22.05.2003Seminar Geoinformation IV Sommersemester 1 Thema: Methoden zur Visualisierung von Geodaten im Internet Referent: Martin Schulze Web – GIS und

22.05.2003 Seminar Geoinformation IV Sommersemester

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Thema:Methoden zur Visualisierung von Geodaten im Internet

Referent:Martin Schulze

Web – GIS und Multimedia


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Inhaltsverzeichnis

Clint-Server-Architekturen

Kartenvorstufen

statische Karten

interaktive Karten

- Sensitive Karten

- Maps on demand

- Animierte Karten

- Web-Gis Karten

1. Merkmale kartengestützter Online-Systeme

2. Übertragungs- und Präsentationsformen raumbezogener Daten im Internet

3. Konstruktion von Web – Karten verwendete Datenformate

4. Aufbau von Informationssystemen im Internet

- GIF- JEPG oder JPG - PNG


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Merkmale Kartengestützter Online-Systeme

- möglich während des Entstehungsprozesses auf spezifische Nutzungsanforderungen einzugehen

Die Vorteile gegenüber traditioneller Papierkarten aber auch gegenüber Offline–Bildschirmkarten sind:

- technische, theoretische internet–basierenden kartographische Darstellungen

- zeitlich, räumlich unbeschränkte Zugang zu Webservern

- vielfältigen, unkomplizierten Daten- und Informations- austausch

- Netzwerkverbindungen unmittelbare Rückkopplungen zum Server


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Damit ist verbunden das nicht nur auf Graphische sondern auch auf (nicht graphische) Geodaten zugegriffen werde kann. Dank dieser Techniken ist es nun auch möglich auf die Fragestellung des jeweiligen Anwenders besser einzugehen und in einer interaktiv – analytischen Vorgehensweise den Wissensstand auszubauen.


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Durch vernetzen von Einzelrechner erlangt man nicht nur größere Datenmenge sondern auch neues Wissen, problematisch ist aber die Kompatibilität und Standarisierung.

Durch die Vernetzung erlangte Vorteile:- sehr hohe Aktualität der Geodaten auf den Servern

- jederzeit und von jedem Ort aus abrufbar (nur bei „gepflegten“ Webseiten)

Probleme:- Glaubwürdigkeit der erlangten Informationen beim Download (keine Kontrollinstanzen)


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Präsentationsformen raumbezogener Daten im

Internet Zur Visualisierung von Geodaten im Internet gibt es viele verschiedene Möglichkeiten. Einige werden nun vorgestellt und in ihren Prinzipien erläutert.

Kartenvorstufen (Karte in Form von digitalen Rohdaten) kann nur mit geeigneter Software bearbeitet werden, dazu zählt der Browser nicht.

http:/edcwww.cr.usgs.gov/doc/edchome/ndcdb/ndcdb.html


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- Am Anfang des Online-Mappings wurden Karten (Papierkarten) gescannt und konnten so in Form von Bitmaps als statische Karte visualisiert werden - Statische Karten bilden heutzutage den größten Teil von Karten im Internet (Kartensammlung auf verschiedenen Webseiten). www.reliefweb.int/mapc

Das ist aber nur der Fall weil diese Aktionen auch mit einer Papierkarte möglich sind deswegen zählt dieser Vorgang noch zur statischen Karte. Also wenn durch Anklicken einer Karte eine Vergrößerung oder Vergröberung erreicht wird ist diese Karte statisch.

statische Karten(static maps oder view only maps) vorgefertigt und leicht mit jedem Browser auf dem Bildschirm zu visualisieren

Die Grenze zwischen statische und interaktiv beeinflußbaren Kartendarstellungen ist nur sehr schwer zu ziehen. Von einer statischen Karte ist auch dann noch zu sprechen, wenn sie durch den Browser verschoben werden kann oder in ihrer Größe veränderbar ist.


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interaktive Karten sensitive Karten (clickable maps oder image maps) kann mit einer sensitive Fläche versehen sein oder komplett als Link fungieren, um dann neue Informationsschichten aufzurufen, die sich auf einer neuen Seite darstellen. www.lonelyplanet.com/

durchKlicken

auf sensitiveFläche neuerLink entsteht

http://www.lonelyplanet.com/destinations/


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Von interaktiv kann man sprechen wenn die Möglichkeit geboten wird, das durch eine Aktion des Nutzers neue Informationen geliefert werden, die durch die Ausgangsdarstellung nicht ermittelt werden können.z.B. dies ist dann der Fall, wenn eine Siedlung zunächst nur als Punktsignatur erscheint, nach der Vergrößerung jedoch in ihrer Grundrissstruktur abgebildet wird und mit weiteren textlichen Erläuterungen versehen ist.

Der Reiz an Karten aus dem Internet besteht darin, dass durch Multimedia Aktionen den Karten durch einzelne Buttons oder Flächen zum anklicken Sonderfunktionen zugeordnet werden können. Es können auch Verbindungen zu anderen Dateien hergestellt werden. Diese Click maps dienen oft als graphische Schnittstelle, da über sie z.B. eine weitere Information über die angeklickte Karte oder Gebiet erscheint.Beispiel: es wird eine Weltkarte dargestellt, die klicksensitiv ist(Länder, Staaten und Städte www.lonelyplanet.com) somit kann man sich die Informationen über sein Reiseziel besorgen.Ein weiterer Vorteil von sensitiven Karten ist, das alle Browser mit ihnen umgehen können, somit ist es nicht nötig Plug-ins oder sonstige Software-Erweiterungen zu besitzen oder andere Programme zu installieren.

interaktive Karten

http://www.lonelyplanet.com/


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Maps on demand werden Informationen vor der Visualisierung vom Nutzer ausgewählt und dann nach diesen Daten generiert

Bei dem Zugriff auf einen Mapserver ist eine sehr hohe Informationsdichte zu erwarten, aus diesem Grund wird ein Katalog von unterschiedlichen Informationsschichten als Fragenpaket gestellt. Somit kann der User seine eigene Karte für seine eigenen Bedürfnisse erstellen (TIGER Map Server).

http://tiger.census.gov/

anklicken

http://tiger.census.gov/cgi-bin/mapbrowse-tbl


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animierte Karten mit denen sich dynamische Bewegungen animieren und visualisieren lassen sowie automatische

Aktualisierung der Karte

Diese Karten haben eine Folge von veränderten Darstellungen in einem bestimmten Zeitintervall, sodass bei einer schnellen Darstellung hintereinander eine Animation entsteht (Daumenkino oder Zeichentrickfilme). Die animierten Karten können auch noch um akustische Elemente erweitert werden. www.nationalatlas.gov

http://www.nationalatlas.gov/

http://nationalatlas.gov/atlasvue.html


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Web-Gis Karten Statische und interaktive Karten als Ergebnis von Gis-Analysen: Darstellung von Abfrage- und

Analyseergebnissen, die interaktiv mithilfe eines online arbeitenden Geographischen Informationssystems gewonnen werden und aufgrund ihrer interaktiven Strukturen analytische Funktionen besitzen

Bei diesen Karten handelt es sich somit nicht mehr „nur“ um die bloße Ergebnispräsentation nach einer vollzogenen GIS-Operation, die zwar interaktiv erzeugt, jedoch im Ergebnis dann weitgehend statisch bleiben. Dadurch wird dem Nutzer die Möglichkeit geboten auf den Client-Rechner Raumbezoogene abfragen und Analysen vorzunehmen.Mittlerweile stehen viele Systeme zur Verfügung, die je nach Anwendungsgebiet in ihren Benutzeroberflächen unterschiedliche Interaktionsmöglichkeiten ihrer Kartenprodukte bieten

Die Abfrageprodukte solcher Web-Gis Systeme sind meistens Darstellungen, die interaktiv erstellt werden aber das Ergebnis liegt in statischer Form vor. Die Übertragenen Daten oder Katen werden vor dem Verschicken aus Vektordatensätzen in Rasterdatensätze konvertiert. In diesen Systemen werden heutzutage auch Vektorformate benutzt, die eine Software-Erweiterung bei den Browsern voraussetzen.Aus diesen übertragenen GIS-Daten werden im Browser Vektorgraphiken, die interaktive Fähigkeiten besitzen. Hierbei ist es möglich einzelne Kartenelemente zu selektieren, was bei GIF oder Jpeg Bilder nicht der fall ist. An Karten sind Tabellen angebunden.


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Bei interaktiven Karten für Web-GIS-Zwecke ist neben der Plug-in-Technik auch Java sehr wichtig. Dies verhilft den Browsern zu sehr umfassenden Leistungsmerkmalen. Insgesamt bleibt jedoch festzuhalten, dass GIS-Operationen im engeren Sinne, also klassische Analyseverfahren wie das Verschneiden oder die Puffergenerierung auch im Internet bisher nur wenig verbreitet sind. Der weitaus größere Anteil entfällt auf reine Abfragesysteme.

Web-Gis Karten


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Konstruktion von Web – Karten

Grundlagen der konventionellen sowie der digitalen Karten bilden die Sach- und Geometriedaten, die über Online-Rechner beschafft werden können.

Formen der Kartenerzeugung für das World Wide Web


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Verwendete Datenformate GIF

Damit keine Plug-ins oder externe Viewer zur Darstellung von Bilder oder Karten benötigt werden haben sich drei Formate durchgesetzt (GIF, PNG und JPEG), da sie die am besten oder kleinsten komprimieren

bzw. kodiert, wodurch die Übertragungszeit derselbigen so gering wie möglich gehalten wird.www.webkartographie.de

www.uni-koeln.de/themen/multimedia/grafikformate/vergleich.htm#Bildtyphttp://www.glossar.de/glossar/1frame.htm?http%3A//www.glossar.de/glossar/z_bildformate.htm

GIF:Gif eignet sich hervorragend zum Komprimieren von Grafiken mit wenigen Farben und zusammenhängenden Farbflächen (z.B. Logos, Buttons u.ä.)Weitere Vorteile des gif-Formats: Es kann eine beliebige Farbe der Ausgangsgrafik als transparent definiert werden. Das Ergebnis ist dann ein z.B. freigestelltes Bild, welches Sie problemlos auf jeden Hintergrund, auch mit Farbverläufen, platzieren können.Außerdem können (und sollten) gif's im "Interlaced"-Modus gespeichert werden. Ergebnis beim Betrachter mit seinem Browser ist: Das Bild baut sich stufenweise von grob bis fein auf.Auch die beliebten animierten Grafiken im Web sind gif-Dateien (animated gif), diese können z.B. mit Macromedia Fireworks, Adobe Image Ready und vielen speziellen Free- und Shareware "Gif-Animations-Programmen„ erstellt werden. Der große Nachteil des gif-Formats liegt in seiner Farbbeschränkung: Es können maximal 256 Farben je Grafik gespeichert werden. Damit ist es für alle Bilder mit Farbverläufen, z.B. Fotos, untauglich.

http://www.webkartographie.de/

http://www.uni-koeln.de/themen/multimedia/grafikformate/vergleich.htm#Bildtyp

http://www.glossar.de/glossar/1frame.htm?http%3A//www.glossar.de/glossar/z_bildformate.htm


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JPEG oder JPG:Das jpg-Format (Joint Photographic Experts Group) ist der "Allrounder": Dieses Format kommt zum Einsatz, wenn es sich um Bilder mit vielen Farben handelt, also grundsätzlich für Fotos und für alle Grafiken mit Farbverläufen. Da jpg immer mit 16,7 Mio. Farben speichert, können mit diesem Format solche Bilder am besten dargestellt werden.Ähnlich wie der interlaced-Modus beim gif-Format funktionieren die "progressiven JPEG-Grafiken": es wird erst eine undeutliche Fassung des Bildes im Browser angezeigt, die Details werden nach und nach sichtbar.

Leider unterstützen bisher nur die neuesten Browser von Netscape und Microsoft die Darstellung des png-Formats. Deswegen ist zum jetzigen Zeitpunkt von einer Verwendung im Web noch abzuraten.

Verwendete Datenformate JEPG oder JPG / PNG

(gesprochen "ping") steht für "Portable Network Graphics" und ist die Alternative und Nachfolger des gif's.

PNG:

Dieses Format kann 16,7 Mio Farben darstellen, komprimiert sehr gut und verlustfrei und ist im Gegensatz zu gif für die Softwarehersteller ohne Lizenzgebühren implementierbar.



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Client-Server-Architekturen

Im Regelfall werden Pc´s als Frontend-Geräte (Clients) und Workstations als Backends (Server) eingesetzt. Den Clients kommt dabei die Bedeutung zu, Daten für den Verarbeitungsprozess auf dem Server einschließlich der Speicherung und Verwaltung zur Verfügung zu stellen. Auch die Steuerung des Datenzugriffs sowie die Sicherungsmaßnahmen obliegen dem Server. Notwendig ist allerdings, dass er über ein multitaskingfähiges Betriebssysteme verfügt. Für Clients sind normale Betriebssystem ausreichend.


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Linkshttp://edcwww.cr.usgs.gov/doc/edchome/ndcdb/ndcdb.htmlwww.reliefweb.int/mapcwww.lonelyplanet.comhttp://tiger.census.govwww.nationalatlas.govwww.webkartographie.dewww.uni-koeln.de/themen/multimedia/grafikformate/vergleich.htm#Bildtyphttp://www.glossar.de/glossar/1frame.htm?http%3A//www.glossar.de/glossar/z_bildformate.htmhttp://gio.uni-muenster.de/beitraege/ausg97_1/ifgi1/uhl_einl.html http://ifgivor.uni-muenster.de/vorlesungen/Visualisierung/kap/kap8/k08_3b.htm http://www.laum.uni-hannover.de/ilr/lehre/giseinf/daten/datalift.htm http://www.gis-tutor.de/internet/inetgis/423.htm http://www.ecology.uni-kiel.de:8080/EDV/sim-sh/GISDBVIS/Notizenhttp://www.lfu.baden-wuerttemberg.de/lfu/uis/globus_direkt/globus3/342-ipfb/gl3.htmlhttp://www.diplomarbeit.biz/175_gis.phphttp://gio.uni-muenster.de/beitraege/ausg00_2/intro.htmhttp://www.bbr.bund.de/raumordnung/raumbeobachtung/veroeff_visualisierung.htm http://annihilator.gia.rwth-aachen.de/Forschung/GDI/ http://w3.siemens.de/solutionprovider/_online_lexikon/2/f007582.htm

QuelleCompass, Das Geographische Seminar, Frank Dickmann, Westmann Schulbuchverlag GmbH Braunschweig, 1Auflage 2001

ISBN 3-14-160340-5

http://www.reliefweb.int/mapc



http://www.nationalatlas.gov/

http://www.webkartographie.de/

http://www.uni-koeln.de/themen/multimedia/grafikformate/vergleich.htm#Bildtyp


http://gio.uni-muenster.de/beitraege/ausg97_1/ifgi1/uhl_einl.html

http://ifgivor.uni-muenster.de/vorlesungen/Visualisierung/kap/kap8/k08_3b.htm

http://www.laum.uni-hannover.de/ilr/lehre/giseinf/daten/datalift.htm

http://www.gis-tutor.de/internet/inetgis/423.htm


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