Projektbeitrag im Rahmen des Vertieferseminars für GIS Verkehrsnetze Projektbeitrag im Rahmen des Vertieferseminars für GIS von Mathias Thelker Bonn, den 15.11.2000

Verkehrsnetze = Graphen Graphenstruktur besteht aus: Knoten (nodes): Kreuzungen, Abzweigungen, (Änderung von Objekten) Kanten (arcs): Verbindungen von Knoten = Straßen / Wege

Speicherung von Graphen 51,11 19,12 5 23,54 2,98 4 99,43 1,23 3 87,23 11,98 2 34,78 12,34 1 y x Node Knotenverzeichnis: (Table Of Nodes) Kantenverzeichnis: (Table Of Arc) 2 8 1 From Node 5 4 3 To Node Arc

Speicherung von Graphen (ArcInfo)

Datenstruktur von GIS-Formaten: ( Objektbereich ) Verkehrsweg Objektklasse: Objektart: Attribute: Straße Weg Platz lfd. Nr. Qualität Fahrsp Qualiät Bei ATKIS gibt es auch noch „Objektbereich“ (Siedlung, Verkehr, Vegetation ...)

Die Fragen: Was für Daten können/wollen wir verwenden ? (ATKIS vs. GDF) Wie können die Daten nach ArcInfo importiert werden ? Was ermöglicht ArcInfo im Umgang mit Verkehrsnetzen bzw. Graphen ? Wie lassen sich Objekte und Attribute bearbeiten ? (Wie ist die Routenplanung zu realisieren ?)

A T K I S : Beschreibung der Topographie Vielzahl von Objektklassen und Objektarten (Auch Teilobjekte bei Objektänderung) Ausgabe als Datenbankformat „EDBS“ Konvertierung zu „dxf“-Format (CAD-Format) möglich. (Dabei gehen jedoch alle Objektinformationen verloren und es wird nur die geometrische Anordnung gespeichert)

A T K I S : Objektbereiche: Verkehr Siedlung ... Objektklassen: Aufbau: Objektbereiche: Verkehr Siedlung ... Objektklassen: Schienenverkehr Straßenverkehr ... Objektarten: Straße Weg Platz ... Attribute: Breite Beschaffenh. ...

G D F : Geographic Data File Primär für Navigationssysteme in Fahrzeugen => Straßenachsen (mit Abbiegespuren, etc) Erfassung durch 2 konkurierende Konsortien - EDRA (European Digital Road Association) (Bosch / TeleAtlas) - EGT (European Geographic Technologies) Entwicklung seit 1984 -> gdf Version 3.0 (ISO-Norm) Europa voll erfaßt TeleAtlas bietet mittlerweile 3 Systeme an (StreetNet, RoadNet und MultiNet) Multinet soll auch topographische Informationen anbieten, soweit sie für den Autofahrer wichtig sind (Sehenswürdigkeiten, Raststätten. etc.)

G D F : Beschreibt (nur) Verkehrswege, keine Topographie In neuerer „multiNet“-Version weitere Informationen möglich (laut TeleAtlas) wenig Objektklassen und Objektarten viel Gewicht auf Attribute, die auch segmentiert oder temporär sein können. Import von gdf Format fraglich Straßenteile können verschiedene Attribute besitzen Attribute sind nur zu bestimmten Zeitpunkten vorhanden

G D F : 10 Objektgruppen: Straßen Wohngebiete Verwaltung Bahn ... Aufbau: 10 Objektgruppen: Straßen Wohngebiete Verwaltung Bahn ... Objektarten: Straße Fähre Brunnels ... Attribute: Art Breite Höchstges. Richtung ... Flexiblerer Umgang mit Objekten

ATKIS vs. GDF ATKIS*: GDF: Beispiel: „Fahrbahn mit baulich-getrennten Fahrspuren“ ATKIS*: GDF: Objektteil FeatureElement: Road Element Objekt: Fahrbahn (3106) Objekt: Straßenkörper (3105) Komplexes FeatureElement: Road komplexes Objekt: Straße (3104) *Nach ATKIS muß zwischen einem Objekt und der Geometrie des Objektes mindestens ein Objektteil gebildet werden

ATKIS Vorteile: Nachteile: Zusammenfassung: „Datenzugang:“ Die benötigten Daten liegen in der gewünschten Genauigkeit vor und ergeben eine komfortable Basis „Fahrzeugneutral“: Es sind keine Fahrspuren o.ä. vorhanden, die im Fahrradsystem überflüssig sind und zu Verwirrungen führen Nachteile: „Komplexe Darstellung“: Durch die Vielzahl von Objekten kommt es zu komplizierten Darstellungen. (siehe Beispiel) „Objektdimensionen“: Definition von Flächen- und Linienelementen führt zu Verwirrung, im schlimmsten Falle zu einer fehlerhaften Zuordnung

GDF Vorteile: Nachteile: Zusammenfassung: „Attributgewichtung“: Veränderungen der Objekte können schnell und sicher durch Ergänzung von Attributen beschrieben werden. „Attributflexibilität“: Es können segmentierte oder temporäre Attribute eingesetzt werden. Dies führt zu Vereinfachungen und flexiblerem Umgang mit Situationen Verkehrsattribute: (Einbahnstraßen o.ä.) sind vorhanden Nachteile: „KFZ-spezifisch“: Da das System auf Fahrzeugnavigation zugeschnitten ist, gibt es zu viele KFZ-Informationen (Fahrspuren), andererseits zu wenig „Fahrrad“-Informationen (Rastplätze, Kultur, etc...) Import nach ArcInfo ist fraglich „Ungenauigkeiten“: Mischung mit Koordinaten anderer Herkunft könnte schwierig sein. Mit ATKIS (± 15m) unmöglich.

Erfordernisse / Wunschliste: Daten Erfordernisse / Wunschliste: Flächendeckendes Verkehrssystem von Bonn Genauigkeit ± 3 m Eindeutigkeite Objektkatalog mit relevanten Objekten Einfach strukturiert Attributvielfalt (segmentiert, temporär, ...) ArcInfo kompatibel ATKIS  (?) - ? GDF  - ?

ArcInfo Möglichkeiten: Import von Rohdaten (ATKIS, GDF, ...) ist prinzipiell möglich. Es ist jedoch fraglich, ob die Datenstruktur vollständig übernommen werden kann. Import einer ATKIS-Datei als DXF-File.

ArcInfo Möglichkeiten: Kanten- und Knotenbildung ist über Tool möglich, wenn nur die reinen Linienstrukturen importiert werden können (z.B. dxf-Format). Die Genauigkeit dieser Prozeduren muß sich in der „Praxisphase“ zeigen Import einer ATKIS-Datei als DXF-File.

ArcInfo Möglichkeiten: Die Einführung neuer Attribute und Objekte stellt in ArcInfo kein Problem dar. „Sub“-Attribute möglich Beschreibungen von Beziehungen zwischen Objekten können mit einfachen logischen Operationen geschehen (if-Abfragen etc.)

Abschließende Fragestellungen Sind gdf-Daten verfügbar ? Welche Daten wählen wir ? Lassen sich die Daten (GDF oder ATKIS) in ihren Datenstrukturen nach ArcInfo importieren ? Woher kommen die „Fahrrad“-spezifischen Daten und wie kompatibel sind diese zu den Verkehrsdaten ? Wie aufwendig (automatisiert <-> „handarbeit“) wird die Attributerstellung für unsere Zwecke ?

G D F ATKIS