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Integration einer GIS-Umgebung in ein entscheidungsunterstützendes System mit 3D-Visualisierung

 
: Jenke, B.
: Kohlhammer, J.

Wiesbaden, 2005, 93 pp.
Wiesbaden, FH, Dipl.-Arb., 2005
German
Thesis
Fraunhofer IGD ()
geographic information systems (GIS); decision support; Information visualization; user interaction

Abstract
In dieser Diplomarbeit wurde zur Verbesserung der Visualisierung geopositionierter Informationen das geographische Informationssystem ESRI® ArcGIS® Desktop 9.0 mit der 3D-Analyst® Extension, in das aktuelle DCV-System integriert. Decision-Centered Visualization (DCV) ist ein Ansatz für adaptive und interaktive Visualisierung in zeitkritischen und informationsintensiven Anwendungen. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf dem Hervorheben aufgabenrelevanter Informationen, die zum Situationsbewusstsein eines Benutzers unter Zeitdruck beitragen. In zeitkritischen Anwendungen, wie dem Katastrophenschutz, müssen die verantwortlichen Benutzer Entscheidungen in kürzester Zeit treffen. In solchen Anwendungen ist dabei unter anderem die effektive Visualisierung von Informationen von Bedeutung.
Die Benutzeroberfläche des aktuellen DCV-Prototyps besteht aus zwei Darstellungsbereichen (oder Frames), einen für die 2D- und den anderen für die 3D-Darstellung, sowie weitere Informationsfelder von ausgewählten Objekten. Die Schnittstelle zur GIS-Funktionalität wird über die ArcObjects®-Technologie zur Verfügung gestellt. Dabei ersetzt ArcGIS® die bisherige Lösung der Karten- und Terraindarstellung in 2D bzw. 3D. Auf der Benutzeroberfläche von DCV werden die Map Control, die Scene Control und die Toolbar Control eingesetzt, um ArcMap®- und ArcScene®-Dokumente zu laden und zu verarbeiten. Die Toolbar Control bietet dabei das gewohnte Erscheinungsbild und die Funktionalitäten von ArcMap® bzw. ArcScene®. Des Weiteren stehen wichtige GIS-Funktionen wie Rotation, Zoomen oder Auslesen von geographischen Daten zur Verfügung.
Durch die Darstellung geographischer Informationen auf der Basis von einzelnen Layern bei ArcGIS® ist die Verwendung für mehrere Anwendungsgebiete gewährleistet, z.B. Stadtkarten als Grundlayer für Anwendungen im Notfallmanagement. Je nach Bedarf können weitere Layer mit benötigten Informationen geladen werden. Layer werden im DCV-System für statische Informationen verwendet. Diese Layer können je nach Situation ein- oder ausgeblendet werden. Dynamische Objekte werden für die temporäre Darstellung in Graphikcontainern hinterlegt. Die Schnittstellen zur GIS-Funktionalität von ESRI® und die zusätzliche DCV-eigene Verknüpfung von Karte und Terrain ermöglicht eine koordinierte Darstellung, mit der es beispielsweise möglich ist, die Kamera des 3D-Terrain automatisch an die Position zu setzen, welche in der 2D-Karte durch den Benutzer angeklickt wurde. Durch die erfolgreiche Integration von ArcGIS® in DCV können somit originalgetreue Karten mit den benötigten geopositionierten Informationen in 2D wie auch in 3D visualisiert werden.

 

In this diploma thesis a geographical information system (GIS), ESRI® ArcGIS® Desktop 9.0 with the 3D-Analyst® extension, has been integrated with the current DCV system to enhance the visualization of geopositioned information. Decision-centered visualization (DCV) is an approach to adaptive, interactive visualization at the intersection of knowledge engineering and information visualization. DCV suggests the use of decision and task models as well as knowledge of the information environment in an application domain to guide the human-machine interface and the visualization system in order to produce timely, knowledge-based presentations. The objective is to reduce the information workload and to provide information visualization that enables decision-makers to quickly achieve situation awareness during their tasks and to make informed decisions under time pressure. To achieve this, a DCV system can utilize the machine-readable representation of information and knowledge of a domain to present to the human user filtered information specific to the current task.
The user interface of the current DCV prototype consists of two visualization areas, one each for 2D and 3D presentation, as well as further information areas for selected information. The GIS-related user interface functionality is made available over the ArcObjects® interface. ArcGIS® replaces the previous solution of the map and terrain presentation in 2D and 3D. The user interface of DCV is now controlled by a map control that employs a Scene Control and a Toolbar Control to load and handle ArcMap® and ArcScene® documents. The Toolbar Control offers the appearance and functionalities of ArcMap® and ArcScene®. Moreover, important GIS functions such as rotation, zoom or selections of geographical data are available.
By means of the representation of geographical information on the basis of individual layers, the use for several areas of application is ensured, e.g. city maps as basic layers for emergency management applications. Depending upon the need, further layers can be loaded according to the desired information. Layers can now be used for static information within the DCV system. These layers can be faded in or out depending on the current situation. Dynamic objects are employed for the temporary representation in graphics containers. A coordinated representation makes the interfaces accessible to the GIS functionality of ESRI® and the additional DCV-specific linkage of map and terrain, making it possible, for example, to automatically set the camera in the 3D terrain to the position that was clicked in the 2D map. Thus, high-quality, original maps and terrains can now be visualized with the necessary geopositioned information in 2D and in 3D through the successful integration of DCV and ArcGIS®.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-28455.html