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Szenarioorientierte Darstellung heterogener Geodaten

 
: Thum, Simon
: Krämer, Michel

Gießen-Friedberg, 2009, 121 pp.
Gießen-Friedberg, FH, Master Thesis, 2009
German
Master Thesis
Fraunhofer IGD ()
semantic visualization; 3D geographic information systems (GIS); geodata visualization; knowledge based system; context-aware service; Scene manipulation; consistency conflicts

Abstract
Diese Arbeit untersucht einen Ansatz zur Darstellung von heterogenen Geodaten nach anwendungsspezifischen Anforderungen. Darstellungsanforderungen, die einem Gebiet oder Anwendungsfall zugeordnet sind, werden als "Szenario" bezeichnet. Die Darstellung von Geodaten nach szenario-spezifischen Anforderungen erfordert generell eine hohe Qualität und Konsistenz. In der Praxis ist das hinderlich, denn Konsistenz ist in Geodaten schwer zu erreichen oder zu halten. Um die Anforderungen an Geodaten nicht unnötig zu erhöhen, wird hier ein Ansatz entwickelt, der die impliziten Informationen in Geodaten extrahiert und nutzbar macht.
Der Ansatz basiert auf formalisiertem Wissen über die Unterschiede und Gemeinsamkeiten der eingesetzten Geodaten im Bezug auf die Anforderungen, die in den anvisierten Szenarien vorkommen. Das besagte Wissen wird in Produktionsregeln der Form wenn . . . , dann . . . formalisiert, die in zwei Phasen organisiert sind. Der zwei-phasige Ansatz stellt sicher, dass die Regeln in wartbarer Komplexität gehalten werden können, und dass der Performanceverlust durch die Regelverarbeitung klein bleibt. Außerdem ermöglicht er, die Darstellungslogik fokussiert auf szenariospezifische Darstellungsprobleme zu formulieren, weil Konsistenz-, Qualitätsund Redundanzprobleme außen vor bleiben können.
In der Validierung konnten zwei unabhängig erfasste, korrelierte Datensätze integriert für die Darstellung nach Vorgabe mehrerer Szenarien verwendet werden, ohne dafür manuelle Anpassungen vorzunehmen. Die dafür aufgestellten Produktionsregeln konnten ohne mangelnde Eindeutigkeit einer der zwei Phasen zugeteilt werden, was darauf hinweist, dass die gewählte Phasentrennung naturgemäß ist. Bedingt durch die Skalierbarkeit des Ansatzes war der Aufwand, die Produktionsregeln an die Daten anzupassen, sehr gering. Die Separation der Logik in zwei Phasen ermöglicht auch die Zwischenspeicherung der Ergebnisse der ersten Phase, die i. d. R. merklich länger dauert als die Zweite, die Darstellungsphase.

 

This thesis explores an approach to facilitate application-specific portrayal of heterogeneous 3D geodata. The requirements arising from a domain or useage are described as a "scenario". Portrayal of geodata tailored to a specific scenario generally has high requirements on the quality and consistency. This is quite limiting in practice, since geodata consistency is hard to achieve or maintain. To avoid raising requirements, this thesis develops an approach to extract and use the implicit information contained in existing geodata.
The approach presented here is based on formalized knowledge about the relevant commonality and variability in dataset series specifications in relation to the portrayal requirements inherent in each scenario. The formalized knowledge takes the form of production rules (when . . . , then . . . ) which are organized in two phases. The two-phase approach ensures that rules can be kept at maintaineable complexity, and limits the performance penalty imposed by first-order logic processing. It also enables portrayal logic to focus on (domain-specific) portrayal requirements, avoiding data redundancy, quality and consistency issues.
The approach has been validated and it was possible to use two independently surveyed, correlated data sets according to different scenarios, without manual intervention. Also, the rules fulfilling the requirements could be separated into the two phases without ambiguity, suggesting the chosen separation to be a natural one. Due to the scalability of the presented approach, the effort to fine-tune rules to match the data sets was very low. Separating the logic into two phases also enables caching the results of the first phase, which takes noticeably longer than the second one, being portrayal.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-113605.html