Thematische Kartographie und (Geo)Visualisierung

Transkript

1 Thematische Kartographie und (Geo)Visualisierung Forschung am Lehrstuhl Kartographie der TU-München Dr. Jukka Krisp Technische Universität München (TUM), Bauingenieur- und Vermessungswesen, Kartographie (LFK), Arcisstraße 21, München

2 Räumliche Daten Die derzeit verfügbaren georeferenzierten Daten aus verschiedenen Anwendungsgebieten steigen in der Menge und in der räumlichen, zeitlichen und thematischen Verfügbarkeit Entscheidungen werden in zunehmendem Masse mit Hilfe graphischer Darstellungen räumlicher Informationen getroffen

3 Klassische thematische Karten - Gliederung nach Sachgebiet / Maßstabsbereichen In Grund- und Folgekarten der graphischen Darstellungsmethode (z.b.punktstreuungskarten) dem Raumbezug des Themas (Diskreta z.b. Standorte von Unternehmen / Kontinua z.b. Temeraturverteilung) statischer oder dynamischer Inhalte (Animation) Sonderformen (z.b. Kartogramme, Bildkarten) Hake, Grünreich, Meng: Kartographie. De Gruyter Berlin, 2006

4 Klassische Thematische Kartographie Department of Cartography Studentische Übung am LfK TU München 2010

5 Thematische Karten / erweiterte Visualisierungsmethoden Interaktion / Animation Virtual Reality / Augmented Reality Cluster (oder Dichtekarten) Visualisierung zur Datenexploration Dreidimensionale Modelle / Graphiken zur Datenexploration Department of Cartography

6 Klassische Thematische Kartographie Department of Cartography

7 Thematische Karten - Visualisierung - Geovisualisierung Was ist Geovisualisierung? Kurz: Entwicklung von Theorien, Methoden und Werkzeugen für die visuelle Exploration, Analyse, Synthese und Präsentation von räumlichen Daten für bestimmte Anwendungen und Nutzer Transformation von Daten in visuelle Darstellungen (u.a. Karten) mit Interaktionsmöglichkeiten Einblick und Analyse komplexer und großer Ansammlungen von dynamischen Daten Darstellung räumlicher Informationen; Schwerpunkt auf der explorativen Visualisierung

8 Visualisierungswerkzeug- GeoVista Studio Werkzeug zur Exploration von Relationen und Zusammenhängen Software zu Geodata-Mining / Visual Data Mining

9 Thematische Kartographie & Visualisierung Department of Cartography Visuelle Darstellung von thermographischen Gebäudeinformationen Testdaten - Thermalbilder der Technischen Universität München Thematische Karten für die Wärmeverteilung aus Thermalbildern von Fassaden 9

10 Thematische Kartographie & Visualisierung Department of Cartography Visuelle Darstellung von thermographischen Gebäudeinformationen Betrachtung aus der kartographischen Sicht für die Darstellung von thermalen Informationen in der Ebene Darstellungsproblematik für die Fassadentexturierung thermaler Informationen im dreidimensionalen Raum 10

11 Thematische Kartographie & Visualisierung Department of Cartography 11

12 Thematische Kartographie & Visualisierung Department of Cartography 12

13 Visualisierung von dynamischen Daten Department of Cartography Testdaten - Massenbewegungen an der Müncher Allianz Arena Hinz (2010), Prof.Dr.-Ing. Peter Reinartz (DLR)- Density And Motion Estimation Of People In Crowded Environments Based On Aerial Image Sequences Flight altitude: 1000 m a.g.

14 Thematische Kartographie? Visualisierung? Punkte repräsentieren Menschen (Erfassung in Zusammenarbeit mit TUM Fernerkundung / DLR) Zwei Zeitpunkte (Startpunkt: weiss; Endpunkt: schwarz) Individuelle ID 14

15 Klassische Kernel Density Estimation (KDE) Dichtekarten zur hotspot Identifikation 15

16 Klassische Kernel Density Estimation (KDE) Input From points To points 16

17 Kernel zu Gerichteter Kernel (Directed Kernel) Die Funktion wird nach der Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit der dynamischen Punkte angepasst 17

18 Ergebnis Gerichteter Kernel - Directed Kernel Density Estimation (DKDE) Department of Cartography DKDE Methode für den Testdatensatz Farbskala von dunkel nach hellblau Hervorhebung der Klassen zur Kontourlinien 18

19 Die Visualisierung zeigt einen Rippel- oder Wellen -Effekt Basierend auf den Eingangsdaten kann man hotspots als auch Bewegungsrichtungen identifizieren Alternativen (z.b. Pfeile) und eine empirische Überprüfung ist notwendig Volle Trajektorien? Geschwindigkeit? 19

20 Weitere Anwendung: Visual Analytics of Mobile Phone Location Data Mobiltelefone werden georeferenziert Analyse sich bewegender Punkte ; Visualisierung von dynamischen Punkten? Cellular Census Bevölkerungsdichtekarten auf Basis von Mobiltelefonen?

21 Visualisierung / Thematische Kartographie für die ökologische Netwerkplanung Modellierung ökologischer Barrieren Auf Basis vorhandener Daten Integration von Expertenwissen Erstellung von informativen und ästhetischen Repräsentationen Visualisierung der thematischen Daten für die Planungs-und Entscheidungsprozesse

22 Ökologische Netwerkplanung Klassische Beispiele Helsinki Masterplan Grünflächenplan (Teilscan) Regionaler Grünflächenplan (Teilscan)

23 Ökologische Netwerkplanung Ökologische Barrieren Ökologische Barrieren Teilkonzept in der Landschaftsplanung Bsp aus Finnland

24 Visualisierung ökologischer Barrieren in Järvenpää, Finnland Järvenpää Basiskarte mit Wasserflächen als ökologische Barriere

25 Visualisierung ökologischer Barrieren in Järvenpää, Finnland Wasserflächen und eine Bahnlinie als ökologische Barrieren

26 Visualisierung ökologischer Barrieren in Järvenpää, Finnland Wasserflächen, Bahnlinie und Straßennetz als ökologische Barrieren Signifikante Autobahn Helsinki - Lahti

27 Visualisierung ökologischer Barrieren in Järvenpää, Finnland Wasserflächen, Bahnlinie, Straßennetz und Flächennutzung als ökologische Barrieren

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29 Visualisierung ökologischer Barrieren in Järvenpää, Finnland

30 Visualisierung ökologischer Barrieren Helsinki, Espoo, Vantaa

31 ? /! Kontakt und weitere Informationen Dr. Jukka Krisp, Technische Universität München (TUM), Bauingenieur- und Vermessungswesen, Kartographie (LFK), Arcisstraße 21, München

32 3D Stadtmodelle Nicht-Photorealistische Visualisierung von 3D Stadtmodellen Department of Cartography Source Target Usability Cycle Gestalt Principles Cognitive Design Cartographic variables 32

33 Nicht-Photorealische Visualisierung + thematischen Informationen