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2019 | Book

Atlas-Informationssysteme Read chapter Read first chapter

Geoinformatik

Handbuch der Geodäsie, herausgegeben von Willi Freeden und Reiner Rummel

Editor: Prof. Monika Sester

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

Book Series : Springer Reference Naturwissenschaften

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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About this book

Das sechsbändige Handbuch ist ein hochwertiges Werk über die Geodäsie unserer Zeit. Neben einer guten Lesbarkeit vermittelt es dennoch den wissenschaftlichen Ansatz und richtet sich an Kollegen in Praxis und Wissenschaft, aus Nachbardisziplinen und allgemein an Studierende und Interessierte. Die in den Beiträgen behandelten Themen führen systematisch in Aufgabenstellung, Methodik und zukünftige Entwicklungen ein. Die Themen reichen von der Mathematischen und Physikalischen Geodäsie sowie der Satellitengeodäsie über die Ingenieurgeodäsie, die Bodenordnung und das Landmanagement, die Photogrammetrie und Fernerkundung bis zu Geoinformationssystemen und der Kartographie.

Table of Contents

Frontmatter
1. Atlas-Informationssysteme
Zusammenfassung
Atlas-Informationssysteme (AIS) – systematisch angelegte und kuratierte digitale Sammlungen raumbezogener Informationen – dienen dazu, mittels Karten und Multimedia-Elementen Sachverhalte und Prozesse interaktiv zu visualisieren, zu explorieren und zu analysieren. Sie ermöglichen eine raum-zeitliche und thematische Kombination der Kartendaten zur Informationsgewinnung und Entscheidungsfindung. Es werden grundlegende Konzepte von AIS und deren interaktive Funktionalität beschrieben, sowie die Palette der kartografischen 2D- und 3D-Visualisierung aufgezeigt.
Lorenz Hurni, René Sieber
2. GeoVisual Analytics
Zusammenfassung
Visual Analytics hat das Ziel, leistungsfähige Werkzeuge für die Analyse und Interpretation von Daten bereitzustellen. Die Werkzeuge sollen die Nutzer dabei unterstützen, Daten besser zu verstehen und neue Erkenntnisse aus den Daten zu gewinnen. Visual Analytics Werkzeuge verwenden Methoden der interaktiven Visualisierung und der automatisierten Datenanalyse. Sie nutzen damit die Fähigkeit des Menschen, intuitiv und schnell visuelle Informationen zu erfassen, sowie das Potential des Computers, komplexe Datenanalysen durchzuführen und interaktive Visualisierung zu ermöglichen. Das Forschungsfeld GeoVisual Analytics untersucht, wie die allgemeinen Konzepte von Visual Analytics für die Analyse und Interpretation raumzeitlicher Daten genutzt werden können.
Doris Dransch, Mike Sips, Andrea Unger
3. 3D-Visualisierung und Mixed Reality
Zusammenfassung
3D Darstellungen, Augmented-Reality-Visualisierungstechniken und fortgeschrittene Interaktionstechniken haben ein großes Potenzial, um die Interpretation von Geodaten zu unterstützen und die Interaktion mit raumbezogenen Daten zu vereinfachen. In diesem Kapitel wird dargestellt, wie diese Technologien die klassische Kartographie und Geovisualisierung ergänzen und welche Anwendungsmöglichkeiten sich daraus ergeben. Neben einer Beschreibung der technischen Grundlagen liegt der Schwerpunkt dabei auf der Integration der verschieden Technologieaspekte in das übergreifende Interaktionsparadigma der Augmented Reality.
Volker Paelke
4. Geoinformation zur Navigationsunterstützung
Zusammenfassung
Orientierung im Raum und die Suche nach Wegen sind fundamentale Alltagsaufgaben des Menschen. Tatsächlich leistet das Gehirn einen Großteil dieser Aufgaben selbständig und unterbewusst, indem es auf repräsentiertes Wissen, auf Erfahrungen und Strategien (Heuristiken), und auf Sinneswahrnehmungen zugreift. Darüberhinaus hat der Mensch immer schon externes Wissen als Ergänzung gesucht und integriert. Sowohl Höhlenmalereien als auch Dialoge, Karten, Autonavigationssysteme und Mobilitätswebseiten sind solche Mittel. Dieses Kapitel wirft daher zunächst einen Blick auf die raumkognitiven Fähigkeiten des Menschen, um dann zu fragen, welche Art von zusätzlicher räumlicher Information diese Fähigkeiten sinnvoll unterstützen kann. Aus dieser Perspektive lassen sich des Weiteren Kriterien und Methoden ableiten, wie Mensch und Maschine effektiv über Bewegung im Raum kommunizieren.
Stephan Winter
5. Geodateninfrastrukturen
Zusammenfassung
Geodateninfrastrukturen (GDI) zielen auf den einfachen Austausch von Geodaten und -diensten. GDI sollen die effiziente Umsetzung von Geoinformationsanwendungen mit Zugriff auf aktuelle, verteilte heterogene Geodatenquellen erlauben. Zahlreiche gesetzliche, kommerzielle, nutzergetriebene und wissenschaftliche Initiativen forcieren den Auf- und Ausbau von GDI. Der Beitrag diskutiert Arten und aktuelle Entwicklungsstände von GDI und zeigt Ansätze für die nächsten GDI-Generationen.
Lars Bernard, Johannes Brauner, Stephan Mäs, Stefan Wiemann
6. 3D-Gebäudemodellierung und -generalisierung
Zusammenfassung
Gebäudeobjekte nehmen in 3D-Stadtmodellen eine zentrale Rolle ein. Da Anwendungen diese in unterschiedlichen Detaillierungsgraden benötigen, sind Methoden zur Generalisierung erforderlich, um die zunächst detailreichen 3D-Gebäudemodelle auf die geforderten Detailstufen zu bringen. Nach einem kurzen Überblick über verschiedene Möglichkeiten zur geometrischen und semantischen 3D-Gebäudemodellierung werden beispielhaft einige Verfahren vorgestellt, welche kartographische Generalisierungsvorgänge für 3D-Gebäudemodelle umsetzen.
Martin Kada
7. Computer-gestützte Bewegungsanalyse
Zusammenfassung
Die jüngsten Fortschritte der Trackingtechnologie produzieren Geodaten, welche die Bewegung mobiler Objekte mit einer bisher unerreichten räumlichen und zeitlichen Auflösung erfassen. Diese neue, von Natur aus raumzeitliche Art geographischer Informationen ermöglicht neue Einsichten in dynamische geographische Prozesse, stellt aber auch die traditionell eher statischen Werkzeuge der Raumanalyse infrage. Dieses Kapitel gibt einen Überblick über Bewegungsdaten im Allgemeinen, die Theorie der Bewegungsmodellierung und -analyse sowie eine Reihe wichtiger Anwendungsfelder der computer-gestützten Bewegungsanalyse. Schließlich geht das Kapitel auf Überlegungen bezüglich der Privatsphäre ein, welche für die Analyse der Bewegung von Menschen sehr wichtig sind.
Patrick Laube, Joachim Gudmundsson, Thomas Wolle
8. Räumliche Analyse durch kombinatorische Optimierung
Zusammenfassung
In diesem Beitrag geht es uns darum, an einigen wenigen Beispielen aus der räumlichen Analyse grundlegende Entwurfstechniken für Algorithmen und Werkzeuge der kombinatorischen Optimierung zu illustrieren. Außerdem wollen wir ein Minimum an theoretischem Unterbau vermitteln. Damit hoffen wir, dass es dem Leser, der Leserin gelingt, räumliche Probleme mit Methoden der Informatik bewusst und damit erfolgreich zu lösen. Wir halten es für besonders wichtig, dass man neue Probleme sorgfältig mathematisch modelliert und mittels exakter Algorithmen das eigene Modell wenigstens auf kleinen Instanzen überprüft, bevor man sich schnellen Heuristiken zuwendet, um große Instanzen zu lösen.
Jan-Henrik Haunert, Alexander Wolff
9. Räumliches Data-Mining und Big Geospatial Data
Zusammenfassung
Im Zusammenhang mit der flächendeckenden Digitalisierung der Erdoberfläche geht dieses Kapitel auf die Eigenschaften der Big Data und die damit verbundenen wissenschaftlichen Herausforderungen für das Data-Mining ein. Die Rolle des raumzeitlichen Data-Mining für die Handhabung mit dem Big-Data-Ökosystem wird hervorgehoben. Einige exemplarische Forschungs- und Entwicklungsergebnisse entlang des Wertschöpfungsprozesses von Geodaten-Matching, Event-Mining bis hin zur Verhaltensinterpretation anhand der GPS-Trajektorien werden vorgestellt
Liqiu Meng
Backmatter
Metadata
Title
Geoinformatik
Editor
Prof. Monika Sester
Copyright Year
2019
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-662-47096-1
Print ISBN
978-3-662-47095-4
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-47096-1

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