Frühjahrsemester 2011 Seminar Geo-Datenbanken (CS541) Prof. Dr. Heiko Schuldt Dipl.-Inf. Christoph Langguth Inhalt der Veranstaltung in Kurzform cs541 als Einführung in die Verwaltung von Geodaten Daten aus relationaler Datenbank mit Ortsinformation Digitale Karten Ø Verlinkung von relationalen Daten mit Karten cs541 als Einführung in die botanische Taxonomie Kennenlernen einer Anwendungsdomäne Gegebenes Datenbankschema verstehen (Umsetzung einer hierarchischen Klassifikation in relationalem Datenbankschema) cs541 als Programmierprojekt Anwendungen in Gruppen zu je 4 Studierenden entwickeln Aufteilung der Zuständigkeiten innerhalb der Gruppe Ø Arbeitsplan, Meilensteine, cs541 als Einführung in die Programmierung von Smart Phones Entwicklung von Applikationen für iphones oder Android Gleiche Funktionalität, gleich aussehende Interfaces, gleiche Benutzung Ø Koordination der einzelnen Gruppen 1-2 1
Kurzbeschreibung des Projekts Kombination dieser vier Komponenten in einem grösseren Systems Software-Projekt: Entwicklung einer Smart Phone-Applikation für Besucherinnen und Besucher des Botanischen Gartens der Universität Basel, über die sie Daten aus der Pflanzendatenbank des Gartens abfragen und deren Vorkommen auf einer Karte des Gartens darstellen können. Die Applikation soll am Ende des Projekts im jeweiligen App Store verfügbar gemacht werden. 1-3 Botanischer Garten der Universität Basel Gründung 1589, damit einer der ältesten Botanischen Gärten der Welt Ganzjährig geöffnet Aussenanlage mit verschiedenen Anpflanzungen Trockenbord Gehölze Alpinum Farnschlucht Mittelmeergarten Schaukästen systematische Abteilung Gewächshäuser Tropenhaus Viktoriahaus Sukkulentenhaus Kalthaus 1-4 2
Botanischer Garten der Universität Basel 1-5 Botanischer Garten der Universität Basel 1-6 3
Botanischer Garten der Universität Basel Weitere Informationen zum Botanischen Garten: http://pages.unibas.ch/botgarten/ Relationale Datenbank der Pflanzen im Botanischen Garten > 8250 Pflanzendatensätze Eigentliche Datenbank ist deutlich grösser, enthält z.b. auch Daten zu Pflanzen, die nicht mehr im Garten sind (für das Seminar wird der für Besucher relevante Teil der DB zur Verfügung gestellt) 1-7 Geodaten und Geodatenformate Eine detaillierte Einführung in Geodaten, Datenformate und geographische Informationssysteme (GIS) findet im Laufe des Semesters statt Kurzübersicht: Repräsentation von Geodaten über Punkte (2D / 3D) und Polygone, z.b. KML (keyhole markup language) Geodatenformat von google earth / google maps Client- Programmen XML-Repräsentation Zusätzlich zu Geometrie: Placemarks (Annotationen von Regionen, u.a. für Geotagging und Referenzen) 1-8 4
Apple iphone & Google Android Unterschiedliche Betriebssysteme, unterschiedliche Programmiermodelle Mobilgeräte Entwicklung der Applikation so, dass Look-and-feel auf beiden Plattformen möglichst gleich ist Nachhaltigkeit: Applikation nach Ende des Projekts via App Store verfügbar (und nutzbar!) 1-9 Projekt Geo-Datenbank: grobe Übersicht Geodaten Vermessungsamt Stadt Basel Detailplan Botanischer Garten Relationale Datenbank Bot. Garten Digitale Kartendaten Bot. Garten ArcGIS-Übung Smart Phones (Android / iphone) Georeferenzierte Daten (Verbindung Karten + DB) wird vorgegeben Basel Botanical Garden App wird im Projekt erstellt 1-10 5
Projektanforderungen, Teil I Suche in Pflanzendatenbank Textsuche mit Listenanzeige (alle Treffer in Textform) Einzeldatensatzanzeige (einzelner Datensatz in Textform) Einzeldatensatz in Gartenplan Listenanzeige im Gartenplan (mit Wechselmöglichkeit auf Einzeldatensatz) Suche im Gartenplan (auf Karte) Anzeigeformen wie bei Textsuche Suche über Taxonomie Anzeigeformen wie bei Textsuche Suche nach einheimischen Pflanzen Anzeigeformen wie bei Textsuche 1-11 Projektanforderungen, Teil II Verwendung einer Open Source-Lizenz (Ø Nachhaltigkeit des Projekts) Auswahl der Lizenz im Verlauf des Semesters (Entscheidung der jeweiligen Gruppe) Beschreibung für App Store Dokumentation Screen Shots 1-12 6
Lernziele Selbstständige Beschaffung von Informationen (Programmiermodelle für unterschiedliche Mobilgeräte) Projektarbeit Abstimmung innerhalb der 4er-Gruppen Projektorganisation Expertinnen und Experten für unterschiedliche Bereiche (GUI, Datenbank, Karte) Abstimmung zwischen den Gruppen Gleiche Benutzerführung, Look-and-Feel Progammierkenntnisse in anspruchsvoller Umgebung anwenden und weiter ausbauen 1-13 Was wird von Ihnen erwartet Aktive Teilnahme am Projekt und Präsenz an Seminarterminen Software-Entwicklung innerhalb der Gruppe Vorträge an Meilensteinterminen Demonstrationen an Meilensteinterminen Abschlussdemo Dokumentation des Projekts Vorbereitung des App Store Uploads 1-14 7
Rolle des Botanischen Gartens Definition der Anforderungen ( Auftraggeber ) Bereitstellen der benötigten Daten Feedback an Meilensteinterminen Abnahme des GUI-Konzepts Verwendung der App über das Ende des Seminars hinaus 1-15 Termine Beginn: Mi., 23.02.2011 Termine: Mittwoch 10 12 Uhr Kollegienhaus, Seminarraum 106 oder Computerlab Schanzenstrasse Nicht alle Termine werden für Präsentationen im Seminarraum 106 im Kollegienhaus verwendet Slots zum freien Arbeiten (Projektarbeit; Ausarbeitung der Präsentationen in der Gruppe) Übung im Rechnerraum in der Schanzenstrasse (Einführung in GIS) 1-16 8
Personen Informatik: Prof. Dr. Heiko Schuldt heiko.schuldt@unibas.ch Dipl.-Inf. Christoph Langguth christoph.langguth@unibas.ch Botanischer Garten: Bruno Erny Hanspeter Haller Dr. Jürg Oetiker Dr. Heinz Schneider Umweltwissenschaften: Dr. Wolfgang Schwanghart 1-17 Leistungsüberprüfung, Materialien Die Leistung im Seminar wird mit PASS/FAIL bewertet. Als Grundlage für die Bewertung dienen die Gruppenpräsentationen bzw. Demos und das Erreichen der einzelnen Meilensteine / des Gesamtziels des Projekts. Ständig aktualisierte Informationen zum Seminar finden sich im Web unter: http://informatik.unibas.ch/lehre/fs11/cs541/index.html Seminarunterlagen, Hintergrundinformationen, Datensätze, zusätzliche Materialien und Ankündigungen werden auf der Ressourcen-Seite verfügbar gemacht: http://informatik.unibas.ch/lehre/fs11/cs541/cs541.html 1-18 9
Geplanter Ablauf 1 Folgende Liste gibt den geplanten Aufbau des Seminars (Stand: Februar 2011) wieder. Änderungen des Zeitplans sind jedoch noch möglich. Datum Inhalt Wo? Wer? 1 Mi., 23.02.2011 Organisation & Projektübersicht KH 106 HS 2 Mi., 02.03.2011 Einführung botanische Taxonomie; Beispielanwendungen; Begehung botanischer Garten 3 Mi., 09.03.2011 ArcGIS und Georeferenzierung. Geodatenbanken & Kartensätze Mi., 16.03.2011 Abschluss Gruppeneinteilung; Ausgabe Geräte Keine Vorlesung (Fasnachtsferien) KH106 Bot. Garten Schanzenstrasse H. Schneider W. Schwanghart CL, HS 4 Mi., 23.03.2011 Freies Arbeiten Studierende 5 Mi., 30.03.2011 Gruppenpräsentationen: Wie programmiere ich mit Android / iphones / Windows Phone? KH 106 Studierende 1-19 Geplanter Ablauf 2 Datum Inhalt Wo? Wer? 6 Mi., 06.04.2011 Meilenstein 1: Präsentation GUI- KH 106 Studierende Konzepte (GUI-Demos / mock-ups) 7 Mi., 13.04.2011 Freies Arbeiten Studierende 8 Mi., 20.04.2011 Geodatenbanken & Geographische Informationssysteme KH 106 HS + NN 9 Mi., 27.04.2011 Freies Arbeiten Studierende 10 Mi., 04.05.2011 Freies Arbeiten Studierende 11 Mi., 11.05.2011 Meilenstein 2: Präsentation & KH 106 Studierende Demo 1. Prototyp 12 Mi., 18.05.2011 Freies Arbeiten Studierende 13 Mi., 25.05.2011 Freies Arbeiten Studierende 14 Mi., 01.06.2011 Meilenstein 3: Abschlusspräsentation & Demos KH 106 Studierende 1-20 10