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Entwicklung mobiler Geodienste
Martin Breunig1, Rainer Malaka2, Wolfgang Reinhardt3, Joachim Wiesel4
1Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung (FZG)Hochschule Vechta
email: [email protected]
2European Media Laboratory GmbH Heidelbergemail: [email protected]
3Arbeitsgemeinschaft Geoinformationssysteme (AGIS)Universität der Bundeswehr München
email: [email protected]
4Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung (IPF)Universität Karlsruhe
email: [email protected]
©Breunig, FZG Vechta
Verbundprojekt „Weiterentwicklung von Geodiensten“
http://www.geoservices.fzg.uni-vechta.de
im Sonderprogramm „Geotechnologien“ (BMBF/DFG) http://www.geotechnologien.de
©Breunig, FZG Vechta
Ausgangslage
Neue Möglichkeiten für die Geowissenschaften • Verbindung des Internets mit mobilen Kommunikationstechnologien
• Ortsunabhängige Zugriffe auf verteilt erhobene und verwaltete Geodatenbestände.
schnellere Verfügbarkeit und steigende Qualität von Informationen über unsere Umwelt.
Neuartige Geodienste sollen von stationären und mobilen Anwendern genutzt werden können.
©Breunig, FZG Vechta
• Erfassung• Verwaltung mehrdimensionaler Geodaten (insbes. 3D/4D)• Visualisierung für neuartige Geodienste mit mobilen Klienten.• Analyse
©Breunig, FZG Vechta
Von zentralem Interesse für das Verbundprojekt
• Entwicklung eines Gesamtkonzepts für die Erfassung, Verwaltung, Nutzung und Visualisierung von Geodaten für moderne mobile Geodienste.
• Realisierbarkeit und Akzeptanz in den Geowissenschaften anhand von Komponenten eines Prototypsystems zeigen.
• Evaluation anhand einer konkreten Anwendung (aus der Ing.geologie) Nutzen für die Geowissenschaften muss erkennbar sein!
z.B. Kosteneinsparung bei der Datenerfassung, schneller Zugriff auf Geodaten, neuartige Visualisierung auf mobilem Endgerät
©Breunig, FZG Vechta
Ziele
Systemarchitektur
Kommunikationsinfrastruktur
3D/4D GeoDB-Dienste
DB
andere Geodienste
GeoDB Schicht
Implementationsschicht
Service-Interface Schicht
mobileApplikationen
WWW Browser Client
Applets Komponenten
©Breunig, FZG Vechta
Entwicklung von Komponenten-Software für den internetbasierten Zugriff auf Geodatenbank-Dienste
Martin Breunig, Wolfgang Bär, Andreas Thomsen
Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung (FZG)
Hochschule Vechtaemail: (mbreunig, wbaer, athomsen)@fzg.uni-vechta.de
©Breunig, FZG Vechta
Hochschule Vechta
Teilprojekt I
Kommunikationsinfrastruktur
Karlsruhe Heidelberg München
Komponenten für mobile GIS3D-Augmented-Reality-Komponente
Sichtbarmachung geologischer Strukturen, Planungsvorhaben, Leitungen im Untergrund
Geodatenbank-Dienste für den raum-zeitlichen Zugriff
DB
andere Geo-Dienste
GeoDB Schicht
Implementationsschicht
Service-Interface Schicht
Datenbank-Komponente für service-orientiertes 3D/4D-GIS
Vechtastand. Interfaces für Geodienste
Erfassung, Aktualisierung, Nutzung, Analyse und Visualisierung von 3D/4D-Geodaten
©Breunig, FZG Vechta
Ziele des Teilprojektes
Eckpunkte:
Entwicklung von Datenbank-Komponenten für ein serviceorientiertes 3D/4D Geoinformationssystem.
• Servicearchitektur (layerbasiert, verkettbar)
• Zugriff auf das Geodatenbanksystem erfolgt nur über Services
• Spezifikation eines Datenbanksystem unabhängigen 3D/4D Geodatenbank-Service-Framework
• Prototypische Umsetzung
©Breunig, FZG Vechta
• Asynchrone Serviceverarbeitung
Die ersten Schritte...
• Tests mit objekt-relationalen bzw. objektorientierten Datenbanksystemen bzgl. der Verwaltung von 3D-Geodaten:
- IBM DB2 - Objectivity/DB
• Entwicklung eines geeigneten geom. 3D/4D-Datenmodells und Integration in ein ausgewähltes Datenbanksystem
• Tests mit räumlichen Zugriffsmethoden (Octree, R*-Baum)
©Breunig, FZG Vechta
Teilprojekt II„Mobiles Erfassungssystem“
Wolfgang Reinhardt
Arbeitsgemeinschaft GIS (AGIS)Universität der Bundeswehr München
Werner-Heisenberg-Weg 39D-85577 Neubiberg
Tel.: (+49 89) 6004 - [email protected]
http://agis.bauv.unibw-muenchen.de/
Rainer Malaka
European Media Laboratory GmbHVilla Bosch
Schloss-Wolfsbrunnenweg 33D-69118 Heidelberg
Tel.: (+49 6221) 533 - [email protected]
http://www.eml.org/
Kommunikationsinfrastruktur
Karlsruhe Heidelberg München
Komponenten für mobile GIS3D-Augmented-Reality-Komponente
Sichtbarmachung geologischer Strukturen, Planungsvorhaben, Leitungen im Untergrund
Geodatenbank-Dienste für den raum-zeitlichen Zugriff
DB
andere Geo-Dienste
GeoDB Schicht
Implementationsschicht
Service-Interface Schicht
Datenbank-Komponente für service-orientiertes 3D/4D-GIS
Vechtastand. Interfaces für Geodienste
Erfassung, Aktualisierung, Nutzung, Analyse und Visualisierung von 3D/4D-Geodaten
©Breunig, FZG Vechta
Anwendungsszenarien
Architektur Kommunikation Schnittstellen Transaktionskonzept
Datenerfassung / - visualisierung Integration der Erfassungsgeräte Aufbereitung erfaßter Daten
Qualitätssicherung
Arbeitsbereiche
Verfügbare Technologien
Handheld-Computer
Mobiltelefon
WLAN
GSM/GPRS
UMTS
Bluetooth u.a.
LAN/WAN
Laptop
PDA
Mobile Endgeräte
Anwendungen
Beispielgeräte
Teilprojekt III„Augmented Reality GIS Client“
Joachim Wiesel
Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung (IPF)Universität Karlsruhe
Englerstraße 7D-76131 Karlsruhe
Tel.: (+49 721) 608 - 2316email: [email protected]
http://www.ipf.uni-karlsruhe.de/
Kommunikationsinfrastruktur
Karlsruhe Heidelberg München
Komponenten für mobile GIS3D-Augmented-Reality-Komponente
Sichtbarmachung geologischer Strukturen, Planungsvorhaben, Leitungen im Untergrund
Geodatenbank-Dienste für den raum-zeitlichen Zugriff
DB
andere Geo-Dienste
GeoDB Schicht
Implementationsschicht
Service-Interface Schicht
Datenbank-Komponente für service-orientiertes 3D/4D-GIS
Vechtastand. Interfaces für Geodienste
Erfassung, Aktualisierung, Nutzung, Analyse und Visualisierung von 3D/4D-Geodaten
©Breunig, FZG Vechta
Definition eines AR-Systems
Erweiterung der realen Welt mit virtuellen Objekten ( alle Sinne!! )
Interaktiv und in Echtzeit
Überlagerung in 3D
Ziele
Erfassung von (großen) 3D-Objekten in einer natürlichen Umgebung
Orientierung im Freifeld
Online Zugriff auf die 3D-Geodatenbank im Projekt
Überlagerung von DB-Inhalten auf die natürliche Szene(Geometrie- als auch Sachdaten)
3D-Messung
Einsatzgebiet Ingenieurgeologie/Katastrophenmanagement
Projective Displays
Ausblick - Gesamtprojekt
Laufzeit des Verbundprojektes zunächst bis September 2005
• Definition eines GML Profils für den Datenaustausch
• Definition von Schnittstellen
• Herausarbeitung eines Anforderungskataloges für die Ingenieurgeologische Anwendung
Kommende gemeinsame Aufgaben:
Ausblick - Teilprojekt Vechta
• Implementierung des Prototypen des 3D/4D Geodatenbank-Service-Kerns
• Weiterentwicklung des 3D/4D Objektmodells (Geometrie und Topologie)
• Definition der Datenbankoperationen im 2D/3D/4D und der Projektionsoperationen von 3D Objekten auf Ebenen im 3D