Datenaustausch und Interoperabilität

Präsentation zum Thema: "Datenaustausch und Interoperabilität"—  Präsentation transkript:

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

2 Inhaltsverzeichnis Aufgaben der ISO(International Organization for Standardization) 19107 Modellierung der Geometrie Primitive Complex Aggregation Modellierung der Topologie DirectedTopo Beziehungen zwischen Geometrie und Topologie ALKIS Christian Fleischer

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

4 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 Christian Fleischer

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

6 Dimensionen 0-dimensionale Objekte 0- und 1-dimensionale Objekte
Christian Fleischer

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

8 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 Christian Fleischer

9 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_Primitive GM_Complex GM_Aggregation Michael Haas Christian Fleischer

10 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_Primitive GM_Point GM_Curve GM_Surface GM_Solid ISO/DIS 19107 Christian Fleischer

11 GM_Complex 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) <<Type>> GM_Complex <<Type>> GM_Primitive +Element 1..n +Komplex 0..n K O M P L E X 0..n <<Type>> GM_Composite ISO/DIS 19107 Christian Fleischer

12 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 GM_MultiPrimitive GM_MultiPoint GM_MultiCurve GM_MultiSurface GM_MultiSolid ISO/DIS 19107 Christian Fleischer

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

14 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 Christian Fleischer

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

16 TP_Primitive 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_Node TP_Edge TP_Face TP_Solid ISO/DIS 19107 Christian Fleischer

17 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_DirectedTopo TP_DirectedNode TP_DirectedEdge TP_DirectedFace TP_DirectedSolid ISO/DIS 19107 Christian Fleischer

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

19 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 1..n +Element +Komplex Komplex <<Type>> TP_Primitive <<Type>> TP_Complex 0..n Christian Fleischer

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

21 Beziehungen zwischen Topologie und Geometrie
<<Interface>> TP_Object <<Type>> TP_Primitive <<Type>> TP_Complex 1..n +Element +Komplex Komplex 0..n <<Type>> GM_Primitive 0..n 0..1 Realisierung {geometry.complex -> includesAll complex.geometry} <<Type>> GM_Complex 0..1 Realisierung 0..n 1..n +Element +Komplex Komplex 0..n ISO/DIS 19107 <<Type>> GM_Object Christian Fleischer

22 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 Christian Fleischer

23 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 Christian Fleischer

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

25 Literatur www.opengis.com
Raumbezogene Datentypen in SQL/MM Spatial und verwandten Standards von Frank Anderegg (Informatik-Seminar WS2001/2002) GIS III, 10. Vorlesung, WS2003/2004 Christian Fleischer

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit