Interoperable GIS-Analysen in 3D-Geodateninfrastrukturen

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1 Interoperable GIS-Analysen in 3D-Geodateninfrastrukturen Prof. Dr. Alexander Zipf Lehrstuhl Geoinformatik Geographisches Institut Universität Heidelberg Quo Vadis GDI heute GDI-3D GeoAnalysen in GDI? Ausblick 1

2 Geodateninfrastrukturen heute Geodaten verfügbar über das Internet auf Basis von Standards und Normen Spezifikationen für Web Services des Open Geospatial Consortium (OGC) GeoDiensteInfrastrukturen - WMS - WFS (-T) - CS-W - WCS -? Synchronisation mit 2D Katasterdaten im Vermessungsamt der Stadt Heidelberg durch OGC Schnittstellen 2

3 3D Stadtmodelle im Internet Bisher proprietäre virtuelle Globen - Google Earth / Microsoft Virtual Earth - Nasa Whirlwind Reine Visualisierung! OGC Arbeitsgruppe: 3D Portrayal Services - Web 3D Service (W3DS) - Web Perspective View Service (WPVS) Einbettung in GDI Framework! 3D GIS Analyse von 3D von DGM-Analysen Profil, Sichtbarkeit, Steilheit, Ausrichtung, etc. zu 3D-GIS GIS 3

4 Analytische DGM-Visualisierung Entwurf: 3D Symbology Encoding Specification OpenGIS Location Services (OpenLS) Part 1 Directory Service spatial yellow pages Part 2 Gateway Service Part 3 Location Utility Service (reverse) geocoder Part 4 Presentation Service route maps with POIs Part 5 Route Service several options New Tracking Service track people & goods position wireless network 4

5 OSM & OpenGIS Location Services OGC Web Processing Service (WPS) alle Arten von Berechnungen generische oder domänenspezifische Prozesse bisher v.a. 2D Umgesetzte Beispiele Puffer, Verschneidung, Thiessen Polygone verschiedene Spatial Joins mit Aggregation Versorgungsgebiete Szenario: Standortsuche (Immobilienmarkt) Erreichbarkeitsanalyse (Isochronen) Rasteranalyse (Sonneneinstrahlung, ZonalStats) Modellierung Biodiversitätswandel gemäß Klimamodellen 5

6 Erreichbarkeitsanalyse in OpenRouteService RollstuhlRouting.de berücksichtigt Steigung, Belag, Breite, Bordsteinkante 6

7 Brückennavigation 3D-HD Next Step: 3D Indoor Routing (OWS-6) 7

8 Umkreissuche nach Points of Interest Europaweiter OpenLS Directory Service mit OpenStreetMap Daten WPS: Agentenbasierte Evakuierungssimulation Beispiel : Bevölkerungsdaten Heidelberg Rot: Stau/Überlast Blau: Gefahrenzone Grün: freie Straße 8

9 Web Processing Service 3D (WPS-3D) Prozessierung & Analyse von DGM & 3D Geodaten DGM Verarbeitung: Kachelung, Triangulation, Generalisierung Sichtbarkeitsanalyse Katastrophenszenarien: Bombenfund, Rauchausbreitung Web Processing Service 3D Rauchausbreitung mit Sensor Web 9

10 Höhenprofil (SRTM) als OGC WPS Von statischen zu dynamischen Daten in 3D GDI Integration von Echtzeit Sensordaten in GDI Basiert auf OGC Sensor Web Enablement (SWE) Web-basierter Zugriff und Kontrolle von Sensornetzwerken - Bsp: Integration verschiedener Sensoren in 3D-GDI - Visualisierung in XNavigator 10

11 Sensor Web & GDI-3D WebCam per OGC SOS (Sensor Observation Service) 11

12 Sensors in GDI-3D building monitoring: smoke, locks Architektur GDI-3D.de basierend auf OGC Diensten Catalog Service Web Metadaten zu Daten & Services Web Processing Service Aufbereitung Geodaten (DGM, 2D, 3D) Sensor Observation Service Hochwasserpegel Luftschadstoffe Gebäudemonitor W3DS 3D Stadt-und Landschaftsmodelle 3ddb Map 3D Client Visualisierung Interaktion OpenLS Utility Service Geocoder (reverse) OpenLS Directory Service Gelbe Seiten - Umgebungssuche Web Map Service 2D Karten Übersicht Route Service 3D Transformation 2D->3D OpenLS Route Service Routenberechnng Web Processing Service Analyse: Emmission, Bombenfund, Höhenprofil etc. Sensor Observation Service Dynamische Daten Windricht. / -stärke Web Coverage Service Rasterdaten Web Feature Service Geodatenbank OLS Presentation Service Routenkarten 12

13 OSM-3D.org: OSM Landuse & SRTM DGM SRTM DHM OSM Daten Gebäude : heute > in Dtl., vor 6 Monaten ~ Kachelung Selektion Generate buidlings POIs (labels, signs) Triangulation Generalisierung (Douglas-Peucker) TIN Integration OSM 2D Daten TIN Vereinfachung (Garland & Heckbert) Einebnung linearer 2D Daten Visualisierung Integrated (VRML) DEM OSM-3D.org Germany 13

14 OSM-3D.org Germany OpenLS Umkreissuche Hotels in OSM-3D 14

15 OpenLS Fußgängerrouting in OSM-3D Darstellung typischer Objekte 15

16 NRW-3D in GDI-3D mit > 6 Mio Gebäude Quo Vadis GDI von LBS zu UbiGIS von 2D zu 3D Analyse & Processing 3D GIS dynam Daten 16

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Prof. Dr. Alexander Zipf Lehrstuhl Geoinformatik Geographisches Institut Universität Heidelberg 17