 July 2005] Available from: http://informatiksysteme.pt-it.de/vr-ar-2/tagungscd.html 2002, 6 pp.
Internationale Statustagung Virtuelle und Erweiterte Realität (VR/AR) <2, 2002, Leipzig, Germany>
Im Projekt GEIST wird ein prototypisches Lernspiel entwickelt, mit dessen Hilfe die Motivation sich mit Geschichte zu beschäftigen geweckt werden soll. Das Spiel findet innerhalb der Altstadt Heidelbergs statt. Die Nutzer bewegen sich frei in der Stadt auf der Suche nach Geistern, die ihnen helfen, Aufgaben zu lösen. Das Spiel ist eingebettet in eine zusammenhängende Geschichte mit einem Anfangsteil, einem Höhepunkt und einem glücklichen Ende. Aus welchen Komponenten die persönliche Geschichte zusammengebaut wird, ist abhängig von den Plätzen, die die Nutzer aufsuchen, von der Reaktion auf bestimmte Aufgaben oder auch vom aktuellen Wetter. Die Geister erscheinen vor Rekonstruktionen, die positionsgenau platziert werden. Es ist aus diesem Grund notwendig, die Position und Blickrichtung sehr genau in einer urbanen Umgebung zu bestimmen. Dies erfordert die Entwicklung eines Systems, das nicht nur Geräte wie GPS oder Orientierungstracker berücksichtigt, sondern auch den Bezug zu einer Referenz herstellt. Diese Referenz ist im vorliegenden Fall ein 3D-GIS, dessen Daten mit Bildern einer Kamera verglichen werden. Diese Art des Trackings ermöglicht es, dass sich die Benutzer frei in der Heidelberger Altstadt bewegen können ohne auf Viewpoints angewiesen zu sein. Die Daten liegen in verschiedenen Datenbanken, auf die die Geschichte aber auch die Benutzer direkt auf intelligente Weise zugreifen können. Zum jetzigen Zeitpunkt liegen erste Ergebnisse der einzelnen Komponenten des Systems vor. Mit der Verbindung der verschiedenen Komponenten untereinander wurde bereits begonnen. Für den Einsatzbereich Geschichtsunterricht an Ort und Stelle" stand dem Konsortium ein Pädagoge beratend zur Verfügung. Gegen Ende des Projekts wird eine Evaluation mit Schülern durchgeführt, die ebenfalls pädagogisch vorbereitet und begleitet wird.
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Cavalcanti da Silva, Adriano
Parallel processing applied for scientific visualization of industrial adaptive control simulation
Cavalcanti da Silva, Adriano
Parallel processing applied for scientific visualization of industrial adaptive control simulation
Hamza, M.H. (Ed.) et al.: Proceedings of the Fourth IASTED International Conference Computer Graphics and Imaging. Anaheim, CA, USA: Acta Press, 2001, pp. 258-263
International Conference Computer Graphics and Imaging <4, 2001, Honolulu, HI, USA>
Simulation and modelling intelligent autonomous systems often involves extremely complex analyses. It is specially true when the model is addressed for dynamic stochastic systems, which should be required to operate in real time for a chemical industry. For this purpose the use of virtual environment and the respective visualization of control parameters can lead to an advantage for a proposed automation model under study. We describe the system simulation focusing on the virtual environment with its mathematical visualization and the control optimisation, which shows an adaptive control model applied to a study case. Furthermore is presented also the use of parallel processing for computer graphics in virtual environments and scientific visualization. Such approach turns possible not only the immersion of the user in a proposed simulator model but also a better insight about parameters correlation for the manufacturing control in real time.
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Coors, Volker
Feature-preserving Simplification in Web-based 3D-GIS
Coors, Volker
Feature-preserving Simplification in Web-based 3D-GIS
Butz, Andreas (Ed.): International Symposium on Smart Graphics. Proceedings 2001, pp. 22-27
International Symposium on Smart Graphics <1, 2001, Hawthorne, NY, USA>
3D Geographic Information Systems (3D-GIS) handle a vary large amount of data. Providing access to this data in a web-based system, data reduction is essential.Recent work of surface simplification does not take into account the visual importance of specific details besides geometry and surface properties. In this paper, an extension of the QSlim simplification is presented, which preserves given features during the simplification. Combined with aggregation of less important features, this approach leads to more sophisticated graphical abstraction where essential parts in the model are emphasized depending on the aim of the visualization.
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Coors, Volker
3D-GIS in Networking Environments
Coors, Volker
3D-GIS in Networking Environments
van Oosterom, Petrus Johannes Maria (Ed.) et al.: Proceedings of the International Workshop on "3D Cadastres" : Registration of properties in strata. Frederiksberg: International Federation of Surveyors, 2001, pp. 159-168
International Workshop on "3D Cadastres" <2001, Delft, Netherlands>
In this paper, we present a data model for 3D geometry and topology in a 3D-GIS. This data model includes the concept of several presentations of the same feature, which enables several presentations of the same data. Together with a spatial index, this view-concept will be used to visualize the 3D-GIS data in a distributed networking environment. The data model and the progressive transmission is tested with an area-wide city model of Darmstadt
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Göbel, Stefan; Heidemann, Monika; Haist, Jörg
InGeo-IC: Aufbau eines semantischen Geo-Netzwerkes
Göbel, Stefan; Heidemann, Monika; Haist, Jörg
InGeo-IC: Aufbau eines semantischen Geo-Netzwerkes
Riekert, Wolf-Fritz (Ed.) et al.: Neue Methoden für das Wissensmanagement im Umweltschutz : 4. Workshop des GI-Arbeitskreises Hypermedia im Umweltschutz. Marburg: Metropolis, 2001. (Umwelt-Informatik aktuell 29), pp. 207-210
Hypermedia im Umweltschutz <4, 2001, Ulm>
Je mehr Informationen und Daten in der heutigen Informationsgesellschaft produziert werden, desto wichtiger werden Mechanismen und Systeme, die diese Daten ordnen und Auskunft darüber geben, wo es welche Daten gibt und wie darauf zugegriffen werden kann. Innerhalb des Projektes InGeo-IC werden Methoden und Konzepte entwickelt, die das Auffinden und Vergleichen von Geodaten ermöglichen. Zur Benutzerunterstützung bei der Formulierung von Suchanfragen und der Visualisierung von in speziellen Anwen-dungsbereichen benötigten Geodaten werden ein thematischer und ein geographischer Zugang bereitgestellt. Grundlage dafür ist eine fachübergreifende Suchmaschine für Geodaten, in der ein semantisches Geo-Netzwerk integriert ist. Dieser Beitrag veranschaulicht am Beispiel der Standortplanung von Industrieflächen die Problematik der heterogenen Geodaten-Landschaft und deren Auswirkungen auf die Entwicklung eines semantischen Geo-Netzwerkes.
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Göbel, Stefan; Jasnoch, Uwe
Metadata Information Systems for Geospatial Data
Göbel, Stefan; Jasnoch, Uwe
Metadata Information Systems for Geospatial Data
Rautenstrauch, Claus et al.: Environmental Information Systems in Industry and Public Administration. Hershey: IDEA Group Publishing, 2001, pp. 283-296
The more information and data are produced by the actual information society, the more important become mechanisms and systems which organize the data and include information where to find which data. Most popular peculiarities of such information systems are metadata information systems (MIS) and catalogue systems (CS). The main difference between these systems is the extent of the information spectrum covered. Whilst e.g. catalogues for department stores or phone books are typical representatives of CS covering a relatively clearly outlined information spectrum (address, phone number, article no., price etc.), other systems cover a quite larger spectrum. Examples for this are environmental MIS such as the UDK (German: Umweltdatenkatalog, engl.: environmental data catalogue, see Swoboda et al., 1999) on a national basis or GELOS (Global Environment Information Locator Service, see GELOS, 2000 and ETC/CDS, 1999) and EIONET (European Environment Information and Observation Network, see EIONET, 1999) on an European basis. This chapter describes general aspects around the topic, outlines typical strengths and problems of existing systems and gives some impressions about trends and current activities in the field of MIS for geospatial data. In the first part, some definitions and background information about the topic metadata and MIS are given. Then, different metadata tasks and views are listed: whilst from the user point of view, MIS are used as search engine in order to locate suitable data and to integrate it in current GIS projects, on the other hand geodata provider use it as marketing instrument - here MIS build the basis for E-Commerce applications. Afterwards, several examples of existing MIS and current activities and organizations involved in the field of MIS for geospatial data are presented. Finally, aside from a comprehensive summary, some trends referring to further development and technical research in that field are mentioned.
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Göbel, Stefan; Jasnoch, Uwe
Development of a semantic network for environmental geodata
Göbel, Stefan; Jasnoch, Uwe
Development of a semantic network for environmental geodata
Hilty, Lorenz. M. (Ed.) et al.: Sustainability in the Information Society. Part 1: Impacts and Applications : Part 1: Impacts and Applications; Part 2: Methods / Workshop Papers. Marburg: Metropolis, 2001. (Umwelt-Informatik aktuell 30), pp. 679-684
International Symposium Informatics for Environmental Protection <15, 2001, Zurich, Switzerland>
The more information and data are produced in the actual information society, the more important become mechanisms and systems which organize data and include information where to find which data. Most popular peculiarities of such information systems are digital archives, metadata information systems (MIS) and catalogue systems (CS). These systems are used as preparatory step/tool for any other domain-specific applica-tions such as site planning projects. Recent initiatives both on national and international basis- in the area of spatial libraries and environmental MIS/CS provide access to a wealth of distributed data, e.g. necessary data in the context of site planning. On the other hand they offer only basic levels of in-teractivity and assistance to the user. This includes all steps of the information retrieval process: Query formulation, query modification, comparison of (metadata) result sets and search result presentation. Referring to this lack of usability, there are special action lines and topics in the actual EU IST programme, e.g. key action III.4.2 information visualization which aims to facilitate information access, data handling and navigation in (often unfamiliar) information spaces. Based on that situation this paper describes the establishment of a semantic network for geodata as part of the project Development of the InGeoForum Information Center which represents a theme-overlapping metadata information system for geodata on national basis and enables public access to environmental information and networks. Here, different information visualization techniques are used to facilitate the information retrieval process and access to heterogeneous geodata. Thus both municipal authorities and planners as operative groups in the site planning process are supported. Further on these techniques enable the participation and involvement of interested citizens. Chapter 1 exemplarily proposes the site planning process as one environmental application area and indicates the necessity of metadata information systems, semantic networks and information visualization techniques as instruments to locate appropriate geodata and to interact with it using graphic-interactive concepts. Chapter 2 presents a state-of-the-art analysis of existing approaches concerning information visualization and meta-data information systems. Chapter 3 introduces new methods and concepts for the estab-lishment of a semantic network for geodata and describes the integration of these concepts into the InGeo Information Center. Finally some useful hints show possibilities for further research as well as further integration and transmission possibilities into other environmental/geodata application domains.
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Heidemann, Monika; Schulz, Thorsten
Technische Lösung für eine Auskunftskomponente im Bodeninformationssystem Rheinland-Pfalz
Heidemann, Monika; Schulz, Thorsten
Technische Lösung für eine Auskunftskomponente im Bodeninformationssystem Rheinland-Pfalz
Riekert, Wolf-Fritz (Ed.) et al.: Neue Methoden für das Wissensmanagement im Umweltschutz : 4. Workshop des GI-Arbeitskreises Hypermedia im Umweltschutz. Marburg: Metropolis, 2001. (Umwelt-Informatik aktuell 29), pp. 235-239
Hypermedia im Umweltschutz <4, 2001, Ulm>
The ministry for environment and forestry creates a soil information system for the federal state Rhineland-Palatinate. Target of this project is to improve the availabil-ity and the access to soil-protection-relevant information and the acceleration of planning projects. An information, decision and enforcement system will therefore be developed, which will enable the analysis, evaluation and representation of the soil status. Apart from the technical conception, selected aspects are implemented by the Fraunhofer-Institute for computer graphics (IGD). The realization of an applicable implementation (creation of input masks for entry and evaluation) is already in progress. A distributed, open information system is conceived in order to ensure a future-safe development and a later binding to other environmental areas. For this reason a three tier architecture, safety concepts (e.g. cascading arrangement of firewall systems) and protection plans for data consistency will be considered. An example of use: A part of the data acquisition will be externally proceeded. Thus, a possibility has to be found to store the necessary data of the data provider in databases without giving access to sensitive data of the ministry.
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Jasnoch, Uwe; Göbel, Stefan
Visualization Techniques in Metadata Information Systems for Geospatial Data
Jasnoch, Uwe; Göbel, Stefan
Visualization Techniques in Metadata Information Systems for Geospatial Data
Advances in Environmental Research, Vol.5 (2001), 4, pp. 415-424
This paper describes MIS in general and presents - by means of an information system for residual waste - several approaches to overcome the lack of usability in these information systems for environmental and geospatial data. MetaViz uses visualization techniques and spatial metaphors to generate effective and intuitive representations of the metadata. InfoCrystal is settled in the field of mathematics and tries to facilitate the query formulation and query refinement process by using abstract Venn diagrams instead of traditional fill-in forms. VisDB and TileBars are two approaches which have originated in the field of visual data mining/exploration, aimed at visualizing as much information as possible. Finally, some suggestions for further research in that field are described. The more information and data2 that are produced in the actual information society, the more important mechanisms and systems which organize the data and include information on where to find these data become. Most popular peculiarities of such information systems are digital libraries, metadata3 information systems (MIS) and catalogue systems (CS). Recent initiatives to geospatial libraries and environmental MIS/CS provide access to a wealth of distributed data, but offer only basic levels of interactivity and user assistance. This includes all steps of the information retrieval process: query formulation, query modification, comparison of (metadata) result sets and detailed presentation with respect to the visualization of result sets.
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Koch, Brigitte; Jasnoch, Uwe
DEPOT - an Internet-Based Knowledge Management System for Design, Engineering and Production
Koch, Brigitte; Jasnoch, Uwe
DEPOT - an Internet-Based Knowledge Management System for Design, Engineering and Production
Smari, Waleed W. (Ed.) et al.: International Symposium on Information Systems and Engineering 2001. Proceedings : ISE 2001. Las Vegas: CSREA Press, 2001, pp. 54-60
International Symposium on Information Systems and Engineering (ISE) <1, 2001, Las Vegas, NV, USA>
This paper describes an Internet-based knowledge management system that is developed especially for industrial designers and engineers to support the product development process. A special feature of the system is the personalized content management and the structured information of the system. The information entities have been identified and structured in advance. The knowledge portal enables the user to get a centralized access to knowledge from the design and engineering area. Furthermore, the portal serves as a platform for communication and cooperation between design and engineering. This will make a contribution to the interdisciplinary transfer of knowledge in these areas which will on one hand improve the quality of products and on the other hand help to support the transfer of design into the product development process as design is an important marketing factor.
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Kretschmer, Ursula; Coors, Volker; Spierling, Ulrike; Grasbon, Dieter; Schneider, Kerstin; Rojas, Isabel; Malaka, Rainer
Meeting the Spirit of History
Kretschmer, Ursula; Coors, Volker; Spierling, Ulrike; Grasbon, Dieter; Schneider, Kerstin; Rojas, Isabel; Malaka, Rainer
Meeting the Spirit of History
ACM SIGGRAPH: VAST 2001: Proceedings of the International Symposium on Virtual Reality, Archaeology and Cultural Heritage. Glyfada, 2001, pp. 141-152; 368 (Color Plate)
International Symposium on Virtual Reality, Archaeology and Cultural Heritage (VAST) <2001, Glyfada, Greece>
This paper describes a research and development project for a novel technology, making the conveyance of cultural heritage during a historic sightseeing tour a unique experience. The cornerstones of this system are mobile augmented reality, including a hybrid tracking approach, intelligent queries to pose complex questions about geographical and historical knowledge, as well as a story engine to interactively run a digital story. This system involves the user in a thrilling story while exploring the history and the attractions of the city.
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Schmidt, Heiko; Coors, Volker (Betreuer); Wiesemann, Thorsten (Betreuer)
Konzeption und Implementierung eines Verfahrens zur progressiven Datenübertragung und Visualisierung digitaler Geländemodelle mittels Wavelet-basierter Ansätze
Schmidt, Heiko; Coors, Volker (Betreuer); Wiesemann, Thorsten (Betreuer)
Konzeption und Implementierung eines Verfahrens zur progressiven Datenübertragung und Visualisierung digitaler Geländemodelle mittels Wavelet-basierter Ansätze
Darmstadt, TU, Diplomarbeit, 2001
Die Verwendung dreidimensionaler Geo-Informationssysteme im Bereich digitaler Stadtmodelle im WWW sowie beim Einsatz von Synthetic Vision Systems (SVS) ist derzeit auf Grund des hohen Datenvolumens nicht sinnvoll möglich. Doch ist der Einsatz solcher Systeme beispielsweise bei der Stadtplanung sowie in zukünftigen Cockpitgenerationen erstrebenswert. Mit den hier vorgestellten Verfahren zur Verwaltung mehrerer Auflösungen eines Geländemodells bei gleichem Speicherbedarf sowie deren progressiven Übertragung wird es möglich das zur Laufzeit benötigte Datenvolumen zu reduzieren. Dies gelingt durch das Integrieren der durch ein Wavelet vorgegebenen 2D Raumstruktur in das Geländemodell, sowie deren Kombination mit den in einem P-Tree gespeicherten diskreten raumbezogenen Einheiten. Ziel dieser Arbeit war die Konzeption eines solchen Systems zur progressiven Übertragung Wavelet basierter multi-resolution Geländemodelle und deren ebenfalls multi-resolution behafteten diskreten raumbezogenen Einheiten, sowie eine prototypische Realisierung. Als Ergebnis dieser Arbeit konnte eine erfolgreiche Integration des Geländemodells sowie der Gebäude unter Verwendung der Wavelet-Struktur erzielt werden. Hierzu wurden Wavelet LoD-Regionen mit Nachbarschaftsbeziehungen und eine modifizierte binäre Version des P-Trees konstruiert. Eine einfacher prototypischer Test ergab eine Ersparnis an Dreiecken bei der Erstellung des Gelände-TINs von über 90% im realtime Versuch.
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Schäfer, Ina; Jasnoch, Uwe (Betreuer)
Instrumente der E-Loyalty für ein Geodaten-Portal: Dargestellt am Beispiel von GIStec, einem Spin-off-Unternehmen des Fraunhofer Institus für Graphische Datenverarbeitung (IGD), Darmstadt
Schäfer, Ina; Jasnoch, Uwe (Betreuer)
Instrumente der E-Loyalty für ein Geodaten-Portal: Dargestellt am Beispiel von GIStec, einem Spin-off-Unternehmen des Fraunhofer Institus für Graphische Datenverarbeitung (IGD), Darmstadt
Aschaffenburg, FH, Diplomarbeit, 2001
The majority of enterprises are aware of the significant factors of customer loyalty. However, the customers´ own perspective is often ignored. Consequently, a lot of companies aren't able to create the optimal "loyalty-mix" with corresponding drawbacks in the customers loyalty. Reason is often the imperative of the product, often strengthened by an organization related on products and not on customer divisions. The diploma thesis aims at an identification of the state of the art of instruments for electronic customer loyalty, called e-loyalty. One major result of the thesis is the identification of at least five e-loyalty-factors which are implemented by well-known companies and are presently dominating the market of customer retention: Vision and management strategy, e-branding, community building, individualization/ interactivity and process design. Each of these e-loyalty-factor is discussed in detail by a variety of case studies of reputable or innovative enterprises. For instance, the diploma thesis analyse the websites of the Kraft-Jacobs-Suchhard brand Milka concerning design, tonality, added value and usability as a best practice solution. The computer manufacturer Dell is represented as a specialist in tailoring personal computers by mass customization as well as process design of its enterprise processes. However, before a loyal customer behaviour is achieved, companies are recommended to concentrate on customers´ perspective, to come up to their expectations in order to create real customer satisfaction which represents the basis for loyalty. The final part of the paper tries to give a recommendation about instruments of e-loyalty for the geodata portal In Geo Information Center (InGeo IC) from the Fraunhofer spin-off GIStec.
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Cavalcanti da Silva, Adriano; Ohishi, Takaaki; Mendes, Alexandre S.; Franca, Fernando A.; Delgado, Eliana A.R.
Using Genetic Algorithm and Simplex Method to Stabilize an Oil Treatment Plant Inlet Flow
Cavalcanti da Silva, Adriano; Ohishi, Takaaki; Mendes, Alexandre S.; Franca, Fernando A.; Delgado, Eliana A.R.
Using Genetic Algorithm and Simplex Method to Stabilize an Oil Treatment Plant Inlet Flow
Elwood, John R. (Ed.): Proceedings of the International Pipeline Conference (IPC) 2000, pp. 1459-1466
International Pipeline Conference (IPC) <2000, Calgary, Alberta, Canada>
This paper presents a hybrid approach, composed of a genetic algorithm and a linear programming method, to achieve an efficient pipeline network operation. The pipeline network optimization consists of the determination of pump scheduling over a short-term horizon, usually one more days ahead. The resulting mathematical problem has a dynamic and combinatorial characteristic, in which a sub-optimal solution was obtained through these two mathematical tools in a short computational time. The approach was applied in a Pipeline Network to a study case based on the Patagonia Argentina, which is comprised of 16 tanks and linked pumps, with 66 kilometers of pipelines, that transport the production of more than 100 wells to a pre-processing plant. The goal was to obtain a constant input flow rate at the plant respecting physical and chemical processes requirements.
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Coors, Volker; Huch, Tassilo; Kretschmer, Ursula
TouriSTAR - ein mobiles AR System in einer urbanen Umgebung
Coors, Volker; Huch, Tassilo; Kretschmer, Ursula
TouriSTAR - ein mobiles AR System in einer urbanen Umgebung
Schmidt, Benno (Ed.) et al.: Visualisierung raumbezogener Daten: Methoden und Anwendungen, Bd.II. Solingen: Verlag Natur & Wissenschaft, 2000. (IfGIprints 8), pp. 191-206
GeoViSC-Workshop <3, 2000, Münster>
Augmented Reality ist eine Technik, in der in das Sichtfeld eines Anwenders Informationen eingeblendet werden. So können einer Person beispielsweise Informationen, die in einem Geoinformationssystem gespeichert sind und die unmittelbare Umgebung betreffen, vor Ort angeboten werden. Hierbei muss es sich nicht nur um thematische Informationen handeln, sondern im Falle eines 3D-GIS, in dem Rekonstruktionen enthalten sind, können diese direkt in das Sichtfeld eingeblendet werden. Im Gegensatz zu Indoor-Systemen werden für den Einsatz in Gebieten, in denen eine Präparierung der Umwelt nicht möglich ist, besondere Anforderungen an die Systeme gestellt. Der Einsatz von verschiedenen Sensoren ist notwendig um das Tracking-Problem zu lösen. Außerdem wird hier die Visualisierung durch wechselnden Hintergrund besonders erschwert. Die folgende Abhandlung gibt einen Überblick über Probleme der Visualisierung sowie eine Einführung in bestehende Outdoor-Trackingsysteme und stellt das am Fraunhofer-IGD entwickelte System TouriSTAR vor, dessen Einsatzgebiet eine urbane Umgebung ist.
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Coors, Volker; Huch, Tassilo; Kretschmer, Ursula
Matching buildings: Pose estimation in an urban environment
Coors, Volker; Huch, Tassilo; Kretschmer, Ursula
Matching buildings: Pose estimation in an urban environment
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE): IEEE and ACM International Symposium on Augmented Reality 2000. Proceedings.. Los Alamitos, Calif.: IEEE Computer Society, 2000, pp. 89-92
IEEE and ACM International Symposium on Augmented Reality (ISAR) <1, 2000, München>
By use of a wearable geographical information system (wearable GIS) individual guided walks for tourists can be generated. Fraunhofer-IGD aims to develop a system accompanying a tourist while he visits a city. Whenever he desires information the system is supposed to offer information about the environment. This requires the determination of the location. Appropriate results are delivered by the global positioning system (GPS). However, they do not offer information about the line of sight of the tourist. Therefore, a video stream is used. It enables comparison with an underlying GIS. Association of the images with spatial data is necessary as the system is established in an urban environment which cannot be changed, for example by markers. As soon as the content of the image coincides with the information of the GIS the exact location of the tourist and the line of sight are determined. The following paper describes an approach matching information of a real image with generated images of a city model.
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Coors, Volker; Jasnoch, Uwe; Joeckle, Karin
A Virtual Visit to the Collegiate Church St. Peter and Alexander, Aschaffenburg
Coors, Volker; Jasnoch, Uwe; Joeckle, Karin
A Virtual Visit to the Collegiate Church St. Peter and Alexander, Aschaffenburg
Cineca: High Performance Graphics Systems and Applications European Workshop. Proceedings : State of the Art and Future Trends. Bologna, 2000, pp. 15-19
High Performance Graphics Systems and Applications European Workshop <2000, Bologna, Italy>
Next year Germany celebrates the Romanesque year. For this celebration one of the oldest and best conserved churches in Germany, the collegiate church St. Peter and Alexander, will be virtually reconstructed in three epochs: Romanesque, Gothic and Baroque. The aim of the reconstruction is to mediate the history of the church and encourage people to visit the actual site. Because of the large amount of data of the virtual reconstruction, it is hard to publish the resultant models in the World Wide Web. Compression and simplification techniques are needed to reduce the complexity of the model. In this paper, we propose a feature based simplification method to generate a useful graphical abstraction of the model. At the end of the paper, we discuss some of our work in progress, which can be used to augment the real site with the virtual reconstruction during a tourist s visit of the church.
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Coors, Volker; Kray, Christian; Porzel, Robert
Zu komplexen Diensten mit einfachen natürlichsprachlichen Interaktionen
Coors, Volker; Kray, Christian; Porzel, Robert
Zu komplexen Diensten mit einfachen natürlichsprachlichen Interaktionen
Spierling, Ulrike (Ed.): Digital Storytelling - Tagungsband. Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag, 2000. (Computer Graphik Edition 02), pp. 177-189
Digital Storytelling (DISTEL) <1, 2000, Darmstadt>
Um Digital Storytelling in der Kommunikation zwischen Menschen und Maschinen zu ermöglichen müssen die entsprechenden Systeme sowohl über den Zugang zu den benötigten Inhalten, welche im digitalen Gespräch vermittelt werden sollen, wie auch über geeignete Kommunikationsschnittstellen verfügen. Wir stellen mit dem elektronischen Touristenführer, Deep Map, ein System vor, welches eine linguistische und visuelle Schnittstelle liefert, die neben dem Verstehen und dem Management multi-modaler Interaktionen auch deren Verarbeitung und Beantwortung steuert und dabei auf die benötigten Wissensquellen zugreifen kann. Im Gegensatz zu kommerziellen Systemen ist die natürlichsprachliche Interaktion im Deep Map System sprecherunabhängig und muss daher nicht zeitintensiv trainiert werden. Dies ist eine notwendige Voraussetzung für die Akzeptanz von Mensch-Maschine-Kommunikation mit natürlicher Sprache. Die Sprecherunabhängigkeit wird erreicht, indem ein mittelgrosses Vokabular aus der Tourismusdomäne Verwendung findet.
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Frotscher, Thilo; Göbel, Stefan (Betreuer)
Entwicklung von Methoden und Konzepten für den Einsatz von skalierbaren und erweiterbaren Middleware-Technologien für verteilte Geo-Metadaten-Informationssysteme im WWW
Frotscher, Thilo; Göbel, Stefan (Betreuer)
Entwicklung von Methoden und Konzepten für den Einsatz von skalierbaren und erweiterbaren Middleware-Technologien für verteilte Geo-Metadaten-Informationssysteme im WWW
Darmstadt, TU, Diplomarbeit, 2000
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Göbel, Stefan; Heidemann, Monika; Jasnoch, Uwe; Stumme, Gerd
Einsatz von GIS und formaler Begriffsanalyse in Altlasten-Informationssystemen
Göbel, Stefan; Heidemann, Monika; Jasnoch, Uwe; Stumme, Gerd
Einsatz von GIS und formaler Begriffsanalyse in Altlasten-Informationssystemen
Riekert, Wolf-Fritz et al.: Hypermedia im Umweltschutz. 3. Workshop, Ulm 2000 : 3. Workshop, Ulm 2000. Marburg: Metropolis, 2000. (Umwelt-Informatik aktuell 24), pp. 169-179
Hypermedia im Umweltschutz <3, 2000, Ulm>
Das vorrangige Ziel von Altlasten-Informationssystemen besteht in der Bereitstellung aktueller Information über Altflächen, Verdachtsflächen und Altlasten für alle an einem Sanierungsverfahren beteiligten Parteien, z.B. Sanierungspflichtige, Rechtsanwälte, Planer, Behörden, Ingenieurbüros, Investoren oder Banken. Ein generelles Problem bestehender Systeme ist die transparente Darstellung aller notwendigen Zusammenhänge. Insbesondere die Darstellung von raumbezogener Information wird oftmals nur ungenügend berücksichtigt. In diesem Beitrag sollen daher Einsatzmöglichkeiten von GIS (Geographische Informationssysteme) innerhalb von Altlasten-Informationssystemen (AIS) aufgezeigt werden und es soll untersucht werden, in welcher Form Methoden der formalen Begriffsanalyse zum Erkennen von Zusammenhängen in AIS -Ursache von Verdachtsflächen und Altstandorten, vorliegende Gefährdungspotentiale und eingeleitete bzw. durchgeführte Sanierungsmaßnahmen- eingesetzt werden können.
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Hein, Oliver; Balfanz, Dirk; Göbel, Stefan
Aufbau eines verteilten Metadateninformationssystems für Geodaten mit dem Kommunikationsprotokoll Z39.50
Hein, Oliver; Balfanz, Dirk; Göbel, Stefan
Aufbau eines verteilten Metadateninformationssystems für Geodaten mit dem Kommunikationsprotokoll Z39.50
Christian-Albrechts-Universität: 12. GI-Workshop Grundlagen von Datenbanken 2000. Tagungsband. Kiel: Christian-Albrechts-Universität, 2000, pp. 41-45
GI-Workshop "Grundlagen von Datenbanken" <12, 2000, Plön>
Dieser Artikel beschreibt ein auf dem Kommunikationsprotokoll Z39.50 basierendes Framework, das es Geodatenanbietern ermöglicht, mit ihren Metadatenbeständen an verteilten Metadateninformationssystemen, wie zum Beispiel dem Metadaten-Informationssystem (InGeo-MIS) des Informations- und Kooperationsforum für Geodaten des ZGDV e.V. (InGeoForum) oder dem FGDC Clearinghouse in den USA, teilzunehmen.
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Huch, Tassilo; Coors, Volker (Betreuer); Kretschmer, Ursula (Betreuer)
Videobasiertes mobiles Trackingsystem in einer urbanen Umgebung unter Nutzung eines 3D-Stadtmodells
Huch, Tassilo; Coors, Volker (Betreuer); Kretschmer, Ursula (Betreuer)
Videobasiertes mobiles Trackingsystem in einer urbanen Umgebung unter Nutzung eines 3D-Stadtmodells
Darmstadt, TU, Diplomarbeit, 2000
Im Rahmen eines Tourismusprojekts soll das in einem 3D-GIS vorhandene Wissen genutzt werden, um den Benutzer mit Informationen über die Gebäude seiner Umgebung zu versorgen. Der Anwender verfügt über einen mobilen Computer und ein graphisches Ausgabegerät. Da die Informationen auf die Bauwerke abgestimmt werden sollen, die der Benutzer gerade betrachtet, muß neben der exakten Position des Anwenders auch dessen Blickrichtung bekannt sein. In dieser Diplomarbeit wird ein Verfahren vorgestellt, mit dem diese beiden Parameter in einer urbanen Umgebung ermittelt werden können. Die ungefähre Position des Touristen wird mit einem GPS-Empfänger bestimmt und eine auf dem graphischen Ausgabegerät montierte Kamera liefert ein Bild der Umgebung, wie sie der Tourist sieht. Mit Hilfe eines 3D-Modells der urbanen Umgebung kann nun die Blickrichtung des Anwenders bzw. der Kamera bestimmt werden. Hierzu wird eine virtuelle Kamera in dem Modell an der Position plaziert, die zuvor mit Hilfe des GPS-Empfängers ermittelt wurde. Im Anschluß werden mehrere Ansichten des 3D-Modells generiert, die den gesamten sichtbaren Bereich abdecken. Mit Hilfe eines Bildmatchingalgorithmus und eines Ähnlichkeitskriteriums wird das 2D-Kamerabild mit allen generierten 2D-Ansichten des 3D-Modells verglichen. Daraufhin wird die Ansicht mit der höchsten Übereinstimmung ermittelt, da sie annähernd die Blickrichtung des Touristen wiedergibt. Anschließend werden die korrespondierenden Bildpunkte des realen und des virtuellen Kamerabildes verwendet, um auf der Basis der epipolaren Geometrie und des 3D-Modells die relative Orientierung der virtuellen und der realen Kamera zu ermitteln. Da die externen Kameraparameter der virtuellen Kamera bekannt sind, kann schließlich die exakte Position und Blickrichtung der realen Kamera bzw. des Touristen bestimmt werden. Anhand von Tests wird nachgewiesen, daß das maximal übereinstimmende Bildpaar selbst dann gefunden wird, wenn der GPS-Empfänger Abweichungen von bis zu 4 Metern liefert.
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Jasnoch, Uwe; Balfanz, Dirk; Coors, Volker
Managing Distributed Heterogeneous Information Spaces
Jasnoch, Uwe; Balfanz, Dirk; Coors, Volker
Managing Distributed Heterogeneous Information Spaces
Zhang, Guangming: Proceedings of the 10th International Conference on Flexible Automation and Intelligent Manufacturing. FAIM 2000. : Proceedings of the Tenth International FAIM Conference. Wheaton, USA: Econo Printing & Graphics, Inc., 2000, pp. 431-440
International Conference on Flexible Automation and Intelligent Manufacturing (FAIM) <10, 2000, MD, USA>
The shift from the production society to the information society is commonly agreed. Today's challenging task is the "management" of - partially already existing - data in terms of administration, evaluation, and examination. Administration embraces all technologies necessary for the storing, retrieving and migrating data within distributed information spaces. Furthermore, these sources do not necessarily belong to a common model, thus increasing the complexity of administering the information space. Working in distributed and heterogeneous information spaces raises the need for new techniques for relating pieces of data and for examining the data. Technologies like data mining must adapt these requirements and must be extended to fit to these environmental requirements. In order to present the concluding information to the end-user, knowledge management among other AI-techniques like fuzzy logic or rule-based systems are used top extract, evaluate and present the data sets requested by the end-user in an appropriate way.
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Jasnoch, Uwe; Göbel, Stefan; Balfanz, Dirk
InGeo-IC: The portal to Geodata
Jasnoch, Uwe; Göbel, Stefan; Balfanz, Dirk
InGeo-IC: The portal to Geodata
Stanford-Smith, Brian (Ed.) et al.: E-business: Key-Issues, Applications and Technologies. Amsterdam: IOS Press; Ohmsha, 2000, pp. 1099-1105
eBusiness Conference (e2000) <2000, Madrid, Spain>
In Germany there exist innumerable geodata which, on the one hand, represent a great economic value but, on the other hand, lie idle to a great extent with (puclic and private) data suppliers so that they cannot be disposed of by potential geodata appliers. This is the reason for a platform or a turntable to be found connecting the groups belonging to the geodata market: geodata providers and appliers as well as GIS service providers. The information and cooperation forum for geodata (InGeoForum) has taken over to create such a platform.
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Kretschmer, Ursula; Roccatagliata, Emanuele
Common-GIS: a European project for an easy access to geo-data
Kretschmer, Ursula; Roccatagliata, Emanuele
Common-GIS: a European project for an easy access to geo-data
Markus, Bela (Ed.): Second European GIS Education Seminar 2000. Proceedings. Szekesfehervar, Ungarn: University of West Hungary, 2000
European GIS Education Seminar EUGISES <2, 2000, Budapest, Hungary>
The ESPRIT project CommonGIS supports users by visualizing and analyzing spatially-related statistical data. The data must be entered by a special tool to structure it in an intelligent way. This is the pre-condition for the automatic generation of maps and statistical graphs. As part of the project a data characterization scheme was developed. The user is guided by the system to get a visualization fitting not only to the data but also to a specific problem. To suit the presentation to personal needs interaction techniques are offered to the user.
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Balfanz, Dirk; Göbel, Stefan
Bridging Geospatial Metadata Standards towards Distributed Metadata Information Systems
Balfanz, Dirk; Göbel, Stefan
Bridging Geospatial Metadata Standards towards Distributed Metadata Information Systems
IEEE Computer Society: Third IEEE Computer Society Metadata Conference. Bethesda, 1999, Paper No 11
IEEE Computer Society Metadata Conference <3, 1999, Bethesda, MD, USA>
Within the last few years, more and more metadata information systems (MIS) have been offered in the WWW bnasing, however, upon quite a number of different standarts and formats. This also applies to geodata systems. Therefore, it is often impossible for a user to get comparable information from different MIS. To harmonize the access to different sstems and make more information available, it is necessary to bridge the different metadata standart/models This paper deals with aspects influencing the development of a geospatial metadata infrastructure and metadata information systems/catalogue systems (MIS/CS). Different approaches to solve problems caused by different overlapping metadata standarts are examined. With a focus on the European region and Germany it describes the current situation in the field of geospatial metadata in comparison with the USA and points out the need of connecting existing MIS and metadata bases. Several metadata standarts/models are compared with references to a practical example. Central topics of discussion are determination of a suitable metadata model and method as well as proposals for architectures which are apt to bridge metadata information systems (MIS) following different metadata models.
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Balfanz, Dirk; Göbel, Stefan; Coors, Volker
Einsatz von Visualisierungstechniken in Hotelreservierungssystemen
Balfanz, Dirk; Göbel, Stefan; Coors, Volker
Einsatz von Visualisierungstechniken in Hotelreservierungssystemen
Schmidt, Benno (Ed.) et al.: Visualisierung raumbezogener Daten: Methoden und Anwendungen. Solingen: Verlag Natur & Wissenschaft, 1999. (IfGIprints 6), pp. 189-203
GeoViSC-Workshop <2, 1999, Münster>
Ein generelles Problem von anwenderorientierten Retrieval-Systemen ist das Auffinden von Objekten, die den Kriterien des Nutzers genügen. Der wesentliche Nachteil bereits existierender Ansätze liegt darin, daß Benutzer während der Ausführung der Suche nur ungenügendes Feedback (visual feedback) bekommen um Aufschluß darüber zu erhalten, inwiefern sie eine Anfrage ggfs. modifizieren/verfeinern sollten. In diesem Paper werden anhand des Beispielszenarios eines Hotelreservierungssystems grundsätzliche Aspekte und ausgewählte Lösungsansätze betrachtet, die Benutzer in die Lage versetzen, geeignete Anfrage-Modifikationen vorzunehmen und auch Approximitätssuchen ermöglichen. Dabei werden Methoden und Techniken diskutiert, die sowohl aus dem Informatik-Umfeld der Visualisierung und des Information Retrieval als auch aus der Mathematik (Formale Begriffsanalyse) stammen. Abschließend wird die partielle Umsetzung der beschriebenen Lösungswege in einem Testsystem -Anwendungsgebiet Hotelreservierungssystem- exemplarisch erörtert.
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Coors, Volker; Jasnoch, Uwe; Jung, Volker
Virtual Reality & 3D GIS. Using the Virtual Table as an interaction platform for collaborative urban planning
Coors, Volker; Jasnoch, Uwe; Jung, Volker
Virtual Reality & 3D GIS. Using the Virtual Table as an interaction platform for collaborative urban planning
Computers & Graphics, Vol.23 (1999), pp. 487-496
In this article we present a prototype system for the computer support of collaborative urban planning. The system is based on the Virtual Table, a collaborative work environment with a rear-projection table. There are two main contributions in our work, a tangible interaction interface for the Virtual Table, and a 3 D-GIS linked to it. We present a new approach to tangible interaction with rear-projection tables, that uses physical, "active" pieces which are easy to build and to track. A set of different pieces with different actions attached to them can be tracked simultaneosly, faciliating group interaction with the planning and decision support system. Active pieces are used to interact with a 3D-GIS supporting a three-dimensional query space in addition to photorealistic visualization.
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Coors, Volker; Schulz, Thorsten
Progressive Datenübertragung in einem WWW-basierten 3D-Geo-Informationssystem
Coors, Volker; Schulz, Thorsten
Progressive Datenübertragung in einem WWW-basierten 3D-Geo-Informationssystem
Schmidt, Benno (Ed.) et al.: Visualisierung raumbezogener Daten: Methoden und Anwendungen. Solingen: Verlag Natur & Wissenschaft, 1999. (IfGIprints 6), pp. 205-218
GeoViSC-Workshop <2, 1999, Münster>
Die Verwendung dreidimensionaler Geo-Informationssysteme im WWW ist derzeit aufgrund des hohen Datenvolumens nicht sinnvoll möglich. In vielen Anwendungen, beispielsweise in der Stadtplanung und Touristik, ist ein solches System aber sehr erstrebenswert. Mit dem hier vorgestellten Verfahren zur progresiven Übertragung, das auf dem von uns eingeführten P-Tree basiert, kann über das WWW auf ein 3D-GIS zugegriffen werden, ohne lange Wartezeiten in Kauf nehmen zu müssen. Durch die Kombination eines Raumteilungsverfahrens und progressiver Geometrieübertragung erfolgt eine abstrakte Darstellung einer Szene sehr schnell. Dieses abstrakte Modell wird schrittweise verfeinert, während der benutzer in der Szene navigiert. Durch die Verwendung eines "load on demand" Paradigma werden nur Daten übertragen, die auch zur Visualisierung benötigt werden. Das Verfahren wurde anhand eines digitalen Stadtmodells von Darmstadt getestet.
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Encarnação, José L.; Jasnoch, Uwe
"Spielzeug" mit Erkenntnis- und Gestaltungsgewinn: Integration von Informationssystemen und Multimedia
Encarnação, José L.; Jasnoch, Uwe
"Spielzeug" mit Erkenntnis- und Gestaltungsgewinn: Integration von Informationssystemen und Multimedia
Böhme, Helmut (Ed.) et al.: Partner im Dialog : Eine Veranstaltung der Technischen Universitäten Darmstadt und Warschau. Darmstadt: Technische Universität, 1999. (TUD Schriftenreihe Wissenschaft und Technik 78), pp. 171-175
Polnische Musik- und Kulturwochen Darmstadt <6, 1998, Darmstadt>
Graphische Informationssysteme (GIS) sind Computersysteme, die verschiedene verteilte Datenbanken mit einer großen Menge komplexer Daten und graphisch-interaktive Systeme zur Akquisition, Interpretation, Manipulation und Visualisierung der Informationen integrieren. Die in den Geo-Informationssystemen - als eine Ausprägung der graphischen Informationssysteme - erfaßten und genutzten Daten bilden ein weit verteiltes Informationsvolumen, dessen Inhalt und Nutzbarkeit derzeit für breite Anwendungskreise nur unzuläglich bekannt und verfügbar sind. Diese Daten müssen vielmehr in ein Informationsnetz eingebracht und für breite Nutzerkreise vermarktet werden. Damit einher geht die Umsetzung der Informationen in einfache und intuitiv verstädliche Darstellungen. Hierbei bieten insbesondere Multimedia.Technologien entsprechende Möglichkeiten, Inhalte auf die unterschiedlichste Art und Weise zu präsentieren.
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Flick, Sascha; Encarnação, José L.; Domik, G.
Konzeption eines adaptiven Frameworks für 3D-Geo-Informationssysteme
Flick, Sascha; Encarnação, José L.; Domik, G.
Konzeption eines adaptiven Frameworks für 3D-Geo-Informationssysteme
ISBN: 3816752489
Bisherige Ansätze unterstützen die 3. Dimension innerhalb von Geo-Informationssystemen (GIS) nur unzureichend. Dies betrifft die Interaktion und Analyse sowie die visuelle Aufbereitung der Analyse. Der Query Space in einem GIS ist wichtig, um Anfragen des Anwenders zu beantworten. Dazu muß die Topologie und die Geometrie in drei Dimensionen unterstützt werden. Der Query Space ist bei den bisherigen Ansätzen zweidimensional. Ein weiteres Defizit besteht in der einseitigen Ausrichtung auf photorealistische Darstellungen. In dieser Arbeit wird die Basis für die Entwicklung eines 3D-GIS geschaffen. Es wird ein Konzept für ein Framework entwickelt, welches bei einer Realisierung eines 3D-GIS als Grundbaustein herangezogen wird. Es wird der Aspekt von der Modellierung, Visualisierung bis hin zur Analyse der Geo-Objekte im 3D-Raum, die Unterstützung von unterschiedlichen Architekturen, das Objektmanagement und die Unterstützung einer graphisch-interaktiven Benutzungsoberfläche berücksichtigt. Die Konzeption des Frameworks wird an zwei unterschiedlichen prototypischen Realisierungen eines 3D-GIS verifiziert.
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Göbel, Stefan; Balfanz, Dirk; Jasnoch, Uwe
InGeoForum - Informations- und Kooperationsforum für Geodaten
Göbel, Stefan; Balfanz, Dirk; Jasnoch, Uwe
InGeoForum - Informations- und Kooperationsforum für Geodaten
Dade, Christian (Ed.) et al.: Management von Umweltinformationen in vernetzten Umgebungen : 2. Workshop des Arbeitskreises "Hypermedia im Umweltschutz" der Gesellschaft für Informatik (GI). Marburg: Metropolis, 1999. (Umwelt-Informatik aktuell 21), pp. 223-233
Management von Umweltinformationen in vernetzten Umgebungen <1999, Nürnberg>
Das InGeoForum versteht sich als Informations- und Kooperationsforum zwischen Geodatenanbietern und Geodatennutzern. Das grundlegende Ziel des InGeoForum besteht darin, basierend auf dem derzeitigen Geodatenmarkt den Aufbau einer "Nationalen Infrastruktur für Geodaten" zu forcieren. Als zentrale Dienstleistung bietet das InGeoForum ein Metadaten-Informationssystem (InGeo-MIS) an, in dem einerseits Datenanbieter ihr Datensortiment in form von Metadaten vermarkten können, andererseits anwender (z.B. GIS-Dienstleister) innerhalb des InGEO-MIS nach geeigneten Geodaten suchen können. Die Grundlage des InGeo-MIS bildet das InGeoForum-Metadatenformat(InGeo-MDF), das nicht nur einen standardisierten/harmonisierten Metadatenaustausch in verteilten Umgebungen ermöglicht, sondern auch die Modellierung von Metadatenbanken und implizit den Aufbau der Benutzeroberfläche des InGeo-MIS beeinflußt. Dieser Beitrag stellt das InGeo-MDF vor und beschreibt Möglichkeiten, wie themenspezifische/fachbezogene Metadaten - insbesondere Umweltdaten - im InGeo-MDF erfaßt werden können und somit in das InGeo-MIS einfließen können.
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Schulz, Thorsten; Coors, Volker (Betreuer)
Konzeption und Implementierung eines Verfahrens zur progressiven Datenübertragung in einem WWW-basierten 3D-Geo-Informationssystem
Schulz, Thorsten; Coors, Volker (Betreuer)
Konzeption und Implementierung eines Verfahrens zur progressiven Datenübertragung in einem WWW-basierten 3D-Geo-Informationssystem
Darmstadt, TU, Diplomarbeit, 1999
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Jung, Volker; Lutze, Karen; Fraunhofer IGD
Marktanalyse über auf dem deutschsprachigen Markt vorhandene Netzwerkdokumentationssysteme.
Jung, Volker; Lutze, Karen; Fraunhofer IGD
Marktanalyse über auf dem deutschsprachigen Markt vorhandene Netzwerkdokumentationssysteme.
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