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Projektbeschreibung

Ziel des Hybris-Projektes ist die Datengrundlage für innovative ortsbezogene Dienste zu liefern. Eine Erkenntnis aus dem Vorgänger-Projekts Nimbus war, dass Problemstellungen die mit Geo- und Positionsdaten zusammenhängen, nicht auf eine Ad-hoc-Weise behandelt werden können. In dem Hybris-Projekt sollen daher folgende, eng miteinander verknüpfte Punkte, berücksichtigt werden:
  • Modellierung von Geodaten unter Berücksichtigung der späteren Verwendung im Rahmen ortsbezogener Dienste;
  • Inferenz von Wissen auf der Grundlage von Geodaten;
  • Modellierung von Positionsdaten auf der Basis unsicherer Positionsbestimmungssysteme.
Die folgenden Werkzeuge sind bisher entstanden:
  • der Geodaten-Editor depro (Beschreibung und Download siehe unten)
  • ein Simulator für Positionsbestimmungssysteme
  • ein Verfahren zur Inferenz von Positionswissen auf der Basis unsicheren Wissens: MAP3


Programme und Downloads

Der Geodateneditor depro

Der Geodateneditor depro ("Domainedit Pro") erlaubt Geoobjekte (so genannte Domains) anzulegen und zu bearbeiten.
Die Grundidee der Domains stammt aus dem Nimbus-Projekt, allerdings kann der Editor auch als allgemeiner Geodaten-Editor (d.h. außerhalb der Nimbus Location-Server) verwendet werden. Geodaten können dabei geometrisch aus beliebigen geschlossenen Polygonen bestehen (inklusive Löchern), aber auch linien- oder punktartig sein. Metadaten wie Bezeichnungen, Abbildungen und URLs können angehängt werden. Ein hierarchisches Klassifizierungsschema erlaubt die inhaltliche Einordnung. Darüber hinaus können topologische Beziehungen wie sie beispielsweise im Straßennetz vorliegen, modelliert werden. Die Geodaten werden als XML-Verzeichnisbaum abgelegt, dadurch könnne die Geoobjekte einfach durch andere Anwendungen weiterverarbeitet werden.
Daten aus NMEA-Logs (durch z.B. GPS-Logger erstellt), sowie TomTom Points-Of-Interest (.OV2-Dateien) können importiert werden. Ein Import-Mechanismus aus dem Open Streetmap-Projekt wird gerade entwickelt. Darüber hinaus ist der Export in Google Earth realisiert.
Hybris
Um mit dem Editor arbeiten zu können, benötigt man nur Folgendes:
  • Den Editor selbst: depro Download inkl. Beispieldaten
  • Ein Hintergrundbild (z.B. ein Satellitenbild) wird benötigt, um die Domänen in eine bekannte Umgebung einzublenden. Ein einfaches Raster steht in den Beispieldaten zur Verfügung. Man kann aber beliebige Satellitenbilder (z.B. aus Google Earth) einbinden. Einzige Voraussetzung: es muss ein World Files vorliegen (siehe hierzu folgende Hinweise).
  • Ein XML-Verzeichnisbaum, der die Geodaten selbst enthält. Wenn man einen eigenen Datenstamm generieren möchte, ist dieser natürlich zunächst leer. Für den Schnellstart befinden sich ca. 200 Beispieldomains für den Raum um die Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg in den Beispieldaten.
  • Die JTS-Bibliothek von vividsolutions. Diese Bibliothek ist notwendig, um die geometrischen Polygon-Berechnungen durchzuführen. Von dem Paket benötigen wird die Jar-Datei jts-1.8.jar.
Für den Start des Programms ist das Java Laufzeitsystem (JRE) notwendig (siehe java.sun.com). Der Start erfolgt dann über

java -Xmx1000M -cp jts-1.8.jar;depro.jar pp.domaineditpro.depro -m Grid364x550.gif -r nuernberg

unter der Annahme, dass das Hintergrundbild Grid364x550.gif, das Stammverzeichnis nuernberg für die XML-Dateien und die Jar-Dateien im aktuellen Verzeichnis abgelegt sind. Eine knappe Hilfe über die Startoptionen erhält man über
java -jar depro.jar -help

Generierung von World Files

Der Geoeditor depro erlaubt, beliebige Hintergrundkarten als Bitmap (.gif, .jpg) einzulesen. Einzige Voraussetzung: die Anwendung muss in der Lage sein, Pixelkoordinaten und Weltkoordinaten umzurechnen. Deshalb ist es notwendig, ein World File (.twf) mit dem gleichem Namen wie die Bitmap-Datei zur Verfügung zu stellen.
Viele Hintergrunddateien (z.B. Orthofotos von Landesvermessungsämtern) werden schon mit einer entsprechenden .twf-Datei ausgeliefert.
Liegt keine Datei vor, kann man sie mit Hilfe des folgenden Applets erstellen. Voraussetzung: man kennt die Gauß-Krüger-Koordinaten von drei Pixel-Koordinaten des Bitmaps. Pixelkoordinaten erhält man von vielen Bildbearbeitungsprogrammen. Die Geo-Koordinaten kann man aus dem Bitmap ablesen, wenn ein entsprechendes Raster grafisch integriert ist. Man kann auch mit Hilfe von Google Earth die Koordinaten markanter Punkte berechnen. Damit eventuelle Ungenauigkeiten gering gehalten werden, sollten die Pixel möglichst weit voneinander entfernt sein und ein möglichst großes Dreieck aufspannen. Insbesondere dürfen sie nicht auf einer Linie liegen.
Create World File
Danach gibt man die Daten in das folgende Applet ein. Das Resultat kann man über das Clipboard in eine .tfw-Datei (eine einfache Textdatei) kopieren.
If no applet appears, you have to install the JRE of java.sun.com.

Umrechnen von Koordinaten

Das folgende Applet ermöglicht das Umrechen von Gauß-Krüger in WGS84-Koordinaten. Letztere können als Breitengrad/Längengrad oder als NMEA0183-String angegeben werden.
If no applet appears, you have to install the JRE of java.sun.com.

Höhenprofil

Mit diesem Applet kann ein Höhenprofil dreidimensional betrachtet werden.
Zum Applet...
Heights Applet Heights Applet


Hybris Papiere

Diese Auflistung enthält nur Papiere, die direkt mit Hybris zusammenhängen. Eine komplette Liste aller Publikationen von Jörg Roth findet man hier.

            2009            


Jörg Roth:
The Extended Split Index to Efficiently Store and Retrieve Spatial Data With Standard Databases
IADIS International Conference Applied Computing 2009, Rom (Italien), 19.-21. Nov. 2009, Vol. I, ISBN 978-972-8924-97-3, 85-92

Jörg Roth:
Verwaltung geographischer Daten mit Hilfe eines Add-ons für Standard-Datenbanken
Verwaltung, Analyse und Bereitstellung kontextbasierter Informationen, GI Informatik 2009, Lübeck, 29.9.2009, 2041-2055

            2008            


Jörg Roth:
A Probabilistic Approach for Context Reasoning
Use In Context, GI Informatik 2008, München, 12.9.2008

Jörg Roth:
Managing Geo Data for Location-based Services – The Hybris Framework
4th Annual Meeting on Information Technology & Computer Science (ITCS 2008), Stuttgart, 20. Feb. 2008, ISSN 1614-2519, 12-16
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            2007            


Jörg Roth:
Inferring Position Knowledge from Location Predicates
3rd International Symposium on Location- and Context-Awareness (LoCA 2007) 20.-21. Sept. 2007, Oberpfaffenhofen, LNCS 4718, Springer Verlag, 245-262
Nominiert für den Best Paper Award
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Jörg Roth:
Location Sensor Fusion Mechanisms – A Comparison
4. GI/ITG KuVS Fachgespräch "Ortsbezogene Anwendungen und Dienste", 13.-14. Sept. 2007, München, Dr. Hut-Verlag, ISBN 978-3-89963-591-1, 17-21
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            2006            


Jörg Roth:
Modelling Geo Data for Location-based Services
3. GI/ITG KuVS Fachgespräch "Ortsbezogene Anwendungen und Dienste", 7.-8. Sept. 2006, Berlin, Institut für Informatik der Freien Universität Berlin, ISBN 3-929619-39-3, Sept. 2006, 20-25
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Jörg Roth:
Detecting Identifiable Areas in Mobile Environments
The 21st Annual ACM Symposium on Applied Computing, 23.-27. April 2006, Dijon, (Frankreich), ACM Press, 986-991
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