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Routenplanung und Navigation
GDF
ein internationaler Standard zur Modellierung von Straßennetzen
03. Juli 2003 Manuela Nie 2
• Allgemein– Motivation– Was ist GDF?
• Aufbau des GDF– Feature Catalogue– Attribut Catalogue– Relationship Catalogue
• Beispiele in ArcMap
Übersicht
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Unterschiedliche Länder =
Unterschiedliche Basisinformationssyteme für Geo- Daten
ABERviele Nutzer die alle Daten parallel verwenden möchten
Lösung: Entwicklung eines internationalen Standards -
das GDF - Datenmodell
Motivation
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Ausschnitt aus ArcMap-Bonner GDF
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Was ist GDF?
• Abkürzung für „geographic data files“• beinhaltet die Beschreibung, Klassifizierung
und Codierung von Straßeninfrastrukturen• Vorgaben für GDF in der ISO/TC 204 N 34• Norm wird laufend aktualisiert und
weiterentwickelt • dient unter anderem als Grundlage für die
Fahrzeugnavigation
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Routenplanungen
• Kein Problem: wenn ich alle Straßen in allen Richtungen befahren kann
• ABER: wie realisiere ich Verkehrsregeln wie Einbahnstraßen, Abbiegeverbote etc.
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Lösung
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Aufbau des GDF
• Feature Catalogue• Attribut Catalogue• Relationship Catalogue• Feature Representation Scheme• Quality Description
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Feature Catalogue
Features
ComplexFeatures
SimpleFeaturesenthält
ist enthalten
in
enthältist
enthalten in
Point Features
Line Features
AreaFeatures
besitzt be-zeichnet
vierstelligerCode
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Levels
• die Objekte werden auf drei unterschiedlichen Ebenen erfasst– Level – 0– Level – 1– Level – 2
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Level – 0
• Topology Ebene• Alles wird durch die graphischen Basiselemente dargestellt
– Nodes (0-dim) oder alternativ Punkt– Edges (1-dim) oder alternativ Polylinie– Faces (2-dim) oder alternativ Polygon
• Keinen direkten Objektbezug• Exakte topologische Anfragen möglich
– z.B. in welchem Landkreis befinde ich mich im Moment?
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Beispiel Level-0
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Level-1
• Feature Ebene• wird zur optimalen Routenfindung verwendet• beinhaltet Simple Features• an Features können Attribute und Relationen gehängt
werden
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Beispiel Level-1
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Level-2
• Simple und Complex Features werden miteinander verbunden– Kreuzungen, die in Level-1 als einzelne Straßenelemente
dargestellt wurden, sind in Level-2 zum Beispiel nur noch ein Punkt
• wird verwendet, wenn eine vereinfachte Darstellung des Straßennetzes ausreicht.– z.B. Planen einer Reise von A nach B über C, da hierfür keine
detaillierten Informationen benötigt werden– auf Level-1 werden diese Informationen genauer definiert
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Beispiel Level-2
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Attribute Catalogue
Attribute
Features Relationen
Composite Attribute
AttributeTyp
gehörtzu
besitzt
gehörtzu
besitzt
SimpleAttribute
besitzt
CodeName
be-zeichnet
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Relationship CatalogueRelationen
beteiligteFeatures
besitztbe-zeichnet sind inent-
hält
CodeName gehört
zu
besitzt
KlassenVorfahrts-
beziehungen
Abbiege-verbote
Über/Unter-führungen
„Teil-von“-Beziehung
Adjazenz-relation
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Beispiele für Relationen• Prohibited Manoeuvre
– Manöver, welches eigentlich möglich, aber verboten ist
– Verkehrszeichen• Restricted Manoeuvre
– Manöver, welche eindeutig anhand der Anwendung rechtmäßiger Maßnahmen, die durch Verkehrsschilder angezeigt werden, erlaubt sind
– Verkehrszeichen
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Beispiel Kreuzung (1)
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Beispiel Kreuzung (2)
ENDE!!!!
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Features
• Realweltobjekt wie z.B. Straßen, Gebäude und Eisenbahnen
• Beispiele– Roads– Ferries– Buildings– Brunnels (Bridge und Tunnels)– Trafic Sign
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Attribute
• Definieren die Eigenschaften und Besonderheiten von Features und Relationen
• Attribut-Werte können Code, Text, ID oder Zahlenwert sein
• Unterscheidung in einfache, zusammengesetzte, segmentierte und zeitabhängige Attribute
• Beispiele für eine Straße– Number of Lane– Direction of Traffic Flow– Opening Period
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Relationen• ähnlich wie Attribute• definieren jedoch nur Features • es gibt
– binäre Relationships mit nur zwei beteiligten Features• Beispiel: Paris ist die Hauptstadt von Frankreich
– drei- oder mehrfach Relationships mit mehreren Features
• Beispiele: Prohibited Manoeuvre Restricted Manoeuvre
• ein Feature kann an mehr als einer Relation beteiligt sein
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Verkehrszeichen (1)
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Verkehrszeichen (2)
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03. Juli 2003 Manuela Nie 31
03. Juli 2003 Manuela Nie 32
03. Juli 2003 Manuela Nie 33
03. Juli 2003 Manuela Nie 34
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ENDE!!!!
