Visualisierung von Geodaten 1. Volker Carlguth Inhalt Visualisierung –Motivation –Definition –Vorteile –Geoobjekte Geometrische Modellierung –Rastermodelle

11Visualisierung von Geodaten

Visualisierung von GeodatenVisualisierung von Geodaten

Visualisierung von Geodaten Volker Carlguth

InhaltInhalt VisualisierungVisualisierung

– MotivationMotivation– DefinitionDefinition– VorteileVorteile– GeoobjekteGeoobjekte

Geometrische ModellierungGeometrische Modellierung– RastermodelleRastermodelle– VektormodelleVektormodelle– HybridmodelleHybridmodelle

SoftwareSoftware– KartographieKartographie– Client-Server-AnwendungenClient-Server-Anwendungen– 3D-Visualisierung3D-Visualisierung– Photorealistische VisualisierungPhotorealistische Visualisierung

FragenFragen


MotivationMotivation

Cholera-AusbruchCholera-Ausbruchin Londonin London


VisualisierungVisualisierung

Definition:Definition:– Transformation von Daten in ein sichtbares BildTransformation von Daten in ein sichtbares Bild

Aufgaben:Aufgaben:– Darstellung relevanter Sachverhalte auf einem Darstellung relevanter Sachverhalte auf einem

BlickBlick– unbewußte und intuitive Wahrnehmungunbewußte und intuitive Wahrnehmung– Hilfe beim Erkunden, Verstehen und Erklären Hilfe beim Erkunden, Verstehen und Erklären

von räumlichen Strukturen und Prozessevon räumlichen Strukturen und Prozesse


Vorteile der computergestützten Vorteile der computergestützten Visualisierung Visualisierung

Interaktives Arbeiten am BildschirmInteraktives Arbeiten am Bildschirm Aufbereitung und Darstellung vonAufbereitung und Darstellung von

– großen Datenmengengroßen Datenmengen– nicht visuellen Attributennicht visuellen Attributen

Dehnung oder Raffung von zeitlichen Dehnung oder Raffung von zeitlichen Änderungen Änderungen

Simulation von dreidimensionalen Objekten Simulation von dreidimensionalen Objekten und Landschaftenund Landschaften


GeoobjekteGeoobjekte

abstrakte Modelle von abstrakte Modelle von räumlichen Objektenräumlichen Objekten

eindeutig abgrenzbareindeutig abgrenzbar Eigenschaften:Eigenschaften:

– GeometrieGeometrie– TopologieTopologie– ThematikThematik– DynamikDynamik

räumlichesObjekt

abstrakteModelle






FragenFragen


Geometrische ModellierungGeometrische Modellierung

Konzepte zur Konzepte zur Modellierung von Modellierung von GeoobjektenGeoobjekten

TypenTypen– RastermodelleRastermodelle– VektormodelleVektormodelle– HybridmodelleHybridmodelle


RastermodelleRastermodelle

Raster wird definiert durchRaster wird definiert durch– UrsprungUrsprung– OrientierungOrientierung– WeiteWeite

RasterzelleRasterzelle– unteilbares Flächenelementunteilbares Flächenelement– Über Indextupel angesprochenÜber Indextupel angesprochen


Rastermodelle: ObjektattributeRastermodelle: Objektattribute

Layerbasierte Layerbasierte Zuordnung von Zuordnung von AttributenAttributen

Objektbezogene Objektbezogene Zuordnung von Zuordnung von AttributenAttributen


Rastermodelle: VorteileRastermodelle: Vorteile

gut geeignet für die Darstellung von gut geeignet für die Darstellung von fotoähnlichen Bildernfotoähnlichen Bildern

Operationen auf Pixel-Basis sind sehr Operationen auf Pixel-Basis sind sehr einfach durchführbareinfach durchführbar

entspricht der Ausgabe an Bildschirmen und entspricht der Ausgabe an Bildschirmen und DruckernDruckern


VektormodelleVektormodelle

GrundlageGrundlage– Kartesisches Kartesisches

KoordinatensystemKoordinatensystem– Euklidische MetrikEuklidische Metrik

BasiselementeBasiselemente– KnotenKnoten– KantenKanten


Vektormodelle: LinienVektormodelle: Linien

LinieLinie Verbindung zweier KnotenVerbindung zweier Knoten Approximation durchApproximation durch

– Zwischenpunkte (Linie 1)Zwischenpunkte (Linie 1)– mathematische Funktionen (Linie 2)mathematische Funktionen (Linie 2)


Vektormodelle:Vektormodelle:Komplexe StrukturenKomplexe Strukturen

Polygonzüge

Polygonnetze

Polygone

Areale Netzstrukturen


Vektormodelle: VorteileVektormodelle: Vorteile

sehr genaue Darstellungsehr genaue Darstellung Transformationen der grafischen Objekte Transformationen der grafischen Objekte

sind leicht durchführbarsind leicht durchführbar kleine Datenmengenkleine Datenmengen entspricht der Zeichentechnik von entspricht der Zeichentechnik von

StiftplotternStiftplottern


HybridmodelleHybridmodelle

Modellierung von Vektor- und Modellierung von Vektor- und RasterstrukturenRasterstrukturen

Vorteile beider Konzepte werden vereintVorteile beider Konzepte werden vereint







FragenFragen


Software zur GeodatenvisualisierungSoftware zur Geodatenvisualisierung

Anwendungsgebiete der GeovisualisierungAnwendungsgebiete der Geovisualisierung


KartographieKartographie

Aufgabe:Aufgabe:– Erstellung von Karten, Atlanten und Globen Erstellung von Karten, Atlanten und Globen

durch computergestützte Visualisierungdurch computergestützte Visualisierung Notwendige Grundfunktionen:Notwendige Grundfunktionen:

– Scannen analoger KartenvorlagenScannen analoger Kartenvorlagen– Digitalisieren mit dem Digitalisiertablett Digitalisieren mit dem Digitalisiertablett – Hinzufügen kartographischer SymboleHinzufügen kartographischer Symbole– Transformieren in unterschiedliche Transformieren in unterschiedliche

Bezugssysteme Bezugssysteme


Kartentypen in der KartographieKartentypen in der Kartographie

Topographische KartenTopographische Karten Maßstabs- und Maßstabs- und

lagegenaue lagegenaue DarstellungDarstellung

Thematische KartenThematische Karten Fachspezifische Fachspezifische

Informationen als Informationen als SchwerpunktSchwerpunkt


Probleme der KartographieProbleme der Kartographie

Projektion der 3D-Oberfläche der Erde auf Projektion der 3D-Oberfläche der Erde auf zweidimensionale Medienzweidimensionale Medien



AuswahlAuswahl der darzustellenden Geoobjekte der darzustellenden Geoobjekte und deren Attributeund deren Attribute



GeneralisierungGeneralisierung geometrischer und geometrischer und thematischer Eigenschaftenthematischer Eigenschaften



Betonung und VerdrängungBetonung und Verdrängung von von GeoobjektenGeoobjekten


Software für Client/Server-ModelleSoftware für Client/Server-Modelle

AufgabeAufgabe– Anbieten und Präsentieren von digitalen Anbieten und Präsentieren von digitalen

Geodaten über das InternetGeodaten über das Internet VorteileVorteile

– Einfacher Zugriff auf Karten und FunktionenEinfacher Zugriff auf Karten und Funktionen– Verteiltes Arbeiten auf Client- und ServerseiteVerteiltes Arbeiten auf Client- und Serverseite


Software zur 3D-VisualisierungSoftware zur 3D-Visualisierung

AufgabenAufgaben– Perspektivische Darstellung derPerspektivische Darstellung der

VektordatenVektordaten RasterdatenRasterdaten Attribute von GeoobjektenAttribute von Geoobjekten


Software zur photorealistischen Software zur photorealistischen VisualisierungVisualisierung

VorteileVorteile– hoher Realitätsgradhoher Realitätsgrad– geeignet für die Präsentation von geplanten geeignet für die Präsentation von geplanten

Maßnahmen und ZielenMaßnahmen und Zielen NachteilNachteil

– zeitaufwendige Erstellungzeitaufwendige Erstellungder Ansichtender Ansichten


FragenFragen

Welche graphische Welche graphische Elemente haben Elemente haben quantitative, quantitative, ordnende, ordnende, verbindende und verbindende und selektive selektive Funktionen?Funktionen?


FragenFragen

Welche Anwendungsgebiete für die Welche Anwendungsgebiete für die Visualisierung von Geodaten könnte es Visualisierung von Geodaten könnte es noch geben?noch geben?

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