Augmented Spaces and Maps

With the convergence of space, media and design, not only are design practices radically changing but so are the surfaces that need to be designed: digital maps enable an interface to the physical world and allow new forms of navigation and spatial experience. At the same time, internet companies as cartographers raise discussions about inequalities and hegemonic claims. This book introduces this field, outlines important influences, theories and approaches and uses current examples to explain how card-based interfaces can work. This basis also serves as an inspiration for a critical and experimental approach that is important for designers, practitioners and an audience interested in design

Augmented Spaces and Maps

With the convergence of space, media and design, not only are design practices radically changing but so are the surfaces that need to be designed: digital maps enable an interface to the physical world and allow new forms of navigation and spatial experience. At the same time, internet companies as cartographers raise discussions about inequalities and hegemonic claims. This book introduces this field, outlines important influences, theories and approaches and uses current examples to explain how card-based interfaces can work. This basis also serves as an inspiration for a critical and experimental approach that is important for designers, practitioners and an audience interested in design

Geodatenbasierte Lokalisierung für Outdoor Augmented Reality

Die Arbeit erläutert die besonderen Herausforderungen der Augmented Reality-Technologie zur Visualisierung von Geodaten (GeoAR) und präsentiert eine geeignete Lokalisierungsmethode zur präzisen globalen Registrierung von mobilen GeoAR-Systemen auf Basis von digitalen 3D-Geodatenmodellen zur virtuellen Repräsentation der Außenumgebung. Die Funktionsweise dieser nutzergesteuerten AR-Registrierungsmethode wird dazu im Detail vorgestellt und die Bedienbarkeit und das Anwendungspotenzial ausführlich diskutiert.The paper elaborates the challenges of augmented reality technology for visualization of geospatial data (GeoAR) and presents a localization method that is suitable for precise global registration of mobile GeoAR systems. The developed method is based on 3D geospatial data models as virtual representation of the outdoor environment. The paper therefore presents the main components of this user-aided AR registration method and discusses the usability and application potential of the method in detail

Interaktives, webbasiertes 3D-Informationssystem für den Heidelberger Universitätscampus

Die Arbeit thematisiert das bauliche Abbild und die Entwicklung des Heidelberger Universitätscampus. Im Mittelpunkt stehen zum einen die Schaffung eines virtuellen, dreidimensionalen Computermodells des Untersuchungsgebiets und zum anderen die Konzeption und Implementierung eines raum-zeitlichen Informationssystems, das den Universitätscampus zum Inhalt hat. Neben den drei Dimensionen des Raums wird als vierte Dimension die Zeit integriert. Dies erlaubt die Abbildung zukünftiger und historischer Planungen. Das 3D-Modell basiert auf aktuellen digitalen und historischen analogen Quellen sowie auf umfangreichen eigenen Erhebungen. Die digitale Prozesskette zur Erfassung, Verarbeitung und Verwaltung der Daten ist so konzipiert, dass eine möglichst breite Verwendung der Inhalte gewährleistet ist. Für die Schaffung des 3D-Modells wird ein Konzept verfolgt, welches dessen Einsatz für unterschiedlichste Anwendungszwecke gestattet. Das raum-zeitliche Informationssystem ist so gestaltet, dass dem Nutzer ein ubiquitärer, interaktiver Zugriff auf das 3D-Modell und den damit verknüpften thematischen Daten ermöglicht wird. Das Informationssystem wird über das Internet bereitgestellt und besitzt den immersiven Charakter einer Virtual Reality Umgebung. Der funktionale und inhaltliche Umfang des Systems bezieht formell in den städtebaulichen Planungsprozess involvierte Akteure wie Stadtplaner und Architekten ebenso ein wie die an Planungspartizipation und allgemeinen, raumbezogenen Informationen interessierte breite Öffentlichkeit. Die Implementierung des interaktiven, webbasierten 3D-Informationssystems basiert auf international standardisierten, nicht-proprietären Softwaretechnologien

Google Earth in der Stadtplanung : Die Anwendungsmöglichkeiten von Virtual Globes in der Stadtplanung am Beispiel von Google Earth

Der Bereich der Geoinformationswissenschaften hat in den letzten Jahren einen starken Aufschwung erfahren. Gerade Programme wie Google Earth haben den Bereich der Geoinformation und Kartografie für eine breite Masse erschlossen. Eine zukunftsweisende Form der Webmapping-Tools sind Virtual Globes – digitale Abbildungen der Welt. Auf Grundlage echter Luftbilder ermöglichen sie die dreidimensionale und zunehmend realistischere Darstellung von Städten und auch Topografie. Dank ihrer vielfältigen Funktionen entwickeln sie sich zunehmend zu leistungsstarken WebGIS, die leicht bedienbar und kostengünstig sind. Damit werden sie zunehmend für fachliche Anwendungen interessant. In dieser Arbeit wird untersucht, welche Möglichkeiten Virtual Globes für die Disziplin der Stadtplanung bieten. Die Arbeit beschränkt sich dabei auf das Programm Google Earth als den populärsten Vertreter. Nach einem Exkurs über die veränderte Weltsicht durch die allgegenwärtige Verfügbarkeit von Luftbildern, wird eine Übersicht über die aktuellen Entwicklungen in den Bereichen der Kartografie, 3D-Stadtmodellen und Webentwicklung gegeben, welche eng miteinander verwoben sind. Anschließend werden die vielfältigen Funktionalitäten von Google Earth dargestellt und anhand von Praxisbeispielen zeigt, dass das Programm bereits jetzt Anwendung findet. Nach einem Ausblick auf zukünftige Anwendungsmöglichkeiten schließt die Arbeit mit dem Fazit, dass Programme wie Google Earth das Potential haben, viele neue Entwicklungen für die (Stadt-)planung zu ermöglichen. In dieser Arbeit wird anhand des Programms Google Earth aufgezeigt, welche vielfältigen Möglichkeiten Virtual Globes bereits jetzt für die Disziplin der Stadtplanung bieten. Zudem wird ein Blick in die Zukunft gewagt und neue kartografische Methoden zur Stadtanalyse dargestellt. Online im Universitätsverlag der TU Berlin erschienen

Konzeption und Entwicklung eines automatisierten Workflows zur geovisuellen Analyse von georeferenzierten Textdaten(strömen) / Microblogging Content

Die vorliegende Masterarbeit behandelt den Entwurf und die exemplarische Umsetzung eines Arbeitsablaufs zur Aufbereitung von georeferenziertem Microblogging Content. Als beispielhafte Datenquelle wurde Twitter herangezogen. Darauf basierend, wurden Überlegungen angestellt, welche Arbeitsschritte nötig und mit welchen Mitteln sie am besten realisiert werden können. Dabei zeigte sich, dass eine ganze Reihe von Bausteinen aus dem Bereich des Data Mining und des Text Mining für eine Pipeline bereits vorhanden sind und diese zum Teil nur noch mit den richtigen Einstellungen aneinandergereiht werden müssen. Zwar kann eine logische Reihenfolge definiert werden, aber weitere Anpassungen auf die Fragestellung und die verwendeten Daten können notwendig sein. Unterstützt wird dieser Prozess durch verschiedenen Visualisierungen mittels Histogrammen, Wortwolken und Kartendarstellungen. So kann neues Wissen entdeckt und nach und nach die Parametrisierung der Schritte gemäß den Prinzipien des Geovisual Analytics verfeinert werden. Für eine exemplarische Umsetzung wurde nach der Betrachtung verschiedener Softwareprodukte die für statistische Anwendungen optimierte Programmiersprache R ausgewählt. Abschließend wurden die Software mit Daten von Twitter und Flickr evaluiert.This Master's Thesis deals with the conception and exemplary implementation of a workflow for georeferenced Microblogging Content. Data from Twitter is used as an example and as a starting point to think about how to build that workflow. In the field of Data Mining and Text Mining, there was found a whole range of useful software modules that already exist. Mostly, they only need to get lined up to a process pipeline using appropriate preferences. Although a logical order can be defined, further adjustments according to the research question and the data are required. The process is supported by different forms of visualizations such as histograms, tag clouds and maps. This way new knowledge can be discovered and the options for the preparation can be improved. This way of knowledge discovery is already known as Geovisual Analytics. After a review of multiple existing software tools, the programming language R is used to implement the workflow as this language is optimized for solving statistical problems. Finally, the workflow has been tested using data from Twitter and Flickr

Informationsvisualisierung und Retrieval im Fokus der Informationspraxis

Methoden und Techniken der Informationsvisualisierung werden seit ungefähr zwanzig Jahren im Bereich der Informationssuche eingesetzt. In dieser Literaturstudie werden ausgewählte Visualisierungsanwendungen der letzten Jahre vorgestellt. Sie betreffen zum einen den Retrievalprozess, das Boolesche Retrieval, die facettierte Suche, Dokumentbeziehungen, die Zufallssuche und Ergebnisanzeige, zum anderen spezielle Anwendungen wie die kartenbasierte und adaptive Visualisierung, Zitationsnetzwerke und Wissensordnungen. Die Einsatzszenarien für Applikationen der Informationsvisualisierung sind vielfältig. Sie reichen von mobilen kleinformatigen Anwendungen bis zu großformatigen Darstellungen auf hochauflösenden Bildschirmen, von integrativen Arbeitsplätzen für den einzelnen Nutzer bis zur Nutzung interaktiver Oberflächen für das kollaborative Retrieval. Das Konzept der Blended Library wird vorgestellt. Die Übertragbarkeit von Visualisierungsanwendungen auf Bibliothekskataloge wird im Hinblick auf die Nutzung des Kataloginputs und des Angebots an Sucheinstiegen geprüft. Perspektivische Überlegungen zu zukünftigen Entwicklungsschritten von Bibliothekskatalogen sowie zum Einfluss von Visualisierungsanwendungen auf die Informationspraxis werden angestellt.Information visualization methods and techniques have been applied to information retrieval tasks for about twenty years. This literature survey gives an overview over recent applications in the field of information seeking. Information visualization applications for general search processes (Boolean queries, faceted search, relations between documents, serendipity and presentation of results) as well as for specific applications like map-based visualization, adaptive visualization, citation networks and knowledge systems are presented. Application settings for information visualization are manifold. They span from small-sized mobile devices to wall-sized high resolution displays, from integrative workplaces for individual use to interactive surfaces for collaborative information seeking activities. The idea of the Blended Library is presented. The portability of information visualization applications for library catalogs is evaluated with special regard to metadata use and catalog access points. Possible next stages of library catalog development are discussed. Finally, observations on the influence of visualization applications on the information practice are made

Das CampusGIS der Universität zu Köln - webgestützte Geodatendienste für raumbezogene Anwendungen

Das CampusGIS der Universität zu Köln kann als Pilotprojekt für raumbezogene Anwendungen im universitären Umfeld verstanden werden. Es ist ein webgestütztes Geographisches Informationssystem (GIS), das die Online-Suche nach Personen, Gebäuden und Einrichtungen ermöglicht und die Abfrageergebnisse um raumbezogene Informationen erweitert. Mittels Geodatendiensten verbessert es die Orientierung auf dem Universitätsgelände. Neben Standard-GIS-Anwendungen wie der Attributabfrage und sowohl inhaltlicher als auch räumlicher Selektion bietet das CampusGIS Routenberechnungen für Fußgänger und Gehbehinderte. In Kombination mit Ortsbestimmungsmethoden kann das CampusGIS-Mobil ortsbezogene Dienste, location-based services (LBS), bereitstellen. Für das CampusGIS ist dies, insbesondere in Hinblick auf die steigende Mobilität unserer Gesellschaft und der Affinität der jüngeren Generation für mobile Endgeräte unverzichtbar. Als ortsbezogenes Dienstleistungsinstrument stellt das CampusGIS außerdem technische Gebäudepläne bereit. Die Anwendung CampusGIS-3D visualisiert die Universitätsgebäude dreidimensional. Das Modul CampusRundgänge präsentiert virtuelle Rundgänge. Sie zeigen an jeweils etwa sieben bis zehn Standorten Hintergrundinformationen zu verschiedenen Themen über die Universität zu Köln. Um die zahlreichen raumbezogenen Anwendungen anbieten zu können, wurden campusrelevante Geodaten erfasst. Sie ergänzen die amtlichen Geobasisdaten. Zusammen werden sie in einer Geodatenbank verwaltet und gepflegt. Seitens der Universitätsverwaltung werden alphanumerische Daten über Personen, Gebäude und Einrichtungen in relationalen Datenbanken vorgehalten. Das CampusGIS verknüpft diese Daten mit den Geodaten. Das System ist modular konzipiert, um die bestehenden Anwendungen jederzeit erweitern zu können. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Konzeption und Entwicklung des CampusGIS. Diese Dokumentation ist eingebettet in den wissenschaftlichen Kontext webgestützter Geographischer Informationssysteme. Nach einer Einführung werden die Grundlagen von GIS, Internet und des daraus entstehenden WebGIS aufgezeigt. Darauf aufbauend werden die mithilfe von WebGIS angebotenen raumbezogenen Dienste betrachtet. Schwerpunkte sind dabei die Einsatzmöglichkeiten raumbezogener Anwendungen im universitären Umfeld. Es folgen Informationen zur Erfassung, Speicherung und Verwaltung von campusrelevanten Geodaten. Anschließend werden die analytischen Methoden und mathematischen Algorithmen diskutiert, die zur Beantwortung der raumbezogenen Fragestellungen herangezogen werden. Außerdem wird aufgezeigt, wie die Ergebnisse visualisiert und webgestützt präsentiert werden. Nach der detaillierten Darstellung der CampusGIS-Entwicklung wird das System mit ähnlichen WebGIS anderer Universitäten verglichen und die inhaltlichen sowie methodischen Ansätze diskutiert. Abschließend erfolgt eine Bewertung des CampusGIS auf Grundlage der Diskussion

Developing georeferencing augmented reality systems on mobile devices with microsensors

Die Motivation der Arbeit besteht darin, einen Beitrag zu leisten, um die Augmented Reality (AR) tiefer in den (Arbeits-)Alltag zu integrieren und leichter für (Fach-)Anwendungen zugänglich zu machen sowie konzeptuelle Vorlagen zur Entwicklung zukünftiger AR-Systeme im Bereich der graphischen Geodatenverarbeitung bereitzustellen. Die Dissertation setzt sich mit einer konkreten Art von AR-Systemen intensiv auseinander. Es handelt sich dabei um Systeme mit einem Anwendungsbereich außerhalb von Gebäuden (Außenbereich) sowie mit einem absoluten Raumbezug von AR-System und Geodaten auf der Erdoberfläche. Derartige Systeme werden hierbei als Georeferenzierende Augmented Reality System(e) für Geodaten (GeoARS) bezeichnet und weiterführend in mobil-pedestrische und stationäre Systeme unterteilt. Dem low cost Ansatz folgend integrieren GeoARS verschiedene Mikrosensoren, sind mit plattformunabhängiger handelsüblicher Massenmarkt-Hardware (Smartphone, Tablet, Einzelkomponenten) verwendbar und unabhängig von Betriebssystem und Programmiersprache. Die Komponenten von GeoARS werden hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit sowie ihrem Nutzen und Anwendungsfeld im AR-System eingehend untersucht. Die Ergebnisse der Arbeit umfassen die erarbeiteten Grundlagen – Modelle, Konzepte, Verfahren, Algorithmen sowie Beispiele – und können als „Werkzeugkasten“ zur Entwicklung zukünftiger GeoARS-Spezialisierungen verstanden werden. Die Überprüfung der entwickelten Lösungen erfolgte stets anhand zweier Referenzbeispiele – „GeoARS-Landentwicklung“ und „GeoARS-Unfallaufnahme“ – in Form mehrerer Prototypen, auf verschiedenen Plattformen, verschiedenen Betriebssystemen und unterschiedlichen Programmiersprachen, womit die Übertragbarkeit der Ergebnisse gezeigt wird.This study aims to make a contribution to integrating augmented reality (AR) more deeply in daily (work) life, to make accessing it easier for (technical) applications, and to provide conceptual models for developing future AR graphic geodata processing systems. The dissertation focuses intensely on a specific of AR systems type. These are systems that find application outside buildings (outdoor) and that also provide an absolute spatial reference between AR system and geodata on the earths surface. These systems are herein denoted as georeferencing augmented reality system(s) for geodata (GeoARS) and further subdivided into mobile pedestrian and stationary systems. Taking the low cost approach, GeoARS integrate various microsensors, can be used with platform-independent, off-the-shelf mass market hardware (smartphones, tablets, standalone components) and independent of operating systems and programming languages. The GeoARS components are extensively examined with respect to their capabilities, utility, and application in AR systems. The dissertations results comprise the fundamentals worked out in the study models, concepts, processes, algorithms and examples and can be regarded as a toolkit for developing future GeoARS specializations. The solutions developed are tested in each case by reference to two examples GeoARS Land Development and GeoARS Accident Photo in several prototypes on diverse platforms, various operating systems, and different programming languages, all designed to demonstrate the applicability of the results

Fachzeitschrift für Hydrographie und Geoinformation

Titelthema Digitalisierun