Dynamic Maps: Von Karten zu Prozessen

Transkript

1 Dynamic Maps: Von Karten zu Prozessen Claus Brenner Institut für Kartographie und Geoinformatik Universität Hannover

2 Der Titel... Dynamic Maps: Von Karten zu Prozessen?

3 Der Titel... Dynamic Maps: Von Karten zu Prozessen Abbild, Abbildung, Karte, Kennfeld... Eine in die Ebene projizierte, maßstäblich verkleinerte, generalisierte und erläuterte Abbildung der Erdoberfläche oder eines Teils von ihr; auch anderer Himmelskörper oder des Weltraums. (Brockhaus)

4 Karten... Erfassung Bearbeitung Nutzung (Betrachtung) Produkt Hersteller Kunde

5 Karten im Web... Erfassung & Bearbeitung Aufbereitung Nutzung (Betrachtung) WMS, Web map server Hersteller Kunde

6 Features im Web... Erfassung & Bearbeitung & Aufbereitung Betrachtung WFS, Web feature server Weiterverarbeitung Hersteller Kunde

7 Wertschöpfungskette Erfassung & Bearbeitung & Aufbereitung Weiterverarbeitung 1 Weiterverarbeitung 2 Hersteller Kunde Hersteller Kunde

8 Wertschöpfungskette Erfassung & Bearbeitung & Aufbereitung Weiterverarbeitung 1 Weiterverarbeitung 2

9 Dienste-Raum Erfassung 1 Weiterverarbeitung 1 Weiterverarbeitung 2 Erfassung 2 Weiterverarbeitung n

10 Dynamische Komposition von Diensten Erfassung 1 Weiterverarbeitung 1 Weiterverarbeitung 2 Erfassung 2 Weiterverarbeitung n Dienstekomposition Anforderung Dienst 1 Dienst 2 Dienst 4 Dienst 3 Dienst 5 Dienst 6 Ergebnis

11 Dynamic Maps: Module der Dienstekette am Beispiel Generalisierung

12 Wiederholung: vom WMS zum WFS Erfassung & Bearbeitung Erfassung & Bearbeitung & Aufbereitung Aufbereitung WFS, Web feature server WMS, Web map server

13 Alternative Repräsentationen Was ist geschehen? Gängige Repräsentation: Karte / Pixelbild Ersetzt durch: Vektor-Repräsentation Vorteil: nicht nur Betrachtung möglich, sondern Wandlung in andere Datenformate Einfache geometrische Transformationen Komplexe räumliche Operationen Maschinelle Weiterverarbeitung Preis: Reichhaltige Beschreibung ist sehr komplex Definition aufwändig Interpretationsspielräume

14 GML: Polygon

15 Ärger mit Polygonen! 1 4 Richtige Orientierung, falsche Orientierung Zwei Ringe, ein Ring 9 28 Peter van Oosterom, Wilko Quak and Theo Tijssen / TU Delft: Polygons: the unstable foundation of spatial modeling IBFI Seminar on Computational Cartography and Spatial Modelling 2003

16 Kartographische Generalisierung (2D, Polygone) Generalisierung s n+1 s n-1 s n s n-2 s n+2 P 5 g i P 3

17 Kartographische Generalisierung (2D, Polygone) P P n P i0 i1 P... g g 0 1 g k 1 P i k P m LOD i 0 LOD i 1 LOD i k

18 Kartographische Generalisierung (2D, Polygone) P P n P i0 i1 P... g g 0 1 g k 1 P i k P m

19 Kartographische Generalisierung (2D, Polygone) P m P i k g ik 1 1 P... 1 g k k 2 g 0 P i P n

20 Repräsentation von Generalisierungsoperationen POLY EPS NPR DV 0 DV 0 DV 0 MV MV MV EPS IV DV 1 MV MV EPS IV DV 4 MV MV

21 Prototyp: Strömende Generalisierung

22 Vollständige Automatisierung? Problem: Keine volle Automatisierung möglich, Nacharbeit Generalisierung Nacharbeit Lösungsansatz: Reichere Beschreibung! Vorarbeit Generalisierung Die angereicherte Beschreibung ist ein Mehrwert des Dienstanbieters (welcher nicht herausgegeben wird)

23 Beispiel: Generalisierung in 3D Original Abschneiden Füllen Letzter Schritt Frank Thiemann, ikg

24 Generalisierung durch inkrementelle Modellierung

25 Alternative Beschreibungsformen Explizite Hierarchien Container: Grid layout Formale Grammatiken Split grammars

26 Dynamic Maps: Kollaborative Erstellung von Maps

27 Wiederholung: Dienste-Raum Erfassung 1 Weiterverarbeitung 1 Weiterverarbeitung 2 Erfassung 2 Weiterverarbeitung n

28 Kollaborative Erstellung von Karten Bislang: definierter Kreis von Kartenherstellern / -verarbeitern Amtliche Karten Stadtpläne Karten für Fahrzeugnavigationssysteme Kann in Zukunft jeder Dienste anbieten? Qualitätssicherung? Kann mein Grundstücksnachbar die Katasterkarte editieren?

29 Ein Blick in die Robotik Robotik: SLAM (simultaneous localization and mapping) Eine Position Multipath Map Matching Partikelfilter Kooperation zur Positionsbestimmung Keine Karte im herkömmlichen Sinn! (fastslam-dmb-fastslam) Quelle: S. Thrun, Stanford

30 Map aus terrestrischen Laserscandaten Rohdaten Abgeleitete Repräsentation (NDT)

31 Map aus LIDAR Daten

32 Kollaborative Ortung (animation) Quelle: S. Thrun, Stanford

33 Sensoren in zukünftigen KFZ Radar (ACC) Kamera (Mono, Nachtsicht) Kamera (Stereo) Seitliches Radar Laserscanner Tiefenbildkamera

34 Kollaborative Erstellung von Maps

35 Kollaborative Erstellung von Maps Dynamic Map

36 Kollaborative Erstellung von Maps Dynamic Map Messung Information!

37 Kollaborative Erstellung von Maps Dynamic Map Wird Bestandteil der dynamic map upload!

38 Kollaborative Erstellung von Maps Dynamic Map Andere Teilnehmer profitieren von dieser Information! download

39 Kollaborative Erstellung von Maps Verkehrsteilnehmer übernimmt lokalen Kartenausschnitt... Dynamic Map

40 Kollaborative Erstellung von Maps...führt Berechnung durch... Dynamic Map

41 Kollaborative Erstellung von Maps... und hinterlässt den aktualisierten Ausschnitt Dynamic Map

42 Ansätze in der Fahrzeugindustrie Hier unter dem Aspekt der Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation Quelle: Car2Car Communication Consortium

43 Zusammenfassung Karte = Abbild der Wirklichkeit, für bestimmten Zweck Statische Karten Dynamic Maps Hersteller/Nutzer Wertschöpfungskette Datenbanken im Zentrum Dienste im Zentrum Dienste dynamische Verkettung von Diensten kollaborative Kartenerstellung Mehrwert besteht in Zusatzinformation Alternative Kartenrepräsentationen (maps) nötig Höherwertige Repräsentationsformen sind komplex Qualitätssicherung Auch die nächsten 125 Jahre werden spannend!