3D data- and model management for the geo-sciences with particular emphasis on topology and time

• Applicant: Professor Dr. Martin Breunig
• Subject Area: Geodesy, Photogrammetry, Remote Sensing, Geoinformatics, Cartography
• Term: from 2009 to 2018
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 94512227

• Final Report Year: 2017

Final Report Abstract

In dem Forschungsprojekt wurde das theoretische Modell von DB4GeO, unserer servicebasierten 3D/4D Geo-Datenbank-Architektur, zusammengefasst und ein Topologiemodell fur raumzeitliche Datentypen beliebiger räumlicher Dimensionen entwickelt. In einem ersten Schritt wurde eine Refraktorierung vorgenommen. In einem zweiten Schritt wurde das Objektmodell von der statischen Struktur zu einer dynamischen Graphstruktur transformiert. Durch Einführen bestimmter räumlicher und raumzeitlicher Generalisierungen kann ein Objekt nun beliebige räumliche bzw. raumzeitliche Attribute besitzen. Mit dieser neuen Graphstruktur war es nun möglich, ein solides Thematikmodell zu implementieren. Durch die Trennung von räumlichen, zeitlichen und thematischen Datentypen war es weiterhin möglich DB4GeO an die ISO 19107 bzw. 19109 anzupassen, indem jedes Objekt in DB4GeO als Feature der entsprechenden ISO betrachtet werden kann. Mit diesem neuen dynamischen Modell von DB4GeO ist es nun möglich, die angeführten theoretischen Graphmodelle aufzubauen. Außerdem lassen sich weitere Modelle dynamisch integrieren z.B. CityGML, verschiedene LODs etc. Folgende Fragen illustrieren wichtige Forschungsarbeit für die Zukunft: 1. Wie lassen sich die Standard-Algorithmen eines GIS bzw. die Dienste einer raumzeitlichen Datenbank parallelisieren? 2. Welches Datenset-Splitting wird für welchen parallelen Algorithmus benötigt? 3. Wie können verschiedene Server auf die gleichen Datenstrukturen bzw. den gleichen Speicher parallel zugreifen ohne sich zu behindern?

Publications

• Temporal and spatial database support for geothermal sub-surface applications. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, pages 337– 356, 2015
  M.W. Jahn, E. Schill, Breunig M., M. Al-Doori, A. Thomsen, E. Butwilowski, and P.V. Kuper
  
• Topologically consistent models for efficient big geo-spatio-temporal data distribution. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2015
  M.W. Jahn, P.E. Bradley, M. Al Doori, and M. Breunig
  
• The story of db4geo - a servicebased geo-database architecture to support multi-dimensional data analysis and visualization. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 117:187– 205, 2016
  M. Breunig, P.V. Kuper, E. Butwilowski, A. Thomsen, M.W. Jahn, A. Dittrich, M. Al-Doori, D. Golovko, and M. Menninghaus