Entwicklung von Webprozessierungsdiensten für die automatische Generalisierung von isolierten Polygongruppen (WPS-PolyGen)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Dirk Burghardt
• Fachliche Zuordnung: Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 262049838

Die Herstellung topographischer und thematischer Karten für Papier- und Webausgaben wird zunehmend durch automatische Verfahren realisiert. Abhängig von Anwendung und Qualitätsanforderungen werden diese durch manuelle, interaktive Vor- und Nachbearbeitung unterstützt. Ziel des beantragten Projektes ist es automatische Generalisierungsverfahren weiter zu entwickeln, insbesondere Ansätze für die Bearbeitung von gruppierten kartographischen Objekten. Notwendig hierfür ist eine Berücksichtigung struktureller Beziehungen, welche von Bertin (1974) als Generalisierungsproblem mit der größten Komplexität bezeichnet wurde.Erste Ansätze, die eine isolierte Generalisierung von Einzelobjekten überwinden, existieren für die Aggregation innerhalb Polygonmosaiken, für die Ausdünnung von Straßen- und Gewässernetzen als auch für die Generalisierung von Gebäudegruppen. Intensiven Forschungs- und Entwicklungsbedarf gibt es für die Ableitung von kartographischen Darstellungen isolierter Polygongruppen, welche natürliche Objekte repräsentieren wie Seen, Inseln oder Wälder. Im beantragten Projekt sind folgende Aufgabenschwerpunkte zu bearbeiten. Erstens müssen Verfahren für die Partitionierung und Konflikterkennung entwickelt werden unter Verwendung räumlicher Indexstrukturen beispielsweise dem R-Baum. Im zweiten Schritt erfolgt die Konzeption und Entwicklung von Generalisierungsalgorithmen für isolierte Polygongruppen mit dem Schwerpunkt auf der Typisierung. Ausgangspunkt können hierzu hierarchische, agglomerative bzw. graph-basierte Clusterverfahren sein. Ziel ist dabei, ein möglichst iteratives Verfahren zu entwickeln, welches maßstabs- bzw. auflösungsabhängig charakteristische Repräsentationen bei zunehmenden Abstands- und Größenschwellwerten generiert. Dritter Schwerpunkt liegt auf der Modellierung und Berücksichtigung von strukturellen Beziehungen zwischen Polygonen im Generalisierungsprozess. Hierfür können angereicherter Datenstrukturen in Form horizontaler Relationsobjekte eingeführt werden sowie zusätzlichen kartographische Bedingungen zur Erhaltung bzw. Homogenisierung von Gruppeneigenschaften.Vertiefend zu den genannten Schwerpunkten wird angestrebt weitere Generalisierungsoperatoren, für isolierte Polygongruppen als Webprozessierungsdienst (WPS) zur Verfügung zu stellen. Forschungsfragestellungen werden sich mit dem Zusammenwirken der Generalisierungsoperatoren beschäftigen, welche für Einzel- und Gruppenobjekte entwickelt wurden. Die immer noch vorherrschende isolierte Generalisierung von Einzelobjekten könnte so überwunden werden. Durch die Entwicklung von Ansätzen zur Relationsmodellierung im Sinne einer Datenanreicherung sowie einer Berücksichtigung der strukturellen Beziehungen durch Generalisierungsoperatoren würde ein Qualitätssprung in der automatischen Kartenherstellung erreicht. Weiter entwickelte Generalisierungsdienste würden helfen, die manuelle Bearbeitung zu reduzieren und die Aktualität der Karten zu erhöhen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen