i3mainz

Publikationen

2019

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i3mainz - Jahresbericht 2018

2019

Jahrebericht 2018

Im Jahresbericht werden die Projekte und Aktivitäten des i3mainz in komprimierter Form vorgestellt.

2018

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Semantische Geoinformationssysteme: Integration heterogener Geodaten am Beispiel XErleben

2018

Timo Homburg, Claire Prudhomme, Frank BOOCHS

PDF

n.A.

This poster has been presented during the conference Der Fachaustausch Geoinformation (http://www.fachaustausch-geoinformation.de/) organized by GeoNet.MRN to exhibit the semantic geographic information system developed in the context of SemGIS project. The poster shows the approaches used to integrate heterogeneous data sets from different sources. These data sets can then, be enriched through resources from the Semantic Web. An example of such enrichment is presented from an integrated XErleben data. Finally, it illustrates the functionalities of the system to query and visualize data, but also the downlift of selected data according to different standardized formats.

2017

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Terrain difficulty as a relevant proxy for objectifying mobility patterns and economic behaviour in the Aurignacian of the Middle Danube region: the case of Stratzing (Austria)

2017

L Moreau, G Heinz, A Cramer, M Brandl, O Schmitsberger, C Neugebauer-Maresch

The Exploitation of Raw Materials in Prehistory: Sourcing, Processing and Distribution

This paper addresses the factors that conditioned the choices in lithic resource procurement for tool making at the Late Aurignacian site of Stratzing-Galgenberg (Austria), based on the lithic assemblage from the main area of the site. The raw materials used in the analysed assemblage are varied and partly relate to various local and non-local proveniences. The importance of non-local flint in the assemblage contradicts the distance decay model according to which the amount of a given raw material decreases with the increasing distance from its source. Drawing on the approach developed recently by Lucy Wilson, we examine the predictive ability of “source attractiveness” with respect to terrain difficulty and energy expenditure to understand why some sources were used more than others, using a Geographic Information System (GIS). Our results indicate that terrain difficulty and mobility costs matter and have a better predictive ability than Euclidean distance alone to explain assemblage variability in the Aurignacian of the Middle Danube region.

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How to optimally record cultural heritage objects? Decision support through connected knowledge.

2017

S Wefers, A Karmacharya, F Boochs, G Heinz

EVA Berlin 2017. Elektronische Medien & Kunst, Kultur und Historie 24. Berliner Veranstaltung der internationalen EVA-Serie Electronic Media and Visual Arts, 2017

Optical recording of material cultural heritage (CH) is a multidisciplinary activity where the understanding of cross-disciplinary semantics is vital for a successful completion. In many cases, a lack of understanding of transdisciplinary semantics slows this process down. The end users who are mostly humanities experts lack the technical knowledge of spatial and spectral recording and could therefore demand more than what is actually required or sufficient for the intended CH application. The negotiations between technical experts and the end users are a tedious process. We present a semantic-based decision support system, COSCHKR, that employs reasoning and recommends optimal recording technology(ies) according to the application requirements of the recorded and processed data. COSCHKR is an ontology-based knowledge model that implies the development of semantic technologies within the Semantic Web framework. It represents formalized knowledge of the disciplines involved in the process of optical recording of material CH. The paper describes the applicability of the model in spatial, spectral, and visualization applications and summarises current possibilities and challenges.

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Digital 3D reconstructed models A proposition for structuring visualisation workflows using semantic technologies for recommendations

2017

Stefanie Wefers, Ashish Karmacharya, Mieke Pfarr-Harfst, Frank BOOCHS

Studies in Digital Heritage

It is common for cultural heritage applications to use spatial and/or spectral data for documentation, analysis and visualisation. Knowledge on data requirements coming from the cultural heritage application and technical alternatives to generate the required data based on object characteristics and other influencings factors paves the way for the optimal selection of a recording technology. It is a collaborative process requiring knowledge of experts from cultural heritage domains and technical domains. Currently, this knowledge is structured and stored in an ontology (so-called COSCHKR). It has the purpose to support CH experts not familiar with technologies through prescribing an optimal spatial or spectral recording strategy adapted to the physical characteristics of the cultural heritage object and the data requirements of the targeted CH application. The creation of digital 3D reconstructed models for analysis and visualisation purposes is getting more and more common within humanities disciplines. Therefore, an implementation of mechanisms involved in visualisation applications into this ontology would have huge benefits in creating a powerful recommendation solution. A structured view on such project workflows facilitates a rough match with the existing knowledge representation. Illustrating the overall structure of COSCHKR, this paper addresses and discusses challenges in structuring the processes of cultural heritage visualisation and implementing these into the ontology.

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Digital 3D reconstructed models: Using semantic technologies for recommendations in visualization applications

2017

S Wefers, A Karmacharya, M Pfarr-Harfst, F Boochs

Studies in Digital Heritage

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Wall Paintings in the Château de Germolles: An Interdisciplinary Project for the Rediscovery of a Unique Fourteenth-Century Decoration

2017

Ch Degrigny, F Piqué, M Cucchi, V Detalle, J-Ph Farrugia, G Le Goic, A Mansouri, D Martos-Levif, F Mérienne, A Mounier, A Pamart, C Tedeschi, J-M Vallet, S Wefers

A. Bentkowska-Kafel, L. MacDonald (eds), Digtial Techniques for Documenting and Preserving Cultural Heritage

The aim of this study was to examine and document the wall paintings in the Château de Germolles. Situated in Burgundy, France, Germolles is the best preserved residence of the Dukes of Burgundy and was listed as a monument of national importance in 1989. The medieval wall decoration of the Château de Germolles was rediscovered under the nineteenth-century plasters during World War II. Medieval accounts of the château provide a detailed list of the materials acquired to make the mural decoration, but this list is incongruous when compared with the current appearance of the paintings. The discrepancy between the archival and material evidence, and also the need to understand the complexity of the painting technique used were the main motivations for undertaking the case study described in this chapter. Imaging alongside more traditional examination techniques were utilized to record and document the mural decoration. The objectives of the case study were to distinguish the original materials from those applied during restoration, identify those materials, and correlate them with the archives. We also tried to understand the medieval painting techniques used and assess the condition of the paintings and stabilization requirements. Finally we aimed to find a sustainable solution for the management of the various types of data collected. Various techniques and investigations offered valuable insights into the materials and the painting technique used. To improve visitor experience, based on the information gained in the course of this study, a 3D virtual representation of the original decoration is currently proposed for display to the public visiting the Château de Germolles.

2016

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Digital 3D Reconstructed Models – Structuring Visualisation Project Workflows

2016

S Wefers, M Pfarr-Harfst

igital Heritage. Progress in Cultural Heritage: Documentation, Preservation, and Protection 6th International Conference, EuroMed 2016, Nicosia, Cyprus, October 31 – November 5, 2016, Proceedings, Part I.

Cultural Heritage (CH) visualisations have to be understood as a combination of research sources, the contemporary historical and cultural context (Zeitgeist), project background and work process. All available information is collected, consolidated, filtered and assembled into a coherent picture. In case of digital 3D reconstructed models, the result is a digital data set that can be processed for different application fields. They are understood as a result of a complex creative process and as a synthesis of a CH research project, its CH context, the available research source material, and the modeling process itself. For all visualisation types in CH different conditions, factors, and basic rules apply to achieve a high quality result. Two examples are presented illustrating the structured view on visualisation projects as such. This paper seeks to differentiate the various research sources being the basis for digital 3D reconstructed models and defines work phases allowing a quality assessment. Furthermore, the potentials of including this structured view into the ontology COSCHKR currently under development is discussed. In combindation with traditional guidelines COSCHKR platform could open up new and flexible approaches.

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3D-Scanning und virtuelle 3D-Modelle zur Unterstützung der Untersuchung und virtuellen Rekonstruktionen des Grabmals von Frankfurt am Main - Zeilsheim

2016

A Cramer, G Heinz, C Justus, T Reich

P. Fasold, A. Hampel, M. Scholz, M. Tabaczek, Der römische Bestattungsplatz von Frankfurt am Main - Zeilsheim. Grabbau und Gräber der provinzialen Oberschicht

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Ein Industrieviertel im Zentrum von Ephesos - die Wassermühlen im Hanghaus 2

2016

S Wefers

Drittes Wissenschaftliches Netzwerk der Abteilung Istanbul des Deutschen Archäologischen Instituts

Die luxuriös ausgestatteten Wohneinheiten des am Nordhang des Bülbüldağ gelegenen Hanghauses 2 wurden im 3. Viertel des 3. Jhs. durch eine schwere Erdbebenserie zerstört. Statt die Wohnungen wiederaufzubauen, wurden bereits kurze Zeit nach der verheerenden Katastrophe mit Wasserkraft angetriebene Mühlen eingerichtet. Im Befund sind insgesamt acht Wasserradgerinne mit jeweils einer zugehörigen Mühlstube bzw. Werkstatt erhalten. Sie lassen sich drei Bauphasen zuordnen, die in das 4., 5./6. und Ende des 6./Anfang des 7. Jahrhunderts datieren. In der am besten erhaltenen Phase sind insgesamt fünf Räder hintereinandergeschaltet. Neben einer Steinsäge wurden vier Mahlgänge zur Mehlproduktion angetrieben. Eine große Personenanzahl konnte so mit dem wichtigsten Grundnahrungsmittel versorgt werden. Die Mühlenanlage wird in den städtischen Kontext von Ephesos gesetzt und mit anderen Mühlenanlagen verglichen.

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3D Survey and Documentation of an Early Iron Age Burial from Otzing, near Deggendorf in Lower Bavaria

2016

T Reich, Robert Schumann

COSCH e-Bulletin 3-2016

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Technical study of Germolles’ wall paintings: the input of imaging technique

2016

Degrigny Ch., S Wefers, F Piqué, N Papiashvili, J Guery, A Mansouri, G Le Goic, V Detalle, D Martos-Levif, A Mounier, C Tedeschi, M Cucchi, J-M Vallet, A Pamart, M Pinette

Virtual Archaeology Review

The Château de Germolles is one of the rare palaces in France dating from the 14 th century. The noble floor is decorated with wall paintings that are a unique example of courtly love spirit that infused the princely courts of the time. After being concealed sometime in the 19 th century, the paintings were rediscovered and uncovered in the middle of the 20 th century and partly restored at the end of the 1990s. No scientific documentation accompanied these interventions and important questions, such as the level of authenticity of the mural decorations and the original painting technique(s) used in the medieval times remained unanswered. The combined scientific and financial supports of COSCH COST Action and DRAC-Burgundy enabled to study Germolles' wall paintings using some of the most innovative imaging and analytical techniques and to address some of the questions raised. The study provided significant information on the material used in the medieval times and on the conservation condition of the paintings. The data collected is vast and varied and exposed the owners of the property to the challenges of data management.

2015

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Location Based Sensing for Health Diagnoses: A Prototype for Personalized Pollen Profiling

2015

K Böhm, N Bock, T Sehlinger

GI_Forum - Journal for Geographic Information Science

Personalized information and forecasts of environmentally triggered medical symptoms are becoming more and more critical, since the numbers of patients suffering from environmentally induced symptoms is still increasing (e.g. allergy or asthma patients). This project aimed at developing a solution to enable gathering personalized pollen exposure information and mapping this information with geospatial data from the personal habitat. This enables personal forecasts based on geospatial information and, when distributed to other suffering individuals, gives them the possibility of avoiding harmful environments. Within an interdisciplinary team of researchers from the medical, engineering, and geoinformatics professions, a system was developed to gather, qualify, and quantify aeroallergen particles (pollen), monitor additional climate parameters, and map this information, together with geospatial information, to the daily habitat of a single individual.

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Die Mühlenkaskade von Ephesos. Technikgeschichtliche Studien zur Versorgung einer spätantiken bis frühbyzantinischen Stadt.

2015

S Wefers, A Cramer, G Heinz, R Brüdern, A Waldner, G Sürmelihindi, C Passchier, F Mangartz, K Menchen, T Gluhak

Monographien RGZM

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Grabungen 2014 innerhalb der Befestigung auf dem Kapellenberg bei Hofheim am Taunus

2015

T Lang, A Cramer, D Gronenborn, U Recker, S Fiedler, H Thiemeyer

hessenARCHÄOLOGIE

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SIVT – Processing, viewing and analysis of 3D scans of the porthole slab and slab b2 of Züschen I

2015

S Wefers, T Reich, Burkhard Tietz, F Boochs

CAA

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Support of Petroglyph analysis through processing and viewing of 3D scans.

2015

T Reich, F Boochs, S Wefers, B Tietz

43rd Conference of Computer Applications and Quantitative Methods in Archaeology, CAA 2015, Siena, Book of Abstracts.

Traditionally stone inscriptions or drawings are documented through pictures or rubbings. The latter ones represent an analogue copy of the stone’s surface and its features which are reproduced on paper. The disadvantage of this technique is the physical impact to the stone and the contained elements. Images reproduce the surface without contact. However, they might be affected by geometrical distortions and need appropriate lighting conditions to show the signs properly.These problems will be avoided by means of non-contact 3D measuring techniques, like fringe projection. Such high resolution 3D techniques provide an exact geometrical copy of the original petroglyph, offering better results in legibility compared to traditional techniques. Moreover, it gives a more objective base for analysis and has less impact on the sometimes sensitive and eroded surfaces. Furthermore 3D data allows more extensive and further possibilities in processing and gives better preconditions for the interpretation.However, depending on factors like resolution, scanned surface and degree of overlap between individual scans original 3D datasets may represent large up to really massive volumes of data. An effective use of such datasets can only be realised if they are condensed and prepared in a suitable way. This means reduction of the data volume, minimising any disturbing influence emerging from the spatial shape of the surface and emphasizing relevant information. The corresponding preparation of the data will then be a good base for a interpretation performed by the human science specialist through an adapted visualization. In addition the data should be prepared for high performance presentation to a wider community via the internet.Processed digital copies of the Petroglyphs are visualised in order to enable the user to inspect the processed scans of the objects. By inspecting the scans the application provides a mass of functionality for achieving different views into the Petroglyphs and their appearance. This comprises on the one hand a simple 2D viewer for the processed data, and on the other hand a 3D viewer with interactive changeable light positions and water levels as well as a viewer for applying various lookup tables (colour), predefined image filters (convolution) and template matching (matching) regarding individual characters.Provided functionality of the 3D viewer is based on features of 3D computer graphics. Surface normal vectors from the grey values of the processed scans and a light direction vector from an interactively changeable light source are computed. In addition shading is complemented by water filling, whereby the gray values are limited by the water level selected. Individual modifications are possible to improve the subjective impression by the user, trying to support him in his process of interpretation. Interactive changes of the light source directly affect the shading of the surface and provide a better idea of the 3D surface of the inscription board. Dynamic virtual water filling enables the user to obtain an even better impression of the depth of the individual characters and emphasise weathered characters.The paper will explain the developed techniques and document its potential at selected data sets.

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Semantic based Structuring of 3D technologies for their optimized use in cultural heritage documentation.

2015

A Karmacharya, S Wefers, F Boochs

43rd Conference of Computer Applications and Quantitative Methods in Archaeology, CAA 2015, Siena, Book of Abstracts.

Constant technological progress results in new possibilities to produce reliable and rich spatial data of cultural heritage objects: for instance, museums have started to digitize their collections, more and more archaeological excavations or features and entire CH buildings have been documented in 3D. It is now necessary to establish connections among different CH disciplines and several technical disciplines, and to work on collaborative projects.Technicians and CH experts together evaluate the best technique for specific CH object documentation, implementation and use. This discussion arises from the knowledge gaps of each counterpart in respect to the other discipline. Projects such as Agora 3D (see below) clearly demonstrate the need for an evaluation of the different available techniques.In order to make optimal use of these technological capabilities, it is important to identify and name the information required to best serve the reasoning processes in these application fields. Correspondingly it is necessary to know about the characteristics of digitization techniques producing the content adapted to the needs of the applications. Due to the considerable complexity of instruments and processes producing the data, it is helpful to have a clear structure which relates the capabilities of the instruments to the requirements of the applications.The COST Action TD1201 “Colour and Space in Cultural Heritage (COSCH)” takes this need into account, aiming to enhance the understanding among these disciplines. We will focus on the already listed, structured and evaluated available 3D technologies. At the same time, experts in spectral and CH research started to list, structure, and evaluate their knowledge. These evaluations yield a structure of technologies, and ultimately the techniques and instruments using their characteristics. The understanding of these characteristics provides insights for their potential applications. The ontology knowledge model accessible through so-called “COSCHKR App” provides a knowledge structure. It benefits from the development of semantic technologies from the Semantic Web framework. Semantics, which provide meanings, are captured through the conceptual structure and are defined through the ontology. The overall aim of this ontology is the development of a software tool to enable a better understanding of data acquisition techniques and their support to optimally realize cultural heritage applications.

2014

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Social Media as Sensor

2014

N Bock, K Böhm

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FOSSGIS

Dieser Beitrag beschäftigt sich damit, die Analyse von Social Media Daten als eine Art &bdquo;Human Sensor“ in einem Sensor Observation Service (SOS) bereitzustellen.Hintergrund sind die Möglichkeit und das Potential, welche die Analyse von Social Media Daten aus den unterschiedlichen Netzwerken, wie Twitter, Facebook, Flickr oder Youtube bieten. Vor allem im Bereich der Marketinganalyse und des Katastrophenmanagements ist dies ein immer häufiger genutztes Werkzeug. Die Relevanz des Raumbezugs bei Social Media zeigt der Prototyp einer Arbeit, welcher die Ergebnisse einer gefilterten Twitter-Suche über einfache kartographische Darstellungsformen räumlich visualisiert (<a href="http://tweetmap.fh-mainz.de" target="_blank">http://tweetmap.fh-mainz.de</a>). Durch den Einsatz von Natural Language Processing (NLP), z.B. bei der Sentimental Analyse, können Social Media Daten hinsichtlich des Inhaltes untersucht werden. Aus diesen Untersuchungen lassen sich detailliertere Informationen, ähnlich zu physikalisch gemessenen Phänomenen, gewinnen. Dadurch lassen sich Social Media Daten zu einem Human Sensor wandeln. Unter Human Sensors versteht man ein Messmodell, in dem Menschen neben physikalischen Messungen, wie z.B durch Fitnessarmbänder, auch subjektive &bdquo;Messungen“ wie Sinneseindrücke, Empfindungen oder persönliche Beobachtungen beitragen (vgl. Resch et al. [1]).Die Nutzung von Social Media basierten Human Sensors gewinnt zudem an Bedeutung, wenn diese Daten in den Zusammenhang mit anderen Datenquellen, wie z.B. Umweltinformationen, gesetzt werden können. Eine Herausforderung dieser Zusammenführung ist die Interoperabilität zwischen den Daten. Diese kann durch den Einsatz von Standards erreicht werden.Der hier vorgestellte Ansatz basiert auf dem Sensor Observation Service (SOS) aus dem Bereich des Sensor Web Enablements (SWE). Die Kombination der oben genannten Bereiche (Raum/Zeit, NLP, Human Sensor) ergibt hierfür eine Sensordatenquelle in einem SOS-Netzwerk. In diesem Netzwerk können die so verwalteten Informationen mit anderen räumlichen Sensordaten kombiniert werden.Der Beitrag fokussiert dabei die Konzeption und Entwicklung des Systems FlexSensor, welches die Möglichkeit bietet, Daten aus Social Media Netzwerken (zunächst beispielhaft mit Twitter) und deren Analyse (NLP), als Beobachtungen in einem Sensornetzwerk als SOS zur Verfügung zu stellen. Zudem werden Ansätze gezeigt, die gesammelten Daten räumlich und zeitlich zu visualisieren.[1] Resch, Bernd; Mittlböck, Manfred; Kranzer, Simon; Sagl, Günther; Heistracher, Thomas; Blaschke, Thomas: &bdquo;People as Sensors“ mittels personaliserten Geo-Trackings, Angewandte Geoinformatik 2011, p. 683, 2011.

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Dissemination Design of a 3D Documented Archaeological Feature in Ephesos.

2014

S Wefers, A Cramer

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COSCH e-Bulletin

The paper presents different forms of documentation of a Late Antique and Early Byzantine water-powered workshop and milling complex in what is commonly known as Terrace House 2 in Ephesos, Turkey. The entire complex was documented by means of 3D laser scanning in 2009 and 2010. Geometrical data were processed and used in the form of a point cloud in the archaeological analysis. Narrow parts, complex structures, and small rooms of the well-preserved feature were surveyed efficiently using a 3D laser scanner. Additionally, panoramic images were captured. They offered the possibility to colour the point cloud, thus helping to identify and understand the feature better in the model. The developed consistent 3D point cloud of the entire feature provided the spatial data for analyses, reconstructions and technical drawings, such as ground plots and sectional views for publications. In order to address specific questions, e.g. to determine the course of the chute, or the size and position of the water-wheels, it was essential to be able to work with complete geometric data. For that purpose the data were exported from original files, using a free software plugin, and made usable in an internet browser. The interface is easy to operate and allows measurement and marking of 3D distances and coordinates of single points, within one scanner position. These can be saved and exchanged. In addition, using this technique a selection of the 3D data will be made available to the general user.<a href="http://www.cosch.info/publications/bulletin-1-2014">http://www.cosch.info/publications/bulletin-1-2014</a>

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Einsetzbarkeitsuntersuchung der Apple iBeacon Technologie bei Messen

2014

K Böhm, Wippert Y., van Wickeren M.

LBAS, Fachgespräch, Ortsbezogene Anwendungen und Dienste

2013

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Dynamische Karten mit Geoserver in einer integrierten Umgebung

2013

N Bock, Krieger, A., K Böhm

PDF

Entwicklerforum Geodäsie und Geoinformationstechnik 2012

In bisherigen Analyse- und Simulationsmethoden wurde das Potential, das der in Controllingdaten inhärente Raumbezug bietet, nicht vollständig ausgeschöpft. Aufbauend auf den Möglichkeiten, die sich durch GeoVisual Analytics bieten, wurden im Rahmen eines Forschungsprojektes Konzepte und Werkzeuge geschaen und erprobt, die mittels intuitiver Darstellung und Bedienung eine globale wie auch detaillierte Sicht der Anwenderfragestellungen bieten. Dieser Beitrag fokussiert entwicklungs- und implementierungsbezogenene Fragestellungen hinsichtlich der Anbindung bzw. Integration von Standard-Geokomponenten in eine komplexe Architektur. Besonderes Augenmerk liegt hier auf dem Zusammenspiel des Geoservers mit anwendungsbezogenen Modulen, sowie der Entwicklung interaktiver Karten.

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Flexibles System zur geostatistischen Visualisierung am Beispiel von „Personalized Pollen Profiling“ Daten

2013

N Bock, K Böhm

PDF

FOSSGIS 2013

<div class="abstract">In diesem Beitrag soll ein System vorstellt werden, welches eine einfache und flexible Visualisierung von geostatistischen Analysen ermöglicht. Beispielhaft soll die Anwendung  anhand von &bdquo;Personalized Pollen Profiling“ Daten dargestellt werden. Die Daten repräsentieren Informationen zu Pollen, welche durch ein Gerät, welches der Patient am Körper trägt, aufgenommen werden. Diese werden anschließend automatisch klassifiziert und können anhand der Metainformation des Gerätes räumlich zugeordnet werden. Die so gewonnenen Messwerte sollen dann geostatistisch visualisiert werden.Für das Bereitstellen der unterschiedlichen digitalen Kartenlayer wird ein Web Mapping Service (WMS) verwendet. Die geostatistischen Analysen werden allerdings über Web Processing Services zur Verfügung gestellt. Dafür wird ein System vorgestellt, welches eine hohe Flexibilität hinsichtlich seiner bereitstehenden Services (Cascading/Nested WPS) bietet und in einen WMS-Request Workflow integriert werden kann. Zudem wird der WPS nicht vom Client direkt angefragt, sondern das Ergebnis über den WMS zur Verfügung gestellt. Somit lässt sich das Ergebnis auch über eine Style-Definition manipulieren. Auch vereinfachen die klassischen WMS-Requests die Client-Entwicklung und verlagern die komplexere WPS-Request-Logik auf den Server.Das System wird im Zuge eines Forschungsprojektes am i3mainz – Institut für Raumbezogene Informations- und Messtechnik entwickelt und baut vollständig auf freier Software auf.</div>

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Vermessungs- und Dokumentationsarbeiten im Bergland der Krim

2013

A Cramer, G Heinz

Die Höhensiedlungen im Bergland der Krim

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Schneller und ausdauernder als das menschliche Auge: Modulare Okularkameras am Motortachymeter

2013

Hauth, S., M Schlüter, Thiery, F.

Allgemeine Vermessungs-Nachrichten (avn)

Bis zu 62 500 Zielungen pro Sekunde werden derzeit mit einer USB 3.0 Industriekamera am geodätischen Tachymeter erreicht. Exemplarisch betrachten wir die Einsatzmöglichkeiten solcher Systeme für die Erfassung hochfrequenter Schwingungen, stellen aktuelle Grenzen dar und schlagen einen pragmatischen Weg für eine präzise zeitliche Zuordnung der Beobachtungen mithilfe eines GPS-Zeitempfängers vor.Neben hochfrequenten Zielungen erlaubt das am Institut für raumbezogene Informations- und Messtechnik i3mainz entwickelte Konzept MoDiTa – Modulare DigitalkameraTachymeter – ein hochgenaues Monitoring über lange Zeiträume. Mithilfe der modularen Okularkameras und einem Kollimator als Ziel werden die bekannten Verfahren zur automatischen Zielerfassung und Zielverfolgung von Punkten im Raum (wie z.B. ATR) mit der hochgenauen Erfassung absoluter Ausrichtungen im Raum ergänzt.

2012

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i3mainz - Jahresbericht 2012

2012

F Boochs, Gundlach, A., J Wachter

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i3mainz - Jahresbericht

<div>Derzeit sind neben neun Professoren am Institut mehr als zwanzig wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mit Zeitverträgen angestellt. Neben ihnen sind Studierende mit ihren Abschlussarbeiten, Praktikanten und studentische Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in die Arbeit des Instituts eingebunden.</div><div>Im Jahr 2012 standen Mittel im Gesamtumfang von 1,28 Mio Euro zur Verfügung. Dazu zählten Mittel der FH Mainz, des Landes, öffentlicher Förderprogramme, der Europäischen Union und Drittmittel aus der Wirtschaft. </div>

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Geovisual Analytics im Controlling

2012

K Böhm, N Bock, Krieger, A., Dörner, R., Hangel, S., Praxl, U.

PDF

Angewandte Geoinformatik 2012

In diesem Beitrag wird ein System vorgestellt und diskutiert, das durch Integration von Geovisual Analytics (GVA) in ein traditionelles, kommerziell vertriebenes Werkzeug für den Bereich operatives Controlling im Rahmen eines Forschungsprojekts gemeinsam mit der Herstellerfirma entwickelt wurde. Gefördert wurde das Projekt aus Mitteln der LOEWE – Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz, Förderlinie 3: KMU-Verbundvorhaben im Rahmen von Hessen ModellProjekte. Das System ist für den praktischen Einsatz bei mittelständischen Unternehmen konzipiert. Dabei werden im Beitrag wesentliche Aspekte für die erfolgreiche Realisierung von GVA in einem realen Produkt für das Anwendungsfeld &bdquo;Controlling“ beleuchtet. Der Beitrag betrachtet zunächst die funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen aus Controlling-Sicht. Anschließend werden die für das Anwendungsumfeld ausgewählten kartographischen Komponenten erläutert. Ein Fokus im Beitrag liegt auf der technologischen Realisierung der gegebenen Anforderungen. Hierzu werden das Realisierungskonzept und die entwickelte Architektur skizziert.

2011

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i3mainz - Jahresbericht 2011

2011

F Boochs, K Böhm, K -C Bruhn, Kern, F., Klinge, K.-A., Klonowski, J., H Müller

PDF

i3mainz - Jahresbericht

<div>Angewandte Forschung, Entwicklung und Technologietransfer im fachlichen Umfeld der Geoinformatik und Vermessung sind die Arbeitsschwerpunkte im Institut. Moderne Verfahren der Messtechnik für die Gewinnung raumbezogener Daten und die Technologien zu deren Weiterverarbeitung, Analyse und Visualisierung stellen dabei die wichtigsten Werkzeuge dar.</div><div> </div><div>Im Jahr 2011 standen Mittel im Gesamtumfang von ca. € 1.090.000 zur Verfügung, womit das Institut erneut die Schwelle von 1 Mio. EUR überschreiten konnte. Diese Mittel wurden vor allem zur Bezahlung des Personals verwendet. Der größte Anteil (59%) sind Drittmittel, 20% stammen vom Ministerium für Bildung, Wissenschaft Jugend und Kultur Rheinland-Pfalz und weitere 21% aus dem Haushalt der Fachhochschule Mainz.</div>

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Geometrische Qualität von aus Einzelphotos zusammengesetzten Panoramen

2011

Kern, F., S Mehlig, Siegrist, B., Seyfert, E.

PDF

29. Wissenschaftliche Jahrestagung der DGPF - Mainz - Geodaten - Eine Ressource des 21. Jahrhunderts

Untersucht wird, inwieweit aus mehreren Einzelphotos gerechnete vollsphärische Panoramabilder geometrisch korrekt mit der Software PTGui berechnet werden können. Ausgangsbasis der Qualitätsbeurteilung sind Photos für 80 Panoramen, welche zusammen mit der TLS-Vermessung des UNESCO-Welterbes St. Michaelis zu Hildesheim und der Stadtkirche Michelstadt entstanden sind. Die Photos sind mittels digitaler Spiegelreflexkameras im High-Definition-Range-Modus unter Verwendung hochwertiger Nodalpunktadapter aufgenommen worden. Mit der professionellen Stitching-Software PTGui sind diese zu Panoramen verarbeitet wurden. Sie weisen - rein visuell beurteilt - eine hohe Güte auf mit glatten Detail- und Helligkeitsübergängen. Trotz dieser augenscheinlichen guten Präzision verbleibt eine gewisse Skepsis darüber, ob das Panorama auch hinsichtlich der inneren Geometrie einwandfrei ist; zumal PTGui hierüber keine nachvollziehbaren Angaben liefert. Da zu jedem Panorama zugleich eine hoch aufgelöste 3D-Punktwolke vom gleichen Aufnahmestandort erfasst wurde, kann diese als geometrische Referenz genutzt werden, um die visuelle Güte mit quantitativen Methoden zu prüfen. Über manuell ausgewählte Punktidentitäten im TLS-Remissionsbild und im Panorama werden hierzu einfache Qualitätsuntersuchungen durchgeführt. Es werden Aussagen über die Güte der gegenseitigen Orientierung beider Datenebenen im Sinne einer Starrkörperbewegung getroffen und damit über die Konstanz in der Fixierung der Kamera im Nodalpunktadapter.

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Nutzung hybrider Messdaten

2011

Schilling, K., F Boochs, H-J Pryzibilla

PDF

Aspekte eines räumlichen Informationssystems für die Industriearchäologie; Ergebnisse eines BMBF-Forschungsprojektes

Sowohl die Photogrammetrie als auch das terrestrische Laserscanning eignen sich zur Aufnahme und Dokumentation archäologischer Strukturen. Da sich ihre charakteristischen Eigenschaften komplementär ergänzen, kann durch die simultane Verwendung beider Verfahren und die Verknüpfung der verschiedenartigen Informationen die Datengrundlage für das zu dokumentierende Objekt erweitert werden. Die hierzu notwendigen Arbeitsschritte sowie Beispiele für die gemeinsame Datennutzung sollen in diesem Beitrag thematisiert werden.

2010

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i3mainz - Jahresbericht 2010

2010

F Boochs, K Böhm, K -C Bruhn, Kern, F., Klinge, K.-A., Klonowski, J., H Müller, Neitzel, F., M Schlüter

PDF

i3mainz - Jahresbericht

Schwerpunkt der Institutsaktivitäten sind angewandte Forschung, Entwicklung und Technologietransfer im fachlichen Umfeld der Geoinformatik und Vermessung. Dabei kommen im Allgemeinen moderne Verfahren der Messtechnik für die Gewinnung raumbezogener Daten zum Einsatz, deren Weiterverarbeitung, Analyse und Visualisierung sich mittels aktuellen Methoden der Informationstechnik anschließt.

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3D-Sutra - Interactive Analysis Tool For A Web- Atlas Of Scanned Sutra Inscriptions In China

2010

F Boochs, Schmidt, N., Schütze, R.

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ISPRS, Commission V Symposium - 'Close Range Image Measurement Techniques'

Buddhistic stone inscriptions (8th-12th centuries) are important cultural assets of China which need to be documented, analyzed, interpreted and visualized archaeologically, art-historically and text-scientifically. On one hand such buddhistic stone inscriptions have to be conserved for future generations but on the other hand further possibilities for analyzing the data could be enabled when the inscriptions would be accessible to a larger community, for instance the understanding of the historical growth of Buddhism in China could In this article we show innovative techniques for the documentation of stone inscriptions located in the province of Sichuan - southwest of china. The tasks to be performed comprise capturing of stone inscriptions by using high precision measuring techniques to generate copies of the original inscriptions and the processing of the data enabling the improvement of the legibility of characters and thus supporting the interpretation of the inscriptions. We show the concept and features of the image processing applied on the captured inscription. In order to present the outcome to a large community and to allow individual interpretations, the results of the stone inscription reconstruction, the interpretation and additional 2D / 3D maps are published within an interactive web platform.

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Capture and Processing of High Resolution 3D-Data of Sutra Inscriptions in China

2010

F Boochs, Schmidt, N., Schütze, R.

Digital Heritage

2009

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i3mainz - Jahresbericht 2009

2009

F Boochs, K Böhm, K -C Bruhn, Kern, F., Klonowski, J., H Müller, Neitzel, F., M Schlüter, Zipf, A.

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i3mainz - Jahresbericht

Das Institut ist mit der Wahrnehmung von Aufgaben im Bereich der angewandten Forschung und Entwicklung sowie des Technologietransfers im fachlichen Umfeld der Geoinformatik und Vermessung beauftragt. Im Zentrum der Arbeiten steht im Allgemeinen die Gewinnung, Verarbeitung und Visualisierung raumbezogener Daten verschiedenartigster Objekte.

2008

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i3mainz - Jahresbericht 2008

2008

F Boochs, K Böhm, K -C Bruhn, Kern, F., Klonowski, J., H Müller, Neitzel, F., M Schlüter, Zipf, A.

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i3mainz - Jahresbericht

<div>Auch im 10. Jahr nach seiner Gründung als wissenschaftliche Einrichtung der Lehreinheit Geoinformatik und Vermessung der Fachhochschule Mainz legt das i3mainz mit seinem Jahresbericht Rechenschaft über die Aktivitäten der vergangenen 12 Monate ab und gibt einen zusammenfassenden Einblick in die vielseitigen Aktivitäten.</div><div> </div><div> </div><div> </div>

2007

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VECTOR BASED MAPPING OF POLYGONS ON IRREGULAR TERRAIN MESHES FOR WEB 3D MAP SERVICES

2007

Zipf, A., Jens Basanow, Schilling, A.

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WEBIST

In this paper we show how to efficiently integrate traditional GIS data into terrain models in order to generate complete 3D maps with little overhead for textures. The results meet the requirements for the Web 3D Service (W3DS), a proposal for the standardization for delivering 3D web maps. Our approach is designed to create fully vectorized 3D scenes that deliver the best possible quality and do not require dynamic texture generation and handling. We describe the mesh operations for ntegrating polygonal GIS data like forests, parks, buildings blocks, or streets into the terrain mesh and compare the results with a texture based approach.

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Realizing Focus Maps with Landmarks using OpenLS Services

2007

Neis, P., Zipf, A.

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LBS and Telecartography 2007

Landmarks and focus based maps can play a important role within routing by supporting users in route finding and navigation. This paper shows one possible solution for generating focus based maps with landmarks by only using completely OGC-conform web service and standards. The aim is to increase technical interoperability also at this levelof realizations of LBS or navigation services. The techniques for choosing specific landmarks and generating the focus maps are shortly presented and their functionality is explained. The OpenLS core services implemented by ourself and their supporting functions are illustrated. The integration of the landmarks to the route instructions of the OpneLS Route Service happens during the route calculating algorithm without adding extra attributes or new elements to the standardized service interface. The generation of the focus based maps is realzed by our first implementation of an OpenLS Presentation Service. The article ends with an outlook on ideas for future deployment and research. One of these ideas is to extend the generation of focus based 2D maps to a generation of focus based 3D scenes and to integrate the landmarks as 3D models.

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Suggestions for Extending the OGC Styled Layer Descriptor (SLD) Specification into 3D - Towards Visualization Rules for 3D City Models

2007

Neubauer, S., Zipf, A.

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Urban Data Management Symposium (UDMS) 2007

3D city models can be visualized on the web through OGC W3DS services. However this standard does not support a client-side definiton of visualization rules in order to have a homogeneous visualization of 3D scenes representing data from different servers. But for 2D maps on the web this goal is achieved using a specific language [specification] - the Styled Layer Descriptor (SLD) Specification. We present here an extension of the latest version of this specification into 3D as a separate profile and give first examples of implementing this 3D-SLD profile into our W3DS server implementation.

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LOW-COST IMAGE BASED SYSTEM FOR NON-TECHNICAL EXPERTS IN CULTURAL HERITAGE DOCUMENTATION AND ANALYSIS

2007

F Boochs, H Müller, G Heinz, Huxhagen, U.

Proceedings of the XXI International Symposium CIPA 2007, AntiCIPAting the future of the cultural past

As it is widely known documentation is an important issue within the tasks of conservation, preservation and restoration of Cultural Heritage objects. In this context high-tech measuring methods which, at the same time, are located in the low-cost price segment, are of special interest. In this paper a special solution is presented, which preserves the potential of state-of-the-art photogrammetry and is simple enough to be used by non-technical experts on their own. The design of the system enables, e.g., scientists of the humanities to benefit from modern 3D measuring methods in their daily work without needing permanent support by technical professionals. The system consists of off-the-shelf digital cameras which actually have reached a high level of resolution, of image quality and of functionality, all at a reasonable price. Ease of use for measuring purposes is guaranteed by mounting one or two cameras on a specially developed space bar. The corresponding evaluation software allows for stereo-viewing on standard PC hardware, for various methods of stereophotogrammetric model referencing, for object digitizing as vector features, for data export as CAD data, for production of orthophotos and of true-scale object representations of curved surfaces. Two projects are reported for illustration of the system’s application. The first project deals with the documentation of 500 caves in the Ukrainian area of Crimea, the second one gives an example for the application in the field of preservation of historical monuments in Germany. In both projects the stereophotogrammetric system was used as an integrated part within the full spectrum of modern metrology methods, comprising laser scanning, tacheometry, GPS and more.

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3D Emergency Route Service (3D-ERS) based on OpenLS Specification

2007

Neis, P., Schilling, A., Zipf, A.

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3rd International Symposium on Geoinformation for Disaster Management (GI4DM 2007)

We present an attempt to establish the role of a PDA during emergency evacuation from indoor settings. We attempt to present a methodology for establishing a framework of information visualization for specific needs; evacuation conditions in this paper. A general classification of landmarks is presented first. This is followed by an attempt to give a holistic range of visualization possibilities. A user test was conducted to corroborate some of the postulates we made regarding the ideal depiction for each lass of landmark. The setup and results of this test are described. Our goal is to present an approach that we used for vacuation conditions in indoor settings specifically, but one we believe can be translated for other contexts as well.

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i3mainz - Jahresbericht 2007

2007

K Böhm, F Boochs, Kern, F., Klonowski, J., H Müller, Neitzel, F., M Schlüter, Zipf, A.

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i3mainz - Jahresbericht

Das Institut ist als wissenschaftliche Einrichtung der Lehreinheit Geoinformatik und Vermessung der Fachhochschule Mainz mit der Wahrnehmung von Aufgaben im Bereich der angewandten Forschung und Entwicklung sowie des Technologietransfers im fachlichen Umfeld der Geoinformatik und Vermessung beauftragt. Der größte Teil der Projekte befasst sich mit der Gewinnung, Verarbeitung und Visualisierung raumbezogener Daten verschiedenartigster Objekte.

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Vorschläge zur Erweiterung der OGC Styled Layer Descriptor (SLD) Specification in die dritte Dimension - eine Analyse möglicher Visualisierungsvorschriften für 3D Stadtmodelle

2007

Neubauer, S., Zipf, A.

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Angewandte Geoinformatik 2007 - Beiträge zum 19. AGIT-Symposium Salzburg

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Visualisierung der deutschen Geschichte von 1820-1914 im World Wide Web - Staaten, Staatenwelten, Dynastien und Statistik in einem historisch-geographischen Informationssystem

2007

Dietze, L., A Kunz, Wachtendorf, C., Zipf, A., Tzschaschel, S., Wild, H., Lentz, S.

Visualisierung des Raumes Karten machen - die Macht der Karten

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Dreidimensionale Karten im Web - Google Earth & mehr

2007

Zipf, A.

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Sonderheft zur Intergeo 2007

Seit geraumer Zeit ist Google nun auf dem Geoinformations-Sektor aktiv. Gerade die 3D-Anwendung Google Earth hat die Faszination von 3D Geodaten für viele Endanwender erst erschlossen und führt damit zu einer Verbreiterung der Basis potentieller GI-Anwender. Die bemerkenswerten und nicht leicht zu kopierenden Investitionen in Technologie und vor allem Geodaten verbunden mit der für viele Fälle freien Nutzbarkeit trugen zu dem Boom an geobasierten Mash-Ups des Web 2.0 bei. Das Schlagwort hierfür lautet Neogeography. Von besonderer Relevanz hierfür erschent die rasant wachsende Nutzergemeinde. Diese besteht aber zum größten Teil nicht unbedingt aus GIS-Professionals, sondern Autodidakten, die nun auch der Faszination raumbezogener Visualisierungen und Anwendungen erlegen sind. Endlich wird von der breiten Masse der Raumbezug als die grundlegende Möglichkeit zur Verknüpfung unterschiedlichster Informationen und Anwendungen entdeckt. Die Karte (in 2D und 3D) wird zum neuen Zugang für das World Wide Web – dieses damit wirklich zum Spatial Web oder Map-based Web.

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Google Maps und Google Earth in Kommunen !?

2007

Zipf, A.

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geoNews

Beim Namen Google wird man schnell hellhörig. Nicht zuletzt die umfangreichen Investitionen dieser Weltfirma in Geotechnologie und Geodaten und deren freie oder kostengünstige Bereitstellung haben zu einem Boom an neuartigen, geobasierenden Web-Anwendungen geführt. Das neue Schlagwort lautet Neogeography. Gemeint sind kreative Mashups mit Geodiensten, die von einer schnell wachsenden Nutzergemeinde erstellt werden. Diese besteht aber zum größten Teil nicht unbedingt aus GISProfessionals, sondern aus Autodidakten, die nun auch der Faszination raumbezogener Visualisierungen und Anwendungen erlegen sind. Der Raumbezug wird wieder einmal mehr als eine der universellsten Möglichkeiten zur Integration heterogener Daten und Anwendungen sowie als intuitiver Zugang zu denselben entdeckt. Doch welches Potential oder welche Probleme bestehen bei einer professionellen Nutzung dieser Systeme?

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EXTENDING OGC STYLED LAYER DESCRIPTOR (SLD) FOR THEMATIC CARTOGRAPHY

2007

Dietze, L., Zipf, A.

4th International Symposium on LBS and Telecartography 2007

Currently we are moving from desktop applications towards the age of ubiquitous cartography. Therefore we have to consider more specialized map functions like thematic cartography. Mobile mapping will not only be limited to navigation systems or typical LBS functions. There are more specialized map functions like thematic mapping that are interesting and will be important in future web-based applications. Therefore a standard covering these aspects is needed in order to allow interoperability. As current specifications only allow basic thematic mappings, we hereby propose an extension to a specification that is already widely used: The OGC Symbology Encoding (SE) as succesor of the SLD specification.

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MoNa 3D – Mobile Navigation using 3D City Modells

2007

Coors, V., Zipf, A.

LBS and Telecartography 2007

Within this paper we present and discuss the goals and first results of a new collaborative project on mobile navigation using 3d city models called MoNa3D. In addition to the author’s institutions (HFT Stuttgart and FH Mainz/University of Bonn) project partners include Navigon, Teleatlas, CPA Geoinformatik, Heidelberg Mobil and Bureau of Surveying Stuttgart. Here we investigate two main challenges for mobile navigation with 3D city models, which include restrictions considerations regarding compression of 3D geometries and smart handling of textures for building facades using new technologies, both resulting from the limited processing power and bandwith of mobile devices on the one hand side and on the other hand side both conceptual design guidelines regarding interoperability through the use of open standards such as the OpenLS (Open Location Services) specifications by the OGC along with setting up a 3D spatial data infrustructure (3D-SDI) based on OGC open web services (OWS), as well as cognitive considerations on how to present route instructions on mobile devices the most efficient way for supporting navigation of pedestrians or car drivers. A special focus lays on evaluation the proper use of 3D landmarks within 2D, 2,5D and 3D scences on mobile devices, as well as aspects such as personalization and context awareness, which are all important issues of emergening ubiquitous GI Services (UbiGIS).

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Kontextabhängige Landmarken für mobile 3D Navigationsanwendungen

2007

Bauer, M., Neis, P., Weber, C., Zipf, A.

4. GI/ITG KuVS Fachgespräch: Ortsbezogene Anwendungen und Dienste

2006

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Thematische Kartographie in 3D mit Google Earth

2006

Löhr, S., Ocalki, A., Voss, A., Zipf, A.

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Angewandte Geoinformatik 2006 : Beiträge zum 18. AGIT-Symposium Salzburg

GoogleEarth (GE) bietet sich heute als einfache, und in vielen Bereichen geeignete Lösung auch für die Visualisierung von thematischen raumbezogenen Informationen an. Ein schneller Client, der ohne weiteres Zutun eine Grundversorgung mit Luftbildern und Geländemodellen bietet, eine einfach zu nutzende Modellierungssprache, die einfache Gebäudemodelle ermöglicht, eine schnelle und intuitive Navigation, sowie eine &bdquo;weltweite“, stufenlos zoombare 3D-Szene sind starke Argumente für eine Nutzung dieses proprietären Systems. Wenn es um 3D-Visualisierungen geht sind die schnell wachsende Popularität von GE und KML ein wichtiger Faktor. Nachteile sind hier zwar z.B. die mangelnde Flexibilität bei der Gestaltung des Clients und die neue Modellierungssprache, die (noch?) keiner OGC-Spezifikation entspricht, jedoch bestehen für bestimmte Anwendungsgebiete durchaus Vorteile. Beispielsweise können leicht GIS-Vektordaten nach KML konvertiert werden und mittels des GE Client visualisiert werden.

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Visualisierung der deutschen Geschichte von 1820-1914 im WWW - die Entwicklung von Staatenwelten, Dynastien und Wirtschaftsstatistik

2006

A Kunz, Dietze, L., Zipf, A.

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Visualisierung des Raumes II "Karten machen - Macht der Karten", Leibnitz-Institut für Länderkunde

HGIS Germany ist ein raumbezogenes, multimediales historisches Informationssystem, das die Entwicklung der 41 Staaten des Deutschen Bundes bzw. dessen Nachfolgeorganisationen (Norddeutscher Bund und Deutsches Reich) im &bdquo;langen“ 19. Jahrhundert, d.h. von 1815/20 bis 1914, abbildet. Als "Motor" des Systems fungiert eine Geodatenbank, in der die grundlegenden historisch-geographischen Informationen enthalten sind. Der geographischen Datenbank werden weitere historisch relevante Informationen zugeordnet, etwa Bevölkerungsdaten, dynastische Informationen oder auch multimediale Staatenbeschreibungen. Diese sind über zahlreiche interaktive Karten im Web unter http://www.hgis-germany.de abzurufen.

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