Entwicklung mobiler Geodienste

Martin Breunig1, Rainer Malaka2, Wolfgang Reinhardt3, Joachim Wiesel4

1Forschungszentrum für Geoinformatik und Fernerkundung (FZG)Hochschule Vechta

email: MBreunig@fzg.uni-vechta.de

2European Media Laboratory GmbH Heidelbergemail: Rainer.Malaka@eml.villa-bosch.de

3Arbeitsgemeinschaft Geoinformationssysteme (AGIS)Universität der Bundeswehr München

email: Wolfgang.Reinhardt@UniBW-Muenchen.de

4Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung (IPF)Universität Karlsruhe

email: Wiesel@ipf.uni-karlsruhe.de

©Breunig, FZG Vechta

Verbundprojekt „Weiterentwicklung von Geodiensten“

http://www.geoservices.fzg.uni-vechta.de

im Sonderprogramm „Geotechnologien“ (BMBF/DFG) http://www.geotechnologien.de

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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.

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• Erfassung• Verwaltung mehrdimensionaler Geodaten (insbes. 3D/4D)• Visualisierung für neuartige Geodienste mit mobilen Klienten.• Analyse

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Von zentralem Interesse für das Verbundprojekt

• 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

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Ziele

Systemarchitektur

Kommunikationsinfrastruktur

3D/4D GeoDB-Dienste

DB

andere Geodienste

GeoDB Schicht

Implementationsschicht

Service-Interface Schicht

mobileApplikationen

WWW Browser Client

Applets Komponenten

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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

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Hochschule Vechta

Teilprojekt I

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

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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

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• Asynchrone Serviceverarbeitung

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)

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Teilprojekt II„Mobiles Erfassungssystem“

Wolfgang Reinhardt

Arbeitsgemeinschaft GIS (AGIS)Universität der Bundeswehr München

Werner-Heisenberg-Weg 39D-85577 Neubiberg

Tel.: (+49 89) 6004 - 2450wolfgang.reinhardt@UniBW-Muenchen.de

http://agis.bauv.unibw-muenchen.de/

Rainer Malaka

European Media Laboratory GmbHVilla Bosch

Schloss-Wolfsbrunnenweg 33D-69118 Heidelberg

Tel.: (+49 6221) 533 - 206Rainer.Malaka@eml.org

http://www.eml.org/

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

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Anwendungsszenarien

Architektur Kommunikation Schnittstellen Transaktionskonzept

Datenerfassung / - visualisierung Integration der Erfassungsgeräte Aufbereitung erfaßter Daten

Qualitätssicherung

Arbeitsbereiche

Verfügbare Technologien

Handheld-Computer

Mobiltelefon

WLAN

GSM/GPRS

UMTS

Bluetooth u.a.

LAN/WAN

Laptop

PDA

Mobile Endgeräte

Anwendungen

Beispielgeräte

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: wiesel@ipf.uni-karlsruhe.de

http://www.ipf.uni-karlsruhe.de/

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

Definition eines AR-Systems

Erweiterung der realen Welt mit virtuellen Objekten ( alle Sinne!! )

Interaktiv und in Echtzeit

Überlagerung in 3D

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

Einsatzgebiet Ingenieurgeologie/Katastrophenmanagement

Projective Displays

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:

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