Entwicklung mobiler Geodienste Martin Breunig 1, Rainer Malaka 2, Wolfgang Reinhardt 3, Joachim...

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


4Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung (IPF)Universität Karlsruhe


©Breunig, FZG Vechta

Verbundprojekt „Weiterentwicklung von Geodiensten“

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

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


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.


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


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


Ziele

Systemarchitektur

Kommunikationsinfrastruktur

3D/4D GeoDB-Dienste

DB

andere Geodienste

GeoDB Schicht

Implementationsschicht

Service-Interface Schicht

mobileApplikationen

WWW Browser Client

Applets Komponenten


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


Hochschule Vechta

Teilprojekt I


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



Datenbank-Komponente für service-orientiertes 3D/4D-GIS

Vechta

stand. Interfaces für Geodienste

Erfassung, Aktualisierung, Nutzung, Analyse und Visualisierung von 3D/4D-Geodaten


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


• 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)


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/






DB

andere Geo-Dienste

GeoDB Schicht




Vechta




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: [email protected]

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






DB

andere Geo-Dienste

GeoDB Schicht




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

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