3D-Geoinformationssysteme Grundlagen und Anwendungen
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Heidelberg
Wichmann
[2005]
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| adam_text | Titel: 3D-Geoinformationssysteme
Autor: Coors, Volker
Jahr: 2005
Inhaltsverzeichnis
Teil I Grundlagen...........................................................................................................i
A Erfassung von 3D-Geodaten.............................................................................3
1 y Erfassung von 3D-Daten mit Digitaler Photogrammetrie................................4
Eberhard Giilch
1.1 Einleitung....................................................................................................................4
1.2 Erfassungsmethoden im Überblick..............................................................................5
1.3 Photogrammetrie.........................................................................................................6
1.3.1 Stereophotogrammetrie...............................................................................................7
1.3.2 Digitale Photogrammetrie...........................................................................................8
1.4 3D-Geodaten und ihre photogrammetrische Erfassung.............................................10
1.4.1 Digitale Geländemodelle und digitale Orthofotos.....................................................11
1.4.2 True-Orthofotos.........................................................................................................12
1.4.3 3D-Gebäudemodelle..................................................................................................13
1.4.4 Visualisierung und Textur......................................................................................... 15
1.5 Automatisierte Rekonstruktion von 3D-Objekten.....................................................17
1.5.1 Halbautomatische Objekterfassung am Beispiel inJECT..........................................17
1.5.2 Empirische Untersuchungen und unabhängige Vergleiche.......................................22
1.6 Zusammenfassung.....................................................................................................22
2 _, Laserscanning zur dreidimensionalen Erfassung von
Stadtgebieten..........................................................................................................26
Norbert Haala
2.1 Einleitung..................................................................................................................26
2.2 Laserscanning............................................................................................................27
2.3 DOM-Filteroperationen.............................................................................................30
2.4 Dreidimensionale Gebäudemodelle...........................................................................32
2.4.1 Geometrische Erfassung............................................................................................34
2.4.2 Texturierung..............................................................................................................36
B 3D-Geodatenmodelle.........................................................................................39
3 Räumliche Repräsentationen...............................................................................40
Martin Breunig
3.1 Vektorbasierte Repräsentationen...............................................................................41
3.1.1 Kantenmodell (Drahtmodell, Wireframe representation)..........................................41
3.1.2 Randrepräsentation (Boundary Representation)........................................................41
3.2 Zerlegende Repräsentationen....................................................................................42
3.2.1 Zellzerlegung (Cell-Decomposition).........................................................................42
3.2.2 Enumerationsverfahren (Spatial Occupancy Enumeration).......................................43
3.3 Analytische Repräsentationen...................................................................................44
3.3.1 Funktions-Randrepräsentation (FRR).......................................................................44
3.3.2 Sweep-Repräsentation...............................................................................................45
3.3.3 Parametrisierte Repräsentation (Primitive instancing)..............................................46
Inhaltsverzeichnis
.........46
1 4 Hybride Repräsentationen................................................................ .,
3.4.1 Konstruktion mit Raumprimitiven (Constructive Solid Geometry - Cbü)...............w
3.5 Vergleich der Repräsentationen................................................................................
3.6 Konvertierung zwischen 3D-Repräsentationen.........................................................^U
3.7 Simplizialkomplexe...................................................................................................
3.7.1 Zellkomplexe.............................................................................................................
3.7.2 Simplizialkomplexe...................................................................................................-
3.8 Zusammenfassung und Ausblick...............................................................................-)4
4 Normen und Standards für 3D-Geodaten.........................................................56
Gerhard Gröger und Thomas H. Kolbe
4.1 Einleitung..................................................................................................................56
4.2 Abstrakte Spezifikationen zur Modellierung räumlicher Objekte.............................57
4.3 Die abstrakte Geometriespezifikation ISO 19107 „Spatial Schema ........................58
4.3.1 Geometrische Konzepte............................................................................................58
4.3 2 Topologisehe Konzepte.............................................................................................62
4.4 Die Geography Markup Language 3.........................................................................63
4.4.1 Grundsätzlicher Aufbau von GML3..........................................................................64
4.4.2 Coverages..................................................................................................................65
4.4.3 Weitere Bestandteile von GML3...............................................................................66
4.5 AnwendungsmodeFlierung.........................................................................................66
4.6 Zusammenfassung und Ausblick...............................................................................68
5 Räumliche Operationen für geowissenschaftliche
3D-Datenbankmanagementsysteme....................................................................71
Andreas Tlwmsen
5.1 Funktionen einer 3D-Geo-Datenbank.......................................................................71
5.2 Räumliche Abfrage (Spatial Query)..........................................................................72
5.2.1 Räumliche Attribute und Beziehungen......................................................................72
5.3 Räumliche Operatoren und Transformationen..........................................................81
5.3.1 Topologisehe Operatoren..........................................................................................82
5.3.2 Geometrische Operatoren................................................................................. 82
5-3.3 Typ. Dimension und Kardinalität des Ergebnisses....................................................83
5.3.4 Geometrische Operatoren und Transformationen.....................................................84
5.4 Operationen auf Dreiecksnetzen im R1........................................................ 85
54.1 Transformation der Vertex-Koordinaten......................................................... $5
5.4.2 Transformation der Netz-Topologie.............................................. gg
5.4.3 Binäre Operationen auf Dreiecksnetzen..................................................... 90
6 Topologisehe Modelle für 3D-Geodatenbanken.......................................... 99
Volker Coors
61 Einleitung..............................................
6.2 Topologisehe Relationen........................... ................................ .,.,,
62.1 C-Interseetion-Modell..........................._Z Z..................................................... 0
6.2.2 Topologisehe Datenmodelle..................... . ..........................................................,
6-2.3 UDM als relationales Modell für 3D-Geodatenbanken...........................................108
62.4 l DM-Prototypfür3D-Stadtmodelle .......................................... ,,
6.3 Resümee.. ................................................................
............................................................................................................112
Inhaltsverzeichnis XV
7 Modellierung und Analyse von 3D-Rasterdaten in
Geodatenbanken..................................................................................................115
Peter Baumann
7.1 Einleitung................................................................................................................115
7.2 Kerneigenschaften und Terminologie.....................................................................118
7.2.1 Diskretisiert.............................................................................................................118
7.2.2 Dimensionsbehaftet.................................................................................................120
7.2.3 Großvolumig...........................................................................................................120
7.3 Stand der Technik....................................................................................................121
7.3.1 Raster-Datenbanken................................................................................................122
7.3.2 Werkzeuge zur interaktiven statistischen Datenanalyse..........................................122
7.3.3 Multimedia-Datenbanken........................................................................................123
7.4 Modellierung von Geo-Rasterdaten für 3D+...........................................................124
7.4.1 Modellierung multidimensionaler Raster................................................................124
7.4.2 Raster-Anfragen......................................................................................................126
7.4.3 Speicherung.............................................................................................................131
7.5 Zusammenfassung und Ausblick.............................................................................138
3D-Geodatenformate.......................................................................................141
Dateiformate für vektorbasierte 3D-Geodaten...............................................142
Nicolai Freiwald und Robert Jany
8.1 Einleitung................................................................................................................142
8.2 Dateiformate für Internet-Anwendungen................................................................142
8.2.1 VRML 97................................................................................................................143
8.2.2 GeoVRML 1.1.........................................................................................................147
8.2.3 X3D.........................................................................................................................148
8.2.4 Shockwave 3D........................................................................................................152
8.3 Dateiformate für CAD-Anwendungen....................................................................152
8.3.1 DXF.........................................................................................................................153
8.3.2 3DS.........................................................................................................................154
8.4 Dateiformate für GIS-Anwendungen......................................................................154
8.4.1 3D-Shapefile...........................................................................................................154
8.4.2 TIN..........................................................................................................................155
9 Industry Foundation Classes (IFC) - das Standarddatenformat im
Bauwesen und 3D-Geoinformationssysteme...................................................159
Andreas Kohlhaas und Thomas Liebich
Bedeutung und Entwicklung von IFC.....................................................................159
.1 Das neue Software Paradigma.................................................................................160
.2 International Alliance for Interoperability...............................................................163
.3 Entwicklungsgeschichte der IFC.............................................................................164
.4 Leistungsumfang, das geometrische und semantische Modell................................166
9.1.5 Akzeptanz in der Software- und Bauindustrie.........................................................169
9.1.6 Beispiele für die Anwendung des IFC-Standards....................................................171
9.2 Relevanz der IFC-Datenmodelle für 3D-Geoinformationssysteme.........................173
9.2.1 Standortbestimmung der 3D-Stadtmodelle.............................................................173
9.2.2 Anforderungen an integrierte 3D-Stadtmodelle......................................................177
2
Inhaltsverzeichnis
XVI______________
9.2.3 Repräsentanten in beiden Welten und Anwendungsbeispiele.................................179
9.2.4 Zukünftige Entwicklungen und Ausblick................................................................^
9.3 Zusammenfassung...................................................................................................
183
D 3D-Visualisierung.............................................................................................
10 Grundlagen der 3D-Computergrafik 184
Wolfgang Müller
1 W/l
10.1 Einführung.............................................................................................................. *
10.2 Polygondarstellung dreidimensionaler Objekte.......................................................184
10.2.1 Einführung..............................................................................................................¡^
10.2.2 Grundlagen..............................................................................................................1!
10.2.3 Repräsentation von Polygonen und Polygonnetzen................................................ 86
10.2.4 Andere Formen der Geometrierepräsentation.........................................................187
10.3 Koordinatensysteme und Transformationen............................................................188
10.4 Der Szenengraph.....................................................................................................191
10.5 Texturierung............................................................................................................I9
10.6 Beschreibungssprachen und Systeme......................................................................197
10.7 Zusammenfassung und Ausblick.............................................................................199
11 Internet-basierte Echtzeitvisualisierung von 3D-Geodaten..........................202
Christopher Zach, Markus Grabner, Mario Sormann
und Konrad Karner
11.1 Motivation und Einführung.....................................................................................202
11.2 Echtzeitvisualisierung.............................................................................................203
11.2.1 Begriffe...................................................................................................................203
11.2.2 Erzeugen von Detailstufen......................................................................................205
11.2.3 Laufzeitverwaltung..................................................................................................208
11.3 Visualisierung über das Internet..............................................................................210
11.3.1 Kompression...........................................................................................................211
11.3.2 Charakteristik..........................................................................................................212
11.3.3 Datensicherheit........................................................................................................212
11.4 Ausblick und weiterführende Literatur...................................................................213
12 Geländetexturen als Mittel für die Präsentation, Exploration und
Analyse komplexer räumlicher Informationen in 3D-GIS...........................217
Jürgen Döllner und Konstantin Baumann
12.1 Digitale Geländemodelle und ihre Texturierung............................................... 217
12.1.1 Geländemodelle und Geländetexturen.......................................... 717
12.2 Visualisierung von Geländetexturen.......................................... 7|¡4
12.2.1 Texturen und Texturierung........................................... 7|o
12.2.2 Interne Repräsentation von Texturen....................................... ..................219
12.2.3 Multiresolutionsmodellierung von Geländetexturen......................„„,...................~ 2()
12.2.4 Texturierung des Geländenetzes.......................................... ..........................221
12.3 Kombination von Geländetexturen................................... ............................-n 1
12.3.1 Bildraumbasierte Kombination.............................. .......................................2?i
12.3.2 Multitexturing als grafische Operation........ . . . . . . . . ....................................................222
12.3.3 Geländetextur-Operatoren.
.224
-----»..«wv/iim V^J_i .t tl«JH.[l............... ___
12.4 Explorationswerkzeuge für komplexe Gelandetexturenl !! . ^ .....................
Inhaltsverzeichnis XVII
12.4.1 Linsen-Geländetextur-Operation.............................................................................224
12.4.2 Distanz-abhängig generalisierte Texturen...............................................................225
12.4.3 Zeitvariante Texturen..............................................................................................225
12.4.4 Mess-Texturen.........................................................................................................226
12.4.5 Vektorgrafik-Texturen............................................................................................227
12.5 Geländetexturen als Gestaltungsmittel....................................................................227
12.5.1 Schattierungs-Texturen...........................................................................................227
12.5.2 Schatten-Texturen ..................................................................................................229
12.5.3 Annotations-Texturen..............................................................................................229
12.6 Potenziale................................................................................................................230
Teil II Anwendungen in Forschung und Praxis............................................231
E Stadtmodelle.......................................................................................................233
13 3D-Stadtmodellierung auf der Basis internationaler GI-Standards...........234
Gerhard Gröger und Thomas H. Kolbe
13.1 Einleitung................................................................................................................234
13.2 Anforderungen an 3D-Stadtmodelle........................................................................235
13.3 Problem der Interoperabilität bei 3D-Stadtmodellen...............................................236
13.4 Basis- und Anwendungsmodellierung.....................................................................238
13.5 Realisierung besonderer Anforderungen.................................................................241
13.5.1 Modellierung von Objekten mit Öffnungen............................................................241
13.5.2 Integration oberflächenstrukturierender Objekte in das DGM................................243
13.5.3 Konsistente Verwaltung mehrerer Levels of Detail................................................245
13.6 Zusammenfassung und Ausblick.............................................................................246
14 Datenbank-basierte Visualisierung von Hamburg.........................................250
Arne Schilling, Heiko Blechschmied und Uwe Jasnoch
14.1 Einführung..............................................................................................................250
14.2 Ausgangslage..........................................................................................................250
14.3 Entwicklung der Geodatenbank..............................................................................252
14.3.1 Konzeptionelle Vorarbeiten....................................................................................252
14.3.2 Speicherung von 3D-Objekten................................................................................253
14.3.3 Gelände-Management.............................................................................................255
14.3.4 Aufbau einer erweiterten 3D-GIS/MuItimedia Datenbank......................................257
14.4 Gesamtsystem.........................................................................................................259
14.5 Echtzeit- Visualisierung...........................................................................................261
14.6 Ausblick..................................................................................................................263
15 Das 3D-StadtmodelI der Landeshauptstadt Stuttgart...................................265
Werner Bauer und Hans-Ulrich Mohl
15.1 Einführung..............................................................................................................265
15.1.1 Die Region und die Landeshauptstadt Stuttgart......................................................265
15.1.2 Topographie............................................................................................................265
15.1.3 Gebäudebestand......................................................................................................266
15.1.4 Kommunale Gebäudefachdaten...............................................................................266
15.1.5 Digitales Geländemodell.........................................................................................266
XVIII Inhaltsverzeichnis
15.2 Erste Schritte...........................................................................................................;?66
15.2.1 Die Beauftragung der Dachauswertungen...............................................................266
15.2.2 Aufwand und erste Ergebnisse................................................................................267
15.2.3 Ernüchterung - was nun? Oder: was lernt man daraus?..........................................267
15.3 Konsolidierung........................................................................................................268
15.3.1 Hardware, Software, Viewer...................................................................................268
15.3.2 Datenhaltung und-aktualität...................................................................................268
15.4 Produktlinien...........................................................................................................269
15.5 Fortführung des Datenbestandes.............................................................................269
15.5.1 Integration in bestehende Arbeitsabläufe................................................................269
15.5.2 Datentransfer CAD-Werkzeug - GI-System...........................................................270
15.5.3 Fortführungswerkzeuge...........................................................................................271
15.5.4 Datenhaltung...........................................................................................................272
15.6 Anwendungen und Nutzer.......................................................................................273
15.6.1 Im Blickwinkel des Kunden....................................................................................273
15.6.2 Wege der Präsentation.............................................................................................274
15.6.3 Vermarktung der 3D-Daten.....................................................................................276
15.7 Der Umbruch könnte auch ein Durchbruch sein.....................................................277
15.8 Fa/it oder „alles lässt sich - noch - bewegen, alles ist in Bewegung! ...................278
F Visualisierung und mehr................................................................................279
16 Visualisierung und Analyse in 2,5D- und 3D-GIS - von loser
Kopplung zu voller Integration? Beispiele anhand kommerzieller
Produkte............................................................................ 280
Dirk Tiede und Thomas Blaschke
16.1 Motivation und Einführung....................................... 280
16.2 Warum 3D-Analyse?................................... 281
16.3 Von Visualisierung zu 3D-GIS.................................. ............................282
16.3.1 SD-Analyse/Visualisierungs-Entwicklungsschritte am Beispiel der ¿SRI-.............
GIS-Produkte..................................................... 284
16.4 Beispielsablauf einer SD-Landschaftsvisualisierung mit ArcGIS 9.........................287
16.5 Bewertung. Potenzial und Ausblick.................... 289
16.5.1 3D-Visualisierung - 3D-Analyse............... . . . . . . . . . .................................................289
16.5.2 Datenseitige Entwicklungen - Beispiel Laserërannin^ .3 ~3 ; ....................
extraction ...
.....................................................................................
,, .....................................................................................290
Ï22ï Vlsu* en
] ^^^ ^^ngimlnternet...........................................................................293
....................298
....................300
Inhaltsverzeichnis XIX
17.4.1 „Wetter in 3D ........................................................................................................302
17.4.2 MOBIN - Verkehrsinformation für das Mobilitätsnetzwerk Baden-
Württemberg ...........................................................................................................302
17.5 Fazit und Schlussbemerkung...................................................................................303
18 Augmented Reality im Katastrophenmanagement........................................305
Johannes Leebmann, Alexandre Hering Coelho, Hans-Peter Bahr,
Guido Staub und Joachim Wiesel
18.1 Einleitung................................................................................................................305
18.2 Ausrüstung..............................................................................................................306
18.3 Datenbasis...............................................................................................................308
18.3.1 Vor dem Ereignis gesammelte Daten......................................................................308
18.3.2 Nach dem Ereignis gesammelte Daten....................................................................309
18.3.3 Abgeleitete Daten und Simulationen.......................................................................309
18.4 Überlagerung von realer und virtueller Szene.........................................................310
18.5 Verdeckung virtueller Objekte................................................................................312
18.6 Einsturz von Gebäuden nach Erdbeben...................................................................313
18.7 Visualisierung simulierter Hochwasserereignisse...................................................316
18.8 Schlussfolgerungen.................................................................................................317
19 Wenn Geodäten fliegen lernen - 3D-Geoinformationslösungen in
der Aviatik............................................................................................................320
Stephan Nebiker
19.1 Einleitung................................................................................................................320
19.1.1 Motivation...............................................................................................................320
19.1.2 Aktuelle Probleme und Strategien in der Aviatik....................................................320
19.1.3 Der Beitrag der Geoinformatik................................................................................321
19.2 3D-Geoinformation in der Aviatik- eine Übersicht...............................................321
19.2.1 Übergeordnete Eigenschaften und Anforderungen.................................................322
19.2.2 2D- und 3D-Luftfahrtinformationen........................................................................322
19.2.3 Verwaltung von 3D-Luftfahrtinformationen...........................................................323
19.2.4 3D-Visualisierung von Luftfahrtinformationen.......................................................325
19.2.5 3D-Inhaltsverwaltung (3D Content Management)..................................................326
19.3 Anwendungsbereiche für 3D-Geoinformationslösungen........................................327
19.3.1 Die 3D-Luftfahrtinformationsdatenbank als Basis..................................................327
19.3.2 Kartierung und Nachführung von Luftfahrthindernissen........................................328
19.3.3 Luftfahrtinformationsprodukte und -dienste...........................................................329
19.3.4 Training und Simulation..........................................................................................329
19.3.5 Synthetische Sicht...................................................................................................331
19.4 Zusammenfassung und Ausblick.............................................................................332
G Geowissenschaften............................................................................................335
20 3D-GIS und -Atmosphärenmodelle für die urbane und regionale
Umweltplanung....................................................................................................336
Lars Bernard
20.1 Einführung..............................................................................................................336
20.2 Mikro- und mesoskalige Atmosphärenmodelle für die Umweltplanung.................336
20.2.1 Grundlagen mikro- und mesoskaliger Atmosphärenmodelle..................................337
Inhaltsverzeichnis
XX
-ITO
20.2.2 Parametrisierungen und Koordinatensysteme......................................................... -
() 2 3 Diskretisierung und Implementierung..................................................................... -
20.3 GIS für Vor- und Nachbereitung der Atmosphärensimulationen............................™
20.4 Kombination von GIS und Atmosphärenmodellen.................................................-
() 4 1 Kopplung über Dateischnittstellen...........................................................................
20.4.2 Gemeinsame Daten- und Methodenzugriffschicht - Erste Stufe der
Interoperabilität........................................................................................................
20.4.3 Infrastrukturen zur Kombination von Geoinformations- und
Simulationsdiensten - Zweite Stufe der Interoperabilität........................................350
21 Datenbankunterstützung für geologische Anwendungen 354
Andreas Thomsen, Martin Breunig, Wolfgang Bär, Armin B. Cremers
und Agemar Siehl
21.1 Grundlagen..............................................................................................................354
21.1.1 Modellierung thematischer und räumlicher Geodäten.............................................354
21.1.2 Modellierung der Geometrie und Topologie im dreidimensionalen Raum.............356
21.1.3 Verwaltung von 3D-Geodaten.................................................................................356
21.2 Anforderungen geologischer 3D-Modelle des Untergrundes..................................358
21.2.1 Voraussetzungen.....................................................................................................358
21.2.2 Geometrische und topologische Datenstrukturen....................................................359
21.2.3 Ergebnisdarstellung, interaktive Geometriemodellierung.......................................360
21.2.4 Zeitabhängigkeit von Geometrie-Modellen.............................................................361
21.2.5 Interoperabilität und Datenübertragung...................................................................361
21.3 Beispielimplementierungen für3D-GIS und Anwendungen...................................363
21.3.1 GeoStore/GeoToolKit.............................................................................................363
21.3.2 Geodienste...............................................................................................................365
21.4 Geologische Anwendungsbeispiele.........................................................................366
21.4.1 Kopplung zweier kinematischer 3D-Modelle in der Niederrheinischen
Bucht mit dem 3D-Geoinformationssystem Geostore.............................................366
21.4.2 Kopplung von geometrischem Modellierer, 3D-Datenbank und
gravimetrischem Modell mittels CORBA...............................................................369
21.4.3 Mobile Geodienste..................................................................................................37)
21.5 Zusammenfassung und Ausblick............................................................................372
22 Web-gestützte Analysetechniken für mehrdimensionale
Geo-Rasterdatenbanken.....................................................................................376
Peter Baumann
Einleitung................................................................... 37^
Umwelt-Messreihen.................................................. 375
Web Map Service..................................... ^77
Web Coverage Service............................................. -^1
Datenbankstruktur und Basisfunktionalität.............................. 382
Struktur und Umsetzung von WCS-Requests.......................................................383
Beispiel Vegetationsanalyse...................................!.. . . . . ......................................384
Beispiel différentielle Geländemodelle............................ .....................................385
Analyse von 4D-Klimamodellen.............................. . .....................................386
Dimensionsneutrale Analyseanfragen.....................................................................387
Zusammenfassung und Ausblick.............. ........................................................-,oo
...................................................................JOÖ
22. 1
IT 2
Ti 3
Tí 4
22. 4.1
T) .4.2
22 .4.3
Tl .4.4
22 .5
2 i .6
Inhaltsverzeichnis XXI
H Spezialgebiete.....................................................................................................391
23 Funknetzplanung als Anwendungsgebiet für 3D-GIS...................................392
Hartmut Müller
23.1 Funkwellenausbreitung und 3D-GIS.......................................................................392
23.2 Funkausbreitungsmodelle........................................................................................392
23.3 Anwendung von Funkausbreitungsmodellen..........................................................394
23.4 Geodatenbasis.........................................................................................................396
23.5 Anforderungen an die GIS-Funktionalität...............................................................398
23.6 Pilotprojekt Innenstadt Frankfurt am Main.............................................................399
23.7 Verifizierung der Prognoseergebnisse.....................................................................401
23.8 Ausblick..................................................................................................................403
24 Verwendung von 3D-Daten für mobile Anwendungen.................................404
Thorsten Schulz, Ursula Kretschmer und Daniel Holweg
24.1 3D-Informationen auf mobilen Geräten..................................................................404
24.2 Bereitstellung von dreidimensionalen Datenbeständen in mobilen
Anwendungen.........................................................................................................406
24.2.1 Inhalte dreidimensionaler Karten............................................................................407
24.2.2 Kontextmodell.........................................................................................................408
24.2.3 AR im Außenbereich...............................................................................................410
24.3 3D-Informationen zur Bestimmung von Position und Blickrichtung......................411
24.3.1 3D-Modell als Referenz..........................................................................................412
24.3.2 AR im urbanen Umfeld...........................................................................................413
24.4 Eine neue Interaktionsmetapher für ein mobiles GIS..............................................413
24.4.1 Grafik- und skizzenbasierte GIS-Anfragen.............................................................415
24.4.2 Anwendungsfelder eines mobilen, intuitiven GIS...................................................418
24.5 Die Gesamtarchitektur CBDP.................................................................................419
24.6 Kontextabhängiges Tracking...................................................................................421
24.7 Zusammenfassung...................................................................................................423
25 GPS und Echtzeitvisualisierung in der Landschaftsarchitektur.................426
Peter Petschek
25.1 Visualisierung in der Landschaftsarchitektur - eine historische
Einführung..............................................................................................................426
25.2 3D in der heutigen Landschaftsarchitektur..............................................................428
25.3 GPS in der Landschaftsarchitektur..........................................................................429
25.4 GPS und echtzeitbasierte 3D-Planung....................................................................431
25.5 Resümee..................................................................................................................433
26 Kinsatz von Geoinformationstechnologien in der
Sportwissenschaft................................................................................................435
Alexander K rümer. Florian Sei friz. Ralf Roth und Joachim Mester
26.1 Einleitung................................................................................................................435
26.2 Methodische Grundlagen/Vorgehensweise.............................................................436
26.2.1 GPS-Global Positioning System...........................................................................436
26.2.2 GIS - Geographisches Informationssystem............................................................437
26.3 Leistungsdiagnostik im Skilanglauf........................................................................438
26.3.1 Messablauf..............................................................................................................438
Inhaltsverzeichnis
...........438
26.3.2 Ergebnisse..............................................................................................
26.3.3 Fazit.........................................................................................................................
26.4 Simulationsmodell im alpinen Skirennlauf.............................................................^
26.4.1 Modellbeschreibung................................................................................................ ~
26.4.2 Optimierung der Fahrlinie.......................................................................................4 -
26.4.3 Einsatz des Simulationsmodells im Spitzensport - Winter-Olympiade Salt
Lake City 2002........................................................................................................444
26.4.4 Weitere Untersuchungen zum Einsatz von GPS im alpinen Skirennsport..............445
26.5 Zusammenfassung und Ausblick.............................................................................447
27 Dreidimensionale Erfassung von Denkmälern...............................................450
Wolfgang Böhler
27.1 Grundsätzliche Überlegungen.................................................................................450
27.1.1 Denkmäler...............................................................................................................450
27.1.2 Dokumentation........................................................................................................450
27.1.3 Ergebnisse der geometrischen Erfassung................................................................450
27.1.4 Braucht die Denkmalpflege 3D?.............................................................................451
27.2 Erfassung anhand ausgewählter Einzelpunkte.........................................................452
27.2.1 Handvermessung.....................................................................................................452
27.2.2 Taktile Verfahren....................................................................................................452
27.2.3 Tachymetrische Vermessung..................................................................................453
27.3 Erfassung durch photogrammetrische Verfahren....................................................454
27.3.1 Kameras..................................................................................................................454
27.3.2 Einzelbilder.............................................................................................................456
27.3.3 Konvergentaufnahmen............................................................................................456
27.3.4 Stereoaufnahmen.....................................................................................................456
27.3.5 Auswerte- und Darstellungsmöglichkeiten.............................................................457
27.3.6 Genauigkeit.............................................................. 45$
27.4 Erfassung durch 3D-Scanning................................................................458
27.4.1 3D-Scanner..................................................................[. .Z . . . Z . .............................458
27.4.2 Besonderheiten des Messverfahrens........................................ 459
27.4.3 Genauigkeit......................................................... 4^q
27.4.4 Verwendung der Punktwolke................................................... 461
27.4.5 Ableitung von CAD-Modellen aus der Punktwolke................ZZZZZZZZZZZZZZZ 461
27.4.5 Ableitung von vernaschten Oberflächen aus der Punktwolke........... ... ... .... . . .. . 462
27.5 Auswahl und Kombination von Verfahren................................................ 463
27.5.1 Auswahl eines geeigneten Messverfahrens......................... ...............................463
27.5.2 Kombination von 3D-Scanning und Programmétrie . . . . . ..............................465
27.6 Braucht die Denkmalpflege 3D?....................... ........................4^5
Anhang 1: ÍD-GIS-Softwareübersicht................................. 467
Anhang 2: Hinweise zur DVD...
....................................................................................49o
Farbtafeln.....
......................................................................................................................499
Autorenverzeichnis
.............................................................................................................515
Sach Wörterverzeichnis
..........................................................................................................518
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