Verkehrsnetze
Projektbeitrag im Rahmen des Vertieferseminars für GIS
von Mathias ThelkerBonn, den 15.11.2000
Verkehrsnetze = Graphen
Graphenstruktur besteht aus:
Knoten (nodes):
Kreuzungen, Abzweigungen, (Änderung von Objekten)
Kanten (arcs): Verbindungen von Knoten = Straßen / Wege
Speicherung von Graphen
51,1119,12523,542,98499,431,23387,2311,98234,7812,341yxNode
Knotenverzeichnis:(Table Of Nodes)
Kantenverzeichnis:(Table Of Arc)
28211
From Node
54423
To Node
54321
Arc
Speicherung von Graphen (ArcInfo)
Datenstruktur von GIS-Formaten:
Verkehrsweg
( Objektbereich )
Objektklasse:
Objektart:
Attribute:
lfd. Nr.
Qualität
Fahrsp
lfd. Nr.
Qualiät
lfd. Nr.
Qualität
Straße Weg Platz
Die Fragen: Was für Daten können/wollen wir verwenden ?
(ATKIS vs. GDF)
Wie können die Daten nach ArcInfo importiert werden ?
Was ermöglicht ArcInfo im Umgang mit Verkehrsnetzen bzw. Graphen ?
Wie lassen sich Objekte und Attribute bearbeiten ? (Wie ist die Routenplanung zu realisieren ?)
A T K I S : Beschreibung der Topographie Vielzahl von Objektklassen und Objektarten
(Auch Teilobjekte bei Objektänderung)
Ausgabe als Datenbankformat „EDBS“ Konvertierung zu „dxf“-Format (CAD-Format)
möglich.(Dabei gehen jedoch alle Objektinformationen verloren und es wird nur die geometrische Anordnung gespeichert)
A T K I S :
Objektarten:• Straße• Weg• Platz• ...
Attribute:• Breite• Beschaffenh.• ...
Objektbereiche: Verkehr Siedlung ...
Objektklassen:• Schienenverkehr• Straßenverkehr• ...
Aufbau:
Primär für Navigationssysteme in Fahrzeugen=> Straßenachsen (mit Abbiegespuren, etc)
Erfassung durch 2 konkurierende Konsortien- EDRA (European Digital Road Association) (Bosch / TeleAtlas)- EGT (European Geographic Technologies)
Entwicklung seit 1984 -> gdf Version 3.0 (ISO-Norm)Europa voll erfaßt
TeleAtlas bietet mittlerweile 3 Systeme an (StreetNet, RoadNet und MultiNet)Multinet soll auch topographische Informationen anbieten, soweit sie für den Autofahrer wichtig sind (Sehenswürdigkeiten, Raststätten. etc.)
G D F :Geographic Data FileGeographic Data File
Beschreibt (nur) Verkehrswege, keine Topographie
In neuerer „multiNet“-Version weitere Informationen möglich (laut TeleAtlas)
wenig Objektklassen und Objektarten viel Gewicht auf Attribute, die auch segmentiert
oder temporär sein können. Import von gdf Format fraglich
G D F :Straßenteile
können verschiedene
Attribute besitzen
Attribute sind nur zu bestimmten Zeitpunkten
vorhanden
G D F :10 Objektgruppen: Straßen Wohngebiete Verwaltung Bahn ...
Objektarten:• Straße• Fähre• Brunnels• ...
Attribute:• Art• Breite• Höchstges.• Richtung• ...
Aufbau:
ATKIS vs. GDFATKIS*: GDF:
*Nach ATKIS muß zwischen einem Objekt und der Geometrie des Objektes mindestens ein Objektteil gebildet werden
Beispiel: „Fahrbahn mit baulich-getrennten Fahrspuren“
ObjektteilObjektteilObjektteil
Objekt: Fahrbahn (3106)
Objekt: Straßenkörper (3105)
Objekt: Fahrbahn (3106)
komplexes Objekt: Straße (3104)
FeatureElement: Road Element
FeatureElement: Road Element
Komplexes FeatureElement: Road
Zusammenfassung:
Vorteile: „Datenzugang:“
Die benötigten Daten liegen in der gewünschten Genauigkeit vor und ergeben eine komfortable Basis
„Fahrzeugneutral“:Es sind keine Fahrspuren o.ä. vorhanden, die im Fahrradsystem überflüssig sind und zu Verwirrungen führen
Nachteile: „Komplexe Darstellung“:
Durch die Vielzahl von Objekten kommt es zu komplizierten Darstellungen. (siehe Beispiel)
„Objektdimensionen“:Definition von Flächen- und Linienelementen führt zu Verwirrung, im schlimmsten Falle zu einer fehlerhaften Zuordnung
ATKIS
Vorteile: „Attributgewichtung“:
Veränderungen der Objekte können schnell und sicher durch Ergänzung von Attributen beschrieben werden.
„Attributflexibilität“:Es können segmentierte oder temporäre Attribute eingesetzt werden. Dies führt zu Vereinfachungen und flexiblerem Umgang mit Situationen
Verkehrsattribute: (Einbahnstraßen o.ä.) sind vorhanden
Nachteile: „KFZ-spezifisch“:
Da das System auf Fahrzeugnavigation zugeschnitten ist, gibt es zu viele KFZ-Informationen (Fahrspuren), andererseits zu wenig „Fahrrad“-Informationen (Rastplätze, Kultur, etc...)
Import nach ArcInfo ist fraglich
„Ungenauigkeiten“:Mischung mit Koordinaten anderer Herkunft könnte schwierig sein.Mit ATKIS (± 15m) unmöglich.
Zusammenfassung: GDF
DatenErfordernisse / Wunschliste:
Flächendeckendes Verkehrssystem von Bonn
Genauigkeit ± 3 m
Eindeutigkeite
Objektkatalog mit relevanten Objekten
Einfach strukturiert
Attributvielfalt (segmentiert, temporär, ...)
ArcInfo kompatibel
ATKIS
(?)
-
-
?
GDF
-
?
ArcInfo Möglichkeiten:
Import von Rohdaten (ATKIS, GDF, ...) ist prinzipiell möglich. Es ist jedoch fraglich, ob die Datenstruktur vollständig übernommen werden kann.
ArcInfo Möglichkeiten:
Kanten- und Knotenbildung ist über Tool möglich, wenn nur die reinen Linienstrukturen importiert werden können (z.B. dxf-Format). Die Genauigkeit dieser Prozeduren muß sich in der „Praxisphase“ zeigen
Die Einführung neuer Attribute und Objekte stellt in ArcInfo kein Problem dar. „Sub“-Attribute möglich Beschreibungen von Beziehungen zwischen Objekten können mit einfachen
logischen Operationen geschehen (if-Abfragen etc.)
ArcInfo Möglichkeiten:
Abschließende Fragestellungen
Sind gdf-Daten verfügbar ? Welche Daten wählen wir ? Lassen sich die Daten (GDF oder ATKIS) in ihren
Datenstrukturen nach ArcInfo importieren ? Woher kommen die „Fahrrad“-spezifischen Daten und
wie kompatibel sind diese zu den Verkehrsdaten ? Wie aufwendig (automatisiert <-> „handarbeit“) wird die
Attributerstellung für unsere Zwecke ?
G D FG D F
ATKIATKISS