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Datenaustausch und Interoperabililtät von Geodaten ISO DIS 19107: Spatial Schema.

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Präsentation zum Thema: "Datenaustausch und Interoperabililtät von Geodaten ISO DIS 19107: Spatial Schema."—  Präsentation transkript:

1 Datenaustausch und Interoperabililtät von Geodaten ISO DIS 19107: Spatial Schema

2 Datenaustausch zwischen GIS zZur Kommunikation zwischen Rechenersystemen sind Metasprachen (XML, GML,...) vonnöten zMetasprachen siehe Vorlesungen zu GISIII zDurch Metasprachen können Daten zwar übertragen, aber nicht strukturiert werden

3 Metadaten - Standards zDefinition nach ISO DIS 19115: y... Schema, das erforderlich ist, um geographische Informationen und Dienste zu beschreiben. yInformation über die Identifikation, die Ausdehnung, die Qualität, das räumliche und zeitliche Schema, die räumliche Referenz und Verteilung der digitalen geographischen Daten.

4 Spatial Schema zSpatial Schema: Ist ein internationaler Standard von Konzeptionellen Schemata um geographische Merkmale (features) zu beschreiben und zu verändern zFeature: Abstraktion eines Realweltphänomens zGeographic Features: Feature mit geographischem Ortsbezug (Vectordaten, Rasterdaten)

5 Spatial Schema zRäumliche Charakteristiken werden hier durch ein oder mehrere räumliche Attribute dargestellt zSpatial Schema unterstützt hauptsächlich Vektordaten in bis zu 3 Dimensionen zSpatial Schema definiert weiterhin Methoden („spezielle Operatoren“) für geometrische Daten

6 Spatial Schema z„Conceptual Schemas“ beschreiben die räumlichen Charakteristika von räumlichen Merkmalen z„Spezielle Operatoren“ sind Funktionen die räumliche Merkmale modifizieren, kreieren, löschen und gebrauchen (Methoden)

7 Spezielle Operatoren zIn Spatial Schema gibt es einen klaren Rahmen für Spezielle Operatoren um einen Standard für ihre Implementierung und Definition zu schaffen: yOperationen sollten nicht zu komplex gestaltet werden, um sicher zu stellen, um ihre Funktion in Hinsicht auf bekannte Probleme zu gewährleisten yDiese Definitionen sollen einen Satz Standardoperationen bilden yZusätzlich sollten algebraische Zusammenhänge definiert werden, die eine Kombination der Basisoperationen ermöglichen

8 Symbole und Notationen zIn Spatial Schema werden Operatoren und Klassen in der Unified Modeling Language (UML) verfaßt. z UML ist dem geneigten Hörer dieser Veranstaltung aus verschiedenen Vorlesungen und Vorträgen hinlänglich bekannt

9 Geometry Packages zGeometrische Pakete sind hierarchisch in der Art von Bäumen gestaffelt. zHierbei gibt es sogenannte „root packages“, quasi die Vaterknoten der beiden Paketstrukturen: yGM_Objekt (GeometryObjekt) und yTP_Objekt (TopologicalObjekt)

10 Spatial Schema - Unterscheidungen zKomplexität: y1Geometric primitives y2Geometric complexes y3Topological complexes y4Topological complexes with geometric relation zDimension: y10 - dimensionale Objekte y20 - und 1 - dimensionale Objekte y30 -, 1 - und 2 - dimesionale Objekte y dimensionale Objekte

11 Geometry Packages zGeometry (GM_Object): Quantitative Beschreibung von geometrischen Figuren, Koordinaten und mathematische Funktionen (wie Dimension, Position, Größe, Orientierung und Form) zIst Abhängig vom benutzten Koordinatensystem. Ändert sich ggf. bei Transformation

12 Geometry Packages zTopology (TP_Object): Charakteristika von Geometrische Figuren die bei einer „Gummihauttransf.“ invariant bleiben zÄndert sich nicht bei Koordinatentransformation in ein anderes System zBietet Informationen über Zusammenhänge von Geometrie

13 Geometry Packages zFür uns besonders interessant: Geometry Packages zGeometry Packeges (unter GM_Object) beinhalten eine Vielzahl von Klassen für Koordinatenbezogene Geometrie zGeometry Packages gliedern sich in drei verschiedene Klassen: GM_Primitives, GM_Complexe und GM_Aggregates

14 Geometry Packages zGM_Object: ist wie erwähnt die „root class“ für alle Objekte mit geographischer Referenz zIst eine Punktmenge von koordinatenmäßig bekannten Punkten

15 Geometry Packages zGM_Primitives: geometrisches Objekt, welches sich nicht weiter in einzelne Teile zerlegen läßt zHierzu können auch Kurven und Flächen zählen zDiese lassen sich dann jedoch nicht mehr in ihre einzelnen Segmente zerlegen

16 Primitives zGM_Primitives: yGM_Point: 0-Dimensional, Koordinatenpaar yGM_CurveSegment: Basis für 1-Dimensionale Geometrie, Verknüpfung von zwei Stützpunkten (aber nicht zwingend GM_Points) yGM_Curve: Verknüpfung von CurveSegments

17 Primitives yGm_SurfacePatch: Basis für 2-Dimensionale Geometrie, geschl. Verknüpfung von CurveSegments yGm_Surface: „Side to side“ Verknüpfung von SurfacePatches

18 Geometry Packages GM_Curve GM_Surface GM_Point GM_SurfacePatch GM_CurveSegment * 1...* *

19 Geometry Packages zGM_Complexes: Bezeichnet einen Satz von primitiven geometrischen Objekten, deren Innere sich nicht schneiden (disjunkt sind) z Ist ein Objekt höherer Dimension Teil eines Complexes, so sind auch alle Teilobjekte niedrigerer Dimension Teil des Complexes...

20 Geometry Packages zGM_Complexes:

21 Geometry Packages zGM_Aggregates: stellt eine lockere Gruppierung von gleichartigen geometrischen Objekten dar z Aggregates haben keinerlei interne Struktur z Sie „verbinden“ lediglich spezielle Objekte miteinander.

22 Geometry Packages zGM_Aggregates:

23 Geometry Packages GM_Object GM_Primitive GM_Complex GM_Aggregate GM_OrientSurface GM_Curve GM_MultiSurface GM_Surface GM_MultiCurve GM_MultiPoint GM_MultiSolid GM_OrientPrimitiv GM_OrientCurve GM_CompSurface GM_CompSolid GM_CompPoint GM_CompCurve GM_Point GM_Solid

24 Geometry Packages zAnmerkung: Primitive sind IMMER offen, Grenzen gehören nicht zum Objekt) z Komplexe sind IMMER geschlossen (Grenzen gehören zum Objekt)

25 „Wie sieht`s aus?“ Konstruktion von Punkten: P1 = GM_Point > P2 = GM_Point > P3 = GM_Point > P4 = GM_Point > P5 = GM_Point > P6 = GM_Point > P7 = GM_Point > Insert P1, P2, P3, P4,P5 P6, P7 into Datastore

26 P1 (1.00, 5.00) P2 (3.00, 5.00) P3 (3.00, 2.00) P4 (1.75, 2.75) P5 (1.50, 4.50) P6 (2.00, 3.25) P7 (5.00, 4.00) „Wie sieht`s aus?“

27 Konstruktion von Kurvensegmenten: CS1 = GM_CurveSegment, interpolation = "linear" > CS2 = GM_CurveSegment, interpolation = "linear" > CS3 = GM_CurveSegment < controlPoint = , interpolation = "linear" > CS4 = GM_CurveSegment, interpolation = "linear" >

28 „Wie sieht`s aus?“ CS5 = GM_CurveSegment < controlPoint =, interpolation = "arc" > CS6 = GM_CurveSegment, interpolation = "linear" > CS7 = GM_CurveSegment, interpolation = "linear" >

29 P1 (1.00, 5.00) P2 (3.00, 5.00) P3 (3.00, 2.00) P4 (1.75, 2.75) P5 (1.50, 4.50) P6 (2.00, 3.25) P7 (5.00, 4.00) „Wie sieht`s aus?“ CS6 CS3 CS4 CS1 CS5 CS2 CS7

30 „Wie sieht`s aus?“ Konstruktion von Kurven: C1 = GM_Curve segments = C2 = GM_Curve segments = C3 = GM_Curve segments = C4 = GM_Curve segments = C5 = GM_Curve segments = C6 = GM_Curve segments = Insert C1, C2, C3, C4, C5, C6 into Datastore

31 „Wie sieht`s aus?“ Konstruktion von Flächen: S0 = GM_Surface patch = > S1 = GM_Surface patch = > S2 = GM_Surface patch = > S3 = GM_Surface patch = Insert S0, S1, S2, S3 into Datastore

32 „Wie sieht`s aus?“ P1 (1.00, 5.00) P3 (3.00, 2.00) P4 (1.75, 2.75) P5 (1.50, 4.50) P6 (2.00, 3.25) P7 (5.00, 4.00) C6 C3 C4 C1 C2 S1 S2 S3 C5

33 „Wie sieht`s aus?“ Konstruktion eines Komplexes: GComplex = GM_Complex < surfaces = {S0, S1, S2, S3}, curves = {C1, C2, C3, C4, C5, C6}, points = {P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7} > Insert GComplex into Datastore

34 „Wie sieht`s aus?“ Bedeutung der Geometrie: Lake = AreaFearur featureType="Hydrography::Waterbody", extend = S3 Trail = LineFeature fearureType="CulturalFacilities::Hikingtrail", centerline = C5 School = PointFeature featureType="CulturalFacilities::School", location = P4

35 Finale Vielen Dank für die Aufmerksamkeit - Fragen? -


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