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27.05.2004Christian Fleischer1 Datenaustausch und Interoperabilität Geometrische und topologische 3D Modellierung mit ISO Spatial Schema(19107)

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Präsentation zum Thema: "27.05.2004Christian Fleischer1 Datenaustausch und Interoperabilität Geometrische und topologische 3D Modellierung mit ISO Spatial Schema(19107)"—  Präsentation transkript:

1 Christian Fleischer1 Datenaustausch und Interoperabilität Geometrische und topologische 3D Modellierung mit ISO Spatial Schema(19107)

2 Christian Fleischer2 Inhaltsverzeichnis Aufgaben der ISO(International Organization for Standardization) Modellierung der Geometrie Primitive Complex Aggregation Modellierung der Topologie Primitive DirectedTopo Complex Beziehungen zwischen Geometrie und Topologie ALKIS

3 Christian Fleischer3 Aufgabe Begriffliches Schema für die Beschreibung der räumlich charakterisierenden geographischen Merkmale bereitzustellen Erfolgt mit Hilfe von Vektordaten

4 Christian Fleischer4 Allgemeines Dieser internatonale Standard verwendet UML(Unified Modeling Language) (siehe GIS I) Modelle um die begrifflichen Schemen zu beschreiben Einteilung in Kriterien: Ebene der Datenkomplexität Dimensionen

5 Christian Fleischer5 Ebene der Datenkomplexität geometrische primitives geometrische complexes topologische primitives topologische complexes mit geometrischen Beziehungen

6 Christian Fleischer6 Dimensionen 0-dimensionale Objekte 0- und 1-dimensionale Objekte 0-, 1- und 2-dimensionale Objekte 0-, 1-, 2- und 3-dimensionale Objekte

7 Christian Fleischer7 Allgemeines Die Modellierung von 3D Objekten erfolgt mit Hilfe von umschließenden Begrenzungsflächen (Boundary Representation) GIS III, 10. Vorlesung

8 Christian Fleischer8 Modellierung der Geometrie Die Dimensionen der verschiedenen Objekt Punkte(0-dimensionale Objekte) Linien(1-dimensionale Objekte) Flächen(2-dimensionale Objekte) Körper(3-dimensionale Objekte) Objektkoordinaten sind im dreidimensionalen Raum angegeben die Dimension des Objektes ist < der Dimension des Raumes

9 Christian Fleischer9 Aufbau der Geometrie Das geometrische Objekt(GM_Objekt) ist die Oberklassen, bei der Modellierung wird nach der Komplexität unterschieden Primitive Complex Aggregation GM_Objekt GM_Aggregation Michael Haas GM_Primitive GM_Complex

10 Christian Fleischer10 GM_Primitive Elemente des Raumes werden hier durch einzelne oder zusammenhängende einfache geometrische Objekte dargestellt Es gibt eine große Anzahl von Paketen mit denen Primitive dargestellt werden Primitive werden immer durch ein boundary (Begrenzungsfläche) einer niedrigen Dimension begrenzt GM_SolidGM_Point GM_Primitive GM_CurveGM_Surface ISO/DIS 19107

11 Christian Fleischer11 Elemente des Raumes werden hier durch komplexe Objekte dargestellt Diese bestehen aus einer strukturierten Menge von Primitiven Spezielle Form des GM_Complex ist ein Composite(orientiert) GM_Complex > GM_Complex ISO/DIS > GM_Composite > GM_Primitive +Element 1..n +Komplex 0..n KOMPLEXKOMPLEX

12 Christian Fleischer12 GM_Aggregate Elemente des Raumes werden hier auch durch komplexe Objekte dargestellt Diese bestehen aus einer unstrukturierten Menge von gleichartigen Primitiven Die Primitive können sich überlappen GM_Aggregate ISO/DIS GM_MultiPrimitive GM_MultiSolidGM_MultiPointGM_MultiCurveGM_MultiSurface

13 Christian Fleischer13 Beispiele zur Geometrie Primitive GM_Solid Complex GM_Cylinder GM_Sphere Aggregate GM_MultiCurve

14 Christian Fleischer14 Modellierung der Topologie Die Topologie wird unabhängig von der Geometrie modelliert  Sie kann einzeln existieren Für die Darstellung der Topologie verweist sie auf die Geometrie

15 Christian Fleischer15 Aufbau der Topologie Das topologische Objekt(TP_Object) ist Oberklasse, sie besitzt zwei Unterklassen, die TP_Primitive und TP_Complex > TP_Primitive > TP_Complex > TP_Object ISO/DIS 19107

16 Christian Fleischer16 Sind die nicht zerlegten Elemente von den TP_Complex Oft werden sie verwendet um lokale topologische Strukturen zu beschreiben Oder sie entsprechen einem GM_Primitive der gleichen Dimension TP_Primitive TP_SolidTP_Node TP_Primitive TP_EdgeTP_Face ISO/DIS 19107

17 Christian Fleischer17 TP_DirectedTopo Sie sind eine spezielle Darstellung der TP_Primitive Der Unterschied ist, dass sie orientiert sind, d.h. es gibt einen positiven und negativen Orientierungswert Bei positiven Wert entspricht das TP_DirectedTopo dem TP_Primitive Jedes Boundary ist nur einem TP_Objekt zugeordnet TP_DirectedSolidTP_DirectedNode TP_DirectedTopo TP_DirectedEdgeTP_DirectedFace ISO/DIS 19107

18 Christian Fleischer18 Zusammenhang Primitive und DirectedTopo > TP_Node 2 1 Center +topo +proxy > TP_DirectedSolid 1 2 Center +topo +proxy > TP_Solid > TP_DirectedFace Boundary 1..n +boundary +primitive Center +topo +proxy > TP_Face > TP_DirectedEdge 1..n +boundary +primitive 0..n Boundary 1 2 Center +topo +proxy > TP_Edge > TP_DirectedNode +boundary 2 +primitive 0..n Boundary ISO/DIS 19107

19 Christian Fleischer19 TP_Complex Die Darstellung der Topologie erfolgt durch komplexe Objekte Diese bestehen aus einer strukturierten Menge von Primitiven Die direkte Position wird durch ein geometrisches Element(GM_Complex) realisiert > TP_Primitive 1..n +Element+Komplex Komplex > TP_Complex 0..n

20 Christian Fleischer20 Beispiele zu Topologie Primitive TP_Solid DirectedTopo TP_Solid TP_DirectedFace Complex TP_Node TP_Edge TP_Face

21 Christian Fleischer21 Beziehungen zwischen Topologie und Geometrie > TP_Primitive > TP_Object 1..n +Element+Komplex Komplex 0..n1..n +Element+Komplex Komplex ISO/DIS > GM_Object {geometry.complex -> includesAll complex.geometry} > TP_Complex > GM_Primitive 0..n 0..1 Realisierung > GM_Complex 0..1 Realisierung 0..n

22 Christian Fleischer22 Zusammenhänge und Unterschiede Parallelen zwischen der Primitive und Complex der Topologie und der Geometrie Bei der Topologie können die Primitive nicht ohne die Complex existieren Die Topologie ist unabhängig vom verwendeten Referenzsystem

23 Christian Fleischer23 ALKIS Das hier verwendete Prinzip liegt der „simple topology“ zugrunde Hier werden Objekte bereitgestellt, die topologische Eigenschaften durch geometrische Eigenschaften ausdrückt  GM_- und TP_Objekte werden zusammen gelegt

24 Christian Fleischer24 Schaubild zu ALKIS > TP_Primitive 1..n +Element+Komplex Komplex 0..n1..n +Element+Komplex Komplex > TP_Complex > GM_Primitive > GM_Complex 0..n > TS_Primitive > TS_Complex > TS_Objekt 0..n

25 Christian Fleischer25 Literatur Bonn.de/Lehre/Geoinfo/GIS_iv_SS03/Vortraege/3_05_15_Hass Bonn.de/Lehre/Geoinfo/GIS_iv_SS03/Vortraege/3_05_15_Hass ALKIS/dokumente/geoinfodok-V20 Raumbezogene Datentypen in SQL/MM Spatial und verwandten Standards von Frank Anderegg (Informatik-Seminar WS2001/2002) GIS III, 10. Vorlesung, WS2003/2004

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit


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