![Page 1: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/1.jpg)
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
![Page 2: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/2.jpg)
Verbundprojekt „Weiterentwicklung von Geodiensten“
http://www.geoservices.fzg.uni-vechta.de
im Sonderprogramm „Geotechnologien“ (BMBF/DFG) http://www.geotechnologien.de
©Breunig, FZG Vechta
![Page 3: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/3.jpg)
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
![Page 4: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/4.jpg)
• Erfassung• Verwaltung mehrdimensionaler Geodaten (insbes. 3D/4D)• Visualisierung für neuartige Geodienste mit mobilen Klienten.• Analyse
©Breunig, FZG Vechta
Von zentralem Interesse für das Verbundprojekt
![Page 5: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/5.jpg)
• 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
![Page 6: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/6.jpg)
Systemarchitektur
Kommunikationsinfrastruktur
3D/4D GeoDB-Dienste
DB
andere Geodienste
GeoDB Schicht
Implementationsschicht
Service-Interface Schicht
mobileApplikationen
WWW Browser Client
Applets Komponenten
©Breunig, FZG Vechta
![Page 7: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/7.jpg)
Entwicklung von Komponenten-Software für den internetbasierten Zugriff auf Geodatenbank-Dienste
Martin Breunig, Wolfgang Bär, Andreas Thomsen
Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung (FZG)
Hochschule Vechta
email: (mbreunig, wbaer, athomsen)@fzg.uni-vechta.de
©Breunig, FZG Vechta
Hochschule Vechta
Teilprojekt I
![Page 8: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/8.jpg)
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
Vechta
stand. Interfaces für Geodienste
Erfassung, Aktualisierung, Nutzung, Analyse und Visualisierung von 3D/4D-Geodaten
©Breunig, FZG Vechta
![Page 9: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/9.jpg)
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
![Page 10: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/10.jpg)
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
![Page 11: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/11.jpg)
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/
![Page 12: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/12.jpg)
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
Vechta
stand. Interfaces für Geodienste
Erfassung, Aktualisierung, Nutzung, Analyse und Visualisierung von 3D/4D-Geodaten
©Breunig, FZG Vechta
![Page 13: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/13.jpg)
Anwendungsszenarien
Architektur Kommunikation Schnittstellen Transaktionskonzept
Datenerfassung / - visualisierung Integration der Erfassungsgeräte Aufbereitung erfaßter Daten
Qualitätssicherung
Arbeitsbereiche
![Page 14: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/14.jpg)
Verfügbare Technologien
Handheld-Computer
Mobiltelefon
WLAN
GSM/GPRS
UMTS
Bluetooth u.a.
LAN/WAN
Laptop
PDA
Mobile Endgeräte
Anwendungen
![Page 15: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/15.jpg)
Beispielgeräte
![Page 16: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/16.jpg)
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/
![Page 17: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/17.jpg)
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
Vechta
stand. Interfaces für Geodienste
Erfassung, Aktualisierung, Nutzung, Analyse und Visualisierung von 3D/4D-Geodaten
©Breunig, FZG Vechta
![Page 18: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/18.jpg)
Definition eines AR-Systems
Erweiterung der realen Welt mit virtuellen Objekten ( alle Sinne!! )
Interaktiv und in Echtzeit
Überlagerung in 3D
![Page 19: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/19.jpg)
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
![Page 20: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/20.jpg)
Einsatzgebiet Ingenieurgeologie/Katastrophenmanagement
![Page 21: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/21.jpg)
Projective Displays
![Page 22: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/22.jpg)
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:
![Page 23: Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim Wiesel 4 1 Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062512/55204d7349795902118c7ca3/html5/thumbnails/23.jpg)
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