Auswertung von großen Datenmengen mit Geo-Daten

Transkript

1 Auswertung von großen Datenmengen mit Geo-Daten Robert Schulz, PhD Consultant für Datenmanagement & Daniel Kresin Geschäftsführer

2 Inhalte Einführung Was sind Geo-Daten denn genau? Kurz auf die technische Seite rüber Wie kann man Geo-Daten einsetzen & auswerten? Anwendungsmöglichkeiten und Beispiele Zusammenfassung

3 Was sind Geo-Daten? Informationen über räumliche Position von Objekten ihre Form und ihre Orientierung

4 Was sind Geo-Daten denn genau? Geographisch auf Erdkugel (ellipsoid): Längen- & Breitengrad (Winkel) Hohe Genauigkeit, aber Eigenheiten der Erde zu beachten Geometrisch auf Erdscheibe (euklidisch): Koordinaten in der Ebene - meist: (x, y) Geographische Daten auf die Ebene projiziert, z.b. Atlas bzw.: ebene Informationen (z.b. Lagerhaus) Quellen

5 Quellen für Geo-Daten OpenStreetMaps Kacheln & Straßeninformationen der Erde Wikimedia Commons Karten & Ausschnitte (auch im Vektorformat) Natural Earth Geo-Daten für Karten mit physischen & kulturellen Informationen Ihre eigene GIS-Software? ArcGIS, BentleyMap, Map 3D, Anwendung direkt an Kartendienste anbinden z.b. Google Maps API

6 Ein paar Hintergründe dazu Zu Beachten: Die Form der Erde - Annäherung WGS84 als meist genutzte globale Variante World Geodetic System of 1984 Darstellung meist zweidimensional Projektion Möglicher Informationsverlust bei Berechnungen von Entfernung Fläche Größenverhältnissen

7 Von der Kugel auf die Fläche Verschiedene Projektionsmethoden verfügbar: Unterschiedliche Genauigkeit & Fokus z.b.: Web Mercator (viele Online-Kartendienste), Gauss-Krüger, Robinson,

8 Exkurs: Digitalisieren von Landschaftsdaten Generalisieren der Informationen Einteilung in typgleiche Gebiete Überlappen mit Raster für Kacheln Geladene Daten beschränkt auf sichtbare Kacheln Beispiele: Pixel-Kacheln Google & Bing Maps Vektorgrafiken Maps von Apple Uni Hamburg: Vortrag Visualisierung von Geodaten von Volker Carlguth, 2005

9 Vergleich - Raster & Kacheln

10 Vergleich - Vektorgrafiken

11 Geo-Daten die technische Seite

12 Importoptionen für Geo-Daten GML geographic markup language Für Beschreibung von Geo-Objekten generell KML keyhole markup language Für geographischer Visualisierung mit Kartendiensten SHP ESRI shapefiles Mit Zusatzinformationen & Sortierung (DBF, SHF) Hinein in den SQL Server

13 Möglichkeiten im SQL-Server Import auch über Schnittstellen, z.b.:.net-bibliothek für ESRI SHP- Dateien Speichern, Verarbeiten & Validieren direkt auf dem Server Spatial Index zur Performance- Optimierung geometry & geography: fast äquivalent anwendbar über erweiterte Funktionen

14 Darstellung von Geo-Daten im SQL-Server Details kommen gleich

15 Geo-Daten im SQL-Server Von Punkt(en)

16 Geo-Daten im SQL-Server Über Linie(n)

17 Bis hin zu Geo-Daten im SQL-Server

18 Beziehungen zwischen Geo-Objekten Verschiedene Funktionen ähnlich zur Mengenlehre Zusätzlich technisch relevante Unterscheidungsmöglichkeiten Disjunkt / separat A B

19 Beziehungen zwischen Geo-Objekten Verschiedene Funktionen ähnlich zur Mengenlehre Zusätzlich technisch relevante Unterscheidungsmöglichkeiten Disjunkt / separat Angrenzend / sich berührend A C B

20 Beziehungen zwischen Geo-Objekten Verschiedene Funktionen ähnlich zur Mengenlehre Zusätzlich technisch relevante Unterscheidungsmöglichkeiten Disjunkt / separat Angrenzend / sich berührend Überlappend A C B D

21 Beziehungen zwischen Geo-Objekten Verschiedene Funktionen ähnlich zur Mengenlehre Zusätzlich technisch relevante Unterscheidungsmöglichkeiten A B E Disjunkt / separat Angrenzend / sich berührend Überlappend Sich schneidend C D und vieles mehr!

22 Wie kann man Geo-Daten einsetzen?

23 Verwendung von Geo-Informationen Verknüpfung von Standortdaten mit Geschäftszahlen In Verbindung mit anderen Kartendiensten BING Maps, Google Maps, OpenStreetMaps, Auswertungen über einzelne geographische Regionen Visualisierung für Berichte und Präsentationen Beschreibung eines zeitlichen Verlaufs Kontinuierlich angepasste Darstellung beim Zoomen

24 Vorteil beim Präsentieren mit Geo-Daten Umwandlung von Daten in ein sichtbares Bild Herausforderung: Darstellung relevanter Sachverhalte auf einen Blick: intuitive Wahrnehmung Hilfe beim Erkunden, Verstehen und Erklären von räumlichen Strukturen und Prozesse und von räumlichen Abhängigkeiten

25 Präsentationsmöglichkeiten Punktemasse Geo-Koordinaten Gruppierung von Stadtteilen, über Bundesländer bis zu Kontinenten Heat Maps Kuchendiagramme an Standorten Etc.

26 Verschiedene Werkzeuge dafür Einbinden in eigene Anwendungen z.b. Regions-/Standortverwaltung mit Karteninformationen Technologie: z.b. OpenStreetMaps mit.net Berichte mit SQL Server Reporting Services (SSRS) In Sharepoint nutzbar Excel mit PowerBI

27 Beispiel SSRS-Bericht mit Geo-Daten Einbinden von Geo-Objekten des SQL-Servers in Berichte Verknüpfen mit Bing Maps Einfacher gestrickt, eher auf Performance ausgelegt

28 Was Ist PowerBI? Paket von Werkzeugen zur Daten- Sammlung (PowerQuery) Aufbereitung (PowerPivot) Präsentation (PowerView & PowerMap) Integriert in Office 365 Excel als Zentrale, in Verbindung mit Sharepoint Online Teilen von Berichten im Unternehmen wie auch außerhalb möglich

29 PowerMap als Kartenraum Verknüpfung von Geschäftszahlen Mit geographischen Daten Basiert auf Bing Maps Schicht-basiert (Layers) Kombinieren von verschieden lokalisierten Informationen z.b. Diagramme auf Geo-Koordinaten Kurze Filmtouren für Präsentationen schrittweise erstellbar

30 Live Session mit öffentlichen Daten Bundestagswahl 2013 in Power Maps

31 Was am Ende dabei herauskommen kann

32 Video - Eintauchen nach Dallas

33 Video Kombination Standort & Region

34 Flexible Flächenstatistiken Zusammenfassen bzw. Auftrennen von Daten beim Zoomen

35 Geo-Daten - Beispiele Hervorheben einzelner Datensätzen

36 Geo-Daten - Beispiele Verknüpfen einzelner Datensätzen mit Daten in einem Graph

37 Das Ergebnis PowerView für Berichte

38 Stolperfallen in PowerMap Verlässlichkeit des Kartendienstes bei Übersetzung der Geo- Informationen (z.b. Adresse) in Positionen oder Regionen Bsp.: Wetterstationen in Stadtteilen Datenqualität der Adressen Einfluss auf Übersetzung Zusatzinformationen für regionale Aggregation Keine implizite Verknüpfung der Geo-Daten mit Breite & Länge zum Bundesland o.ä.

39 Anwendungsschema Rahmen vorgeben: z.b. geographisches Einsatzgebiet via GIS Daten-Sammeln via Geo-Tracking, -Capturing, -Checking, -Fencing Verknüpfen von Adressdaten mit Geo-Positionen Daten-Speichern in Datenbank Daten-Manipulation via eigener Anwendung Daten-Auswertung mit SQL-Server-Funktionalitäten Daten-Präsentation mit PowerBI, Berichten oder eigenen Anwendungen

40 Wofür werden Geo-Daten benutzt? Zeiterfassung & -auswertung mit GPS-Daten aus Mobile Apps Einzugsgebiet eines Supermarktes über PLZ / Kundenkarten Beliebtheit von Filmen je nach Kino-Standort Verteilung der Belieferungsgebiete von Lagern Aufteilung von Einzugsgebieten mehrerer Filialen in einem Ort Management der Fahrzeugflotte inkl. Tracking

41 Beispiel 1 - Zeiterfassung nach Standort Zentrale

42 Beispiel 2 Verteilung der Lagerstandorte

43 Zusammenfassung

44 Fazit Geo-Daten mit SQL-Server Speichern & Verarbeiten an einem Ort möglich Wiederkehrende Berechnungen auf dem Server PowerBI mit PowerMap Visuelle Auswertung über geographische Koordinaten Einfach zu handhaben für geschulte Nutzer Interaktiv, mit verschiedenen Möglichkeiten für Berichte

45 Was braucht man dafür? Software: MS SQL Server seit Version 2008 Für Präsentation: Excel 2013 mit PowerBI oder SQL Server Reporting Services (SSRS) Daten: Allgemeine Geo-Daten als Referenz z.b.: externe Kartendienste, öffentliche Karten Oder GIS-Programm für Vorbereitung der Daten Eigene Daten mit örtlichem Bezug

46 Vielen Dank für Ihr Interesse! Robert Schulz, PhD Consultant für Datenmanagement & Daniel Kresin Geschäftsführer

47 Mögliche Themengebiete Wetter & Klima Gesundheitswesen Ver- & Ausbreitung von Krankheiten Sozio-Ökonomie, Stadtplanung & Quartiersmanagement Geomarketing Logistik mit Lagerstandort- & Routenplanung Telekommunikation Geologie