1 Visualisierung von Wettervorhersagen und Klimasimulationsdaten für das Internet in SVG...

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Visualisierung von Visualisierung von Wettervorhersagen und Wettervorhersagen und

Klimasimulationsdaten für Klimasimulationsdaten für das Internet in SVGdas Internet in SVG

Dipl.-Systemwiss. Ralf KunzeDipl.-Systemwiss. Ralf Kunze

Universität OsnabrückUniversität Osnabrück

25.10.200425.10.2004

25.10.200425.10.2004Universität OsnabrückUniversität Osnabrück

Dipl.-Systemwiss. Ralf KunzeDipl.-Systemwiss. Ralf Kunze 22

ÜberblickÜberblick

SVGSVG Visualisierung von Wettervorhersagen Visualisierung von Wettervorhersagen Visualisierung von KlimasimulationsdatenVisualisierung von Klimasimulationsdaten Weitere ProjekteWeitere Projekte



SVGSVG

VektorgrafikVektorgrafik Vom W3C verabschiedeter Standard (SVG1.1)Vom W3C verabschiedeter Standard (SVG1.1) XML AusprägungXML Ausprägung Leicht zu generierenLeicht zu generieren Browser-Plugins mittlerweile für gängige Browser-Plugins mittlerweile für gängige

Betriebsysteme vorhandenBetriebsysteme vorhanden Standalone ViewerStandalone Viewer Sehr beliebt in der KartografieSehr beliebt in der Kartografie



SVG vs. FlashSVG vs. Flash Offener StandardOffener Standard XML AusprägungXML Ausprägung Leicht zu generierenLeicht zu generieren Umfangreiche Umfangreiche

VisualisierungsmöglichkeitenVisualisierungsmöglichkeiten Geringe multimediale Geringe multimediale

EigenschaftenEigenschaften Daten können bei Bedarf Daten können bei Bedarf

nachgeladen werdennachgeladen werden Zögerliche aber konsequent Zögerliche aber konsequent

fortschreitende Akzeptanz und fortschreitende Akzeptanz und VerbreitungVerbreitung

Proprietäre LösungProprietäre Lösung BinärformatBinärformat Entwicklungstools notwendigEntwicklungstools notwendig Viele Effekte über Tricks Viele Effekte über Tricks

möglichmöglich Sound, Video, etc werden Sound, Video, etc werden

unterstütztunterstützt Nachladen und streamen von Nachladen und streamen von

Daten möglichDaten möglich Weite Verbreitung und Weite Verbreitung und

AkzeptanzAkzeptanz



Visualisierung von Visualisierung von WettervorhersagenWettervorhersagen

Daten vom DWD (GRIB, 24 Std-Prognosen, 7km Raster)Daten vom DWD (GRIB, 24 Std-Prognosen, 7km Raster) Aufbereiten der Daten und Lagerung in MySQL Aufbereiten der Daten und Lagerung in MySQL

DatenbankDatenbank Datenagregation mittels C-ProgrammenDatenagregation mittels C-Programmen Datenbankanfragen und SVG Generierung mittels PHPDatenbankanfragen und SVG Generierung mittels PHP Erstellung statischer SVG DokumenteErstellung statischer SVG Dokumente SVG Applikation mit interaktiven Elementen und der SVG Applikation mit interaktiven Elementen und der

Möglichkeit Daten nachzuladenMöglichkeit Daten nachzuladen Statisch und dynamisch erzeugtes SVG im Template Statisch und dynamisch erzeugtes SVG im Template

KonzeptKonzept Animation der WetterprognosenAnimation der Wetterprognosen




Prozesskette vom GRIB File bis zur Prozesskette vom GRIB File bis zur Darstellung in SVGDarstellung in SVG

Umsetzung vielfältiger SVG-TechnikenUmsetzung vielfältiger SVG-Techniken Grundlagen für die geografische Grundlagen für die geografische

Aufbereitung der Daten (Projektionen, Aufbereitung der Daten (Projektionen, Clipping, Kachelung)Clipping, Kachelung)

snowball.informatik.uni-osnabrueck.de/snowball.informatik.uni-osnabrueck.de/cgp/ende/www/index.svgcgp/ende/www/index.svg



Visualisierung von Visualisierung von KlimasimulationsdatenKlimasimulationsdaten

Sehr hohe DatenmengeSehr hohe Datenmenge „„Echtzeit“-AnforderungEchtzeit“-Anforderung Komplexe UmrechnungenKomplexe Umrechnungen Animation der ErgebnisseAnimation der Ergebnisse BandbreitenschonungBandbreitenschonung ClientschonungClientschonung




GRIB File auslesenGRIB File auslesen AgregierenAgregieren Isolinien und –flächen findenIsolinien und –flächen finden Umwandlung in SVGUmwandlung in SVG




Conrec AlgorithmusConrec Algorithmus Werte der Isolinien bestimmenWerte der Isolinien bestimmen Gitterpunkte durchlaufenGitterpunkte durchlaufen gleiche Isowerte durch Linie verbindengleiche Isowerte durch Linie verbinden Linie direkt ausgebenLinie direkt ausgeben

Sehr schneller AlgorithmusSehr schneller Algorithmus Keine geschlossenen Polygonzüge, da für Keine geschlossenen Polygonzüge, da für

Isowert X gefundene Linie nicht einer Isowert X gefundene Linie nicht einer bestimmten Isolinie zugeordnet werden kannbestimmten Isolinie zugeordnet werden kann




W.J. Snyder: LinefollowingW.J. Snyder: Linefollowing Isowerte bestimmenIsowerte bestimmen Gitter je Isowert einmal durchlaufenGitter je Isowert einmal durchlaufen Falls Isowert gefunden diesen durch das Falls Isowert gefunden diesen durch das

Gitter weiterverfolgenGitter weiterverfolgen Polygon bildenPolygon bilden Besuchte Kanten vermerkenBesuchte Kanten vermerken

Geschlossene Polygonzüge (Isoflächen)Geschlossene Polygonzüge (Isoflächen) Wesentlich langsamer als ConrecWesentlich langsamer als Conrec



Zwei übereinander liegende Isoflächen Zwei übereinander liegende Isoflächen nicht direkt übereinander Zeichnennicht direkt übereinander Zeichnen

Teile aus größerer Isofläche ausschneidenTeile aus größerer Isofläche ausschneiden Dadurch mehr Punkte im PolygonDadurch mehr Punkte im Polygon





RecordsRecords QualitätQualität StepsSteps timetime kBkB**

11 HIGH(1)HIGH(1) 180180 0:51.700:51.70 3.1383.138

11 HIGH(1)HIGH(1) 100100 0:28.800:28.80 1.7281.728

1010 HIGH(1)HIGH(1) 100100 4:40.474:40.47 17.38317.383

1010 MID(2)MID(2) 100100 1:11.851:11.85 8.3358.335

1010 MID(2)MID(2) 5050 0:36.140:36.14 4.1254.125

100100 HIGH(1)HIGH(1) 1010 4:55.404:55.40 13.70013.700

* ca. 10% nach Komprimierung (svgz)




Daten dynamisch nachladenDaten dynamisch nachladen Daten pushenDaten pushen Kleinere Isoflächen weglassenKleinere Isoflächen weglassen Isoflächen idealisierenIsoflächen idealisieren Agregierung der AusgangswerteAgregierung der Ausgangswerte Wenige Temperaturschritte, dafür visuelle Wenige Temperaturschritte, dafür visuelle

Unterstützung durch eingeblendete KarteUnterstützung durch eingeblendete Karte



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Dynamische KartenerstellungDynamische Kartenerstellung Interaktive KartenInteraktive Karten „„Place to Be“Place to Be“



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Möglichkeiten einer 3D Grafikkarte Möglichkeiten einer 3D Grafikkarte ausnutzenausnutzen

Werte agregierenWerte agregieren Werte auf eine Gitterkugel projizierenWerte auf eine Gitterkugel projizieren Farbverläufe durch Grafikkarte bestimmen Farbverläufe durch Grafikkarte bestimmen

lassenlassen Zwischenbilder berechnen lassenZwischenbilder berechnen lassen



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