Geoinformation im Internet: Technologien zur Nutzung raumbezogener Informationen im WWW
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Heidelberg
Wichmann
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Klappentext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XII, 314 S. Ill., Kt. 24 cm |
| ISBN: | 9783879074563 3879074569 |
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| adam_text | Dieses Buch beschreibt die grundlegenden Konzepte von
internetgestützten Geoinformationssystemen
(GIS).
Sowohl
einfache Lösungen wie verlinkte Karten, Standardlösungen
mit dynamischen MapServern als auch neue Ansätze wie
Google
Maps
und OpenLayers werden behandelt. Es vermit¬
telt einen Überblick über Lösungsansätze mit freien und kom¬
merziellen Softwareprodukten und Datenbeständen. Des
Weiteren werden die Möglichkeiten und Grenzen der einzel¬
nen Technologien vermittelt und somit eine Entscheidungs¬
hilfe fürdie Realisierung eigener Anwendungen gegeben.
Anhand von zahlreichen Beispielen und Abbildungen bietet
das Buch einen anschaulichen Einstieg in die zum Teil komple¬
xen Systeme aus den Bereichen Informatik, Geoinformatik
und Geodäsie. Über das Literaturverzeichnis und zahlreiche
Internetverweise wird die gezielte Vertiefung in die Thematik
für einen eigenen schnellen Zugang ermöglicht.
Das Werk wendet sich an Geoinformatiker, Kartographen,
Geodäten,
Geo-
und Umweltwissenschaftler, Softwareent¬
wickler, Datenprovider, Internetdienstleister, Webdesigner,
Applikationsserviceprovider u. v.
a. m.
Inhaltsverzeichnis
Vorwort ........................................................................................................................... V
Inhaltsverzeichnis............................................................................................................. VII
1 Einleitung......................................................................................................... 1
1.1 Bedeutung von Internet-GIS............................................................................. 1
1.2 Aufbau dieses Buchs......................................................................................... 1
1.3 Konventionen in diesem Buch.......................................................................... 3
1.4 Historie der Internet-GIS................................................................................... 3
2 Internet-GIS - der Einstieg............................................................................ 7
2.1 Anwendungsbereiche und Funktionalitäten...................................................... 9
2.2 Technologie....................................................................................................... 11
2.3 Analyse.............................................................................................................. 12
2.4 Typische Anwendungen und ihre Realisierung................................................ 13
2.4.1 Kleiner Radwegeführer - einfache statische Webseiten................................... 13
2.4.2 Paddeltouren - interaktive statische Webseiten................................................ 16
2.4.3 Planungsbeteiligung - Client-Anwendung....................................................... 18
2.4.4 Geoinformatikstudiengänge - dynamische Webseiten..................................... 20
2.4.5 Geodateninfrastruktur in einer Kreisverwaltung............................................... 24
2.4.6 Außenmitarbeiter - Terminalserver.................................................................. 27
3 Internet-Grundlagen....................................................................................... 29
3.1 World Wide Web.............................................................................................. 29
3.1.1 Internet-Netzwerkprotokoll............................................................................... 29
3.1.2 Uniform Resource Locator................................................................................ 30
3.1.3 Hypertext Markup Language............................................................................ 31
3.1.4 Parameterübergabe............................................................................................ 35
3.2 Verteilte Systeme.............................................................................................. 35
3.2.1 Client-Server..................................................................................................... 38
3.2.2 Client-Server-Server.......................................................................................... 43
3.3 Performance und Hardware............................................................................... 46
3.3.1 Serverlast........................................................................................................... 47
VIII Inhaltsverzeichnis
3.3.2 Netzlast.............................................................................................................. 48
3.3.3 Clientlast............................................................................................................ 49
3.4 Besonderheiten der Betriebssysteme................................................................. 51
3.4.1 Plattformunabhängigkeit................................................................................... 51
3.4.2 Windows............................................................................................................ 51
3.4.3 Linux................................................................................................................. 53
4 Datenquellen und Software............................................................................ 55
4.1 Geoinformationsmarkt...................................................................................... 55
4.2 OGC-Web Services........................................................................................... 56
4.3 Software............................................................................................................ 58
5 Datenmodellierung.......................................................................................... 63
5.1 Modelle für Vektordaten................................................................................... 63
5.1.1 Abstraktes Modell............................................................................................. 64
5.1.2 Feature-Modelle................................................................................................ 64
5.1.3 Simple Feature Type......................................................................................... 65
5.2 Rasterdaten........................................................................................................ 66
5.2.1 Resampling........................................................................................................ 67
5.2.2 Komprimierung................................................................................................. 68
5.2.3 Georeferenzierung............................................................................................. 68
5.2.4 Coverages.......................................................................................................... 70
5.2.5 Räumliche Einschränkung................................................................................ 70
5.3 Indizierung von Geodäten................................................................................. 71
5.3.1 Indizierung von Shapefiles................................................................................ 72
5.3.2 Indizierung von Rasterdaten............................................................................. 72
5.3.3 Quad-Tree.......................................................................................................... 73
5.3.4 Indizierung in PostGIS...................................................................................... 74
5.4 Raumbezug........................................................................................................ 75
5.4.1 Begriffserklärung.............................................................................................. 76
5.4.2 Koordinatentransformation............................................................................... 81
5.4.3 EPSG-Codes...................................................................................................... 82
5.4.4 Ebene Koordinatentransformation.................................................................... 84
5.5 Topologie.......................................................................................................... 86
5.6 Metadaten.......................................................................................................... 90
5.6.1 Content Standard for Digital Geospatial Metadata (CSDGM)......................... 91
5.6.2 ISO-Standard 19115.......................................................................................... 93
5.6.3 ISO-Standard 19119.......................................................................................... 94
5.6.4 Dublin Core (DC).............................................................................................. 95
Inhaltsverzeichnis IX
5.6.5 Resource Description Framework (RDF)....................................................... 96
5.6.6 Umweltdatenkatalog (UDK)........................................................................... 97
6 Datenspeicherung.......................................................................................... 99
6.1 Transportformate............................................................................................. 99
6.2 Dateibasiert...................................................................................................... 100
6.2.1 Textformate..................................................................................................... 100
6.2.2 XML-Formate................................................................................................. 103
6.2.3 Spezielle Vektordatenformate......................................................................... 110
6.2.4 Rasterdaten...................................................................................................... 114
6.3 Datenbankbasiert............................................................................................. 116
6.3.1 PostgreSQL-PostGIS....................................................................................... 117
6.3.2 Oracle Spatial.................................................................................................. 118
6.3.3 ArcSDE........................................................................................................... 118
6.4 Formatkonvertierung....................................................................................... 120
6.4.1 GDAL.............................................................................................................. 120
6.4.2 OGR................................................................................................................. 122
6.4.3 Shapeloader..................................................................................................... 123
6.4.4 FME................................................................................................................. 124
6.4.5 GPS Babel....................................................................................................... 125
7 Datenaustausch.............................................................................................. 127
7.1 Web-Schnittstellen.......................................................................................... 127
7.1.1 Common Gateway Interface (CGI)................................................................. 128
7.1.2 Common Object Request Broker Architecture (CORBA).............................. 130
7.2 OGC-Schnittstellen......................................................................................... 130
7.2.1 Open Geospatial Consortium.......................................................................... 130
7.2.2 Schnittstellenkonzept...................................................................................... 131
7.2.3 Interoperabilität............................................................................................... 133
7.2.4 GetCapabilities................................................................................................ 134
7.3 SQL und Spatial SQL...................................................................................... 136
8 System- und Datensicherheit........................................................................ 137
8.1 Systemsicherheit.............................................................................................. 137
8.2 Datenübertragung............................................................................................ 138
8.2.1 Firewalls.......................................................................................................... 139
8.2.2 Verschlüsselung (SSL).................................................................................... 140
8.2.3 IPSec/VPN...................................................................................................... 142
8.2.4 Digitale Signaturen.......................................................................................... 143
Inhaltsverzeichnis
8.3 Zugriffsbeschränkungen auf Geodäten........................................................... 143
8.4 Authentifizierung und Autorisierung.............................................................. 144
8.4.1 Webserver-Authentifizierung.......................................................................... 145
8.4.2 Anwendungsauthentifizierung........................................................................ 146
8.4.3 LDAP............................................................................................................... 147
8.4.4 Zugriffsverwaltung/Autorisierung von Geodäten........................................... 148
8.5 Standardisierungsvorgänge für gesicherte Geodatendienste.......................... 150
8.6 Sonderfall Client-Anwendungen..................................................................... 153
9 Server.............................................................................................................. 155
9.1 Serverprozessierung........................................................................................ 155
9.1.1 Shell Scripts..................................................................................................... 155
9.1.2 Server-Side-Scripts.......................................................................................... 156
9.1.3 Java-Servlets.................................................................................................... 160
9.1.4 Web Processing Service.................................................................................. 162
9.2 Geocodierung.................................................................................................. 162
9.2.1 Gazetteer.......................................................................................................... 163
9.2.2 Georeferenzierung von postalischen Adressen............................................... 164
9.2.3 Georeferenzierung von IP-Adressen............................................................... 166
9.3 Koordinatentransformation............................................................................. 168
9.3.1 Web Coordinate Transformation Service........................................................ 168
9.3.2 proj................................................................................................................... 169
9.4 Katalogdienst................................................................................................... 170
9.4.1 OGC-Katalogdienste....................................................................................... 171
9.4.2 ESRI ArcIMS.................................................................................................. 174
9.4.3 DisyPreludio................................................................................................... 176
9.4.4 terraCatalog..................................................................................................... 177
9.5 Rasterkartenauslieferung................................................................................. 178
9.5.1 OGC-Web Services......................................................................................... 179
9.5.2 Filebasierte Speicherung................................................................................. 187
9.5.3 Grafikverarbeitung.......................................................................................... 190
9.5.4 Google Maps................................................................................................... 192
9.5.5 UMNMapServer............................................................................................. 193
9.5.6 ESRIArcGIS................................................................................................... 204
9.6 Vektordatenaus- und -eingäbe......................................................................... 206
9.6.1 OGR und Textverarbeitung............................................................................. 206
9.6.2 Web Feature Service....................................................................................... 208
9.6.3 Geolinked Data Access Service (GDAS)........................................................ 214
9.6.4 GeoServer........................................................................................................ 214
Inhaltsverzeichnis XI
9.6.5 UMN Mapserver............................................................................................. 215
9.6.6 ESRIArcGIS................................................................................................... 216
9.7 Analysefunktionen.......................................................................................... 216
9.7.1 GEOS............................................................................................................... 218
9.7.2 ArcGIS-Analysefunktionen............................................................................. 218
9.7.3 Spatial SQL-Funktionen.................................................................................. 218
9.8 Terminalserver................................................................................................ 219
9.8.1 Technische Details.......................................................................................... 220
9.8.2 Softwarelösungen............................................................................................ 222
9.8.3 GIS-Anwendungen.......................................................................................... 222
9.9 Druckausgabe.................................................................................................. 224
10 Clients............................................................................................................. 227
10.1 Der Nutzer....................................................................................................... 228
10.2 Webbrowser.................................................................................................... 230
10.2.1 HTML.............................................................................................................. 230
10.2.2 JavaScript........................................................................................................ 232
10.2.3 AJAX............................................................................................................... 233
10.2.4 Plug-ins und Add-Ons..................................................................................... 234
10.2.5 Java-Applets.................................................................................................... 235
10.2.6 SVG................................................................................................................. 237
10.2.7 PDF.................................................................................................................. 243
10.2.8 Weitere Vektor-Web-Formate........................................................................ 243
10.3 Smart Mapping Clients.................................................................................... 245
10.3.1 OpenLayers..................................................................................................... 245
10.3.2 Google Maps................................................................................................... 248
10.3.3 Virtual Earth.................................................................................................... 268
10.3.4 Yahoo! Maps................................................................................................... 271
10.3.5 Map24.............................................................................................................. 272
10.3.6 GoYellow........................................................................................................ 273
10.3.7 Are Web Services............................................................................................. 274
10.4 Dynamische Internet-GIS Clients................................................................... 276
10.4.1 Mapbender....................................................................................................... 276
10.4.2 kvwmap........................................................................................................... 281
10.4.3 Intergraph OGC Viewer.................................................................................. 286
10.5 Desktop Internet-GIS...................................................................................... 287
10.5.1 uDig................................................................................................................. 288
10.5.2 Gaia................................................................................................................. 289
10.5.3 ArcGIS............................................................................................................ 289
10.5.4 NASA World Wind......................................................................................... 291
XII Inhaltsverzeichnis
10.6 Mobile GIS Clients.......................................................................................... 293
10.6.1 Mobile Endgerätetypen................................................................................... 293
10.6.2 Lokalisierungsverfahren und -integration....................................................... 295
10.6.3 Mobile GIS-Client-Anwendungen.................................................................. 297
Literaturverzeichnis....................................................................................................... 301
Abkürzungsverzeichnis.................................................................................................. 307
Sachwörterverzeichnis................................................................................................... 311
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| adam_txt |
Dieses Buch beschreibt die grundlegenden Konzepte von
internetgestützten Geoinformationssystemen
(GIS).
Sowohl
einfache Lösungen wie verlinkte Karten, Standardlösungen
mit dynamischen MapServern als auch neue Ansätze wie
Google
Maps
und OpenLayers werden behandelt. Es vermit¬
telt einen Überblick über Lösungsansätze mit freien und kom¬
merziellen Softwareprodukten und Datenbeständen. Des
Weiteren werden die Möglichkeiten und Grenzen der einzel¬
nen Technologien vermittelt und somit eine Entscheidungs¬
hilfe fürdie Realisierung eigener Anwendungen gegeben.
Anhand von zahlreichen Beispielen und Abbildungen bietet
das Buch einen anschaulichen Einstieg in die zum Teil komple¬
xen Systeme aus den Bereichen Informatik, Geoinformatik
und Geodäsie. Über das Literaturverzeichnis und zahlreiche
Internetverweise wird die gezielte Vertiefung in die Thematik
für einen eigenen schnellen Zugang ermöglicht.
Das Werk wendet sich an Geoinformatiker, Kartographen,
Geodäten,
Geo-
und Umweltwissenschaftler, Softwareent¬
wickler, Datenprovider, Internetdienstleister, Webdesigner,
Applikationsserviceprovider u. v.
a. m.
Inhaltsverzeichnis
Vorwort . V
Inhaltsverzeichnis. VII
1 Einleitung. 1
1.1 Bedeutung von Internet-GIS. 1
1.2 Aufbau dieses Buchs. 1
1.3 Konventionen in diesem Buch. 3
1.4 Historie der Internet-GIS. 3
2 Internet-GIS - der Einstieg. 7
2.1 Anwendungsbereiche und Funktionalitäten. 9
2.2 Technologie. 11
2.3 Analyse. 12
2.4 Typische Anwendungen und ihre Realisierung. 13
2.4.1 Kleiner Radwegeführer - einfache statische Webseiten. 13
2.4.2 Paddeltouren - interaktive statische Webseiten. 16
2.4.3 Planungsbeteiligung - Client-Anwendung. 18
2.4.4 Geoinformatikstudiengänge - dynamische Webseiten. 20
2.4.5 Geodateninfrastruktur in einer Kreisverwaltung. 24
2.4.6 Außenmitarbeiter - Terminalserver. 27
3 Internet-Grundlagen. 29
3.1 World Wide Web. 29
3.1.1 Internet-Netzwerkprotokoll. 29
3.1.2 Uniform Resource Locator. 30
3.1.3 Hypertext Markup Language. 31
3.1.4 Parameterübergabe. 35
3.2 Verteilte Systeme. 35
3.2.1 Client-Server. 38
3.2.2 Client-Server-Server. 43
3.3 Performance und Hardware. 46
3.3.1 Serverlast. 47
VIII Inhaltsverzeichnis
3.3.2 Netzlast. 48
3.3.3 Clientlast. 49
3.4 Besonderheiten der Betriebssysteme. 51
3.4.1 Plattformunabhängigkeit. 51
3.4.2 Windows. 51
3.4.3 Linux. 53
4 Datenquellen und Software. 55
4.1 Geoinformationsmarkt. 55
4.2 OGC-Web Services. 56
4.3 Software. 58
5 Datenmodellierung. 63
5.1 Modelle für Vektordaten. 63
5.1.1 Abstraktes Modell. 64
5.1.2 Feature-Modelle. 64
5.1.3 Simple Feature Type. 65
5.2 Rasterdaten. 66
5.2.1 Resampling. 67
5.2.2 Komprimierung. 68
5.2.3 Georeferenzierung. 68
5.2.4 Coverages. 70
5.2.5 Räumliche Einschränkung. 70
5.3 Indizierung von Geodäten. 71
5.3.1 Indizierung von Shapefiles. 72
5.3.2 Indizierung von Rasterdaten. 72
5.3.3 Quad-Tree. 73
5.3.4 Indizierung in PostGIS. 74
5.4 Raumbezug. 75
5.4.1 Begriffserklärung. 76
5.4.2 Koordinatentransformation. 81
5.4.3 EPSG-Codes. 82
5.4.4 Ebene Koordinatentransformation. 84
5.5 Topologie. 86
5.6 Metadaten. 90
5.6.1 Content Standard for Digital Geospatial Metadata (CSDGM). 91
5.6.2 ISO-Standard 19115. 93
5.6.3 ISO-Standard 19119. 94
5.6.4 Dublin Core (DC). 95
Inhaltsverzeichnis IX
5.6.5 Resource Description Framework (RDF). 96
5.6.6 Umweltdatenkatalog (UDK). 97
6 Datenspeicherung. 99
6.1 Transportformate. 99
6.2 Dateibasiert. 100
6.2.1 Textformate. 100
6.2.2 XML-Formate. 103
6.2.3 Spezielle Vektordatenformate. 110
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6.3 Datenbankbasiert. 116
6.3.1 PostgreSQL-PostGIS. 117
6.3.2 Oracle Spatial. 118
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6.4 Formatkonvertierung. 120
6.4.1 GDAL. 120
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7 Datenaustausch. 127
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7.1.2 Common Object Request Broker Architecture (CORBA). 130
7.2 OGC-Schnittstellen. 130
7.2.1 Open Geospatial Consortium. 130
7.2.2 Schnittstellenkonzept. 131
7.2.3 Interoperabilität. 133
7.2.4 GetCapabilities. 134
7.3 SQL und Spatial SQL. 136
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8.1 Systemsicherheit. 137
8.2 Datenübertragung. 138
8.2.1 Firewalls. 139
8.2.2 Verschlüsselung (SSL). 140
8.2.3 IPSec/VPN. 142
8.2.4 Digitale Signaturen. 143
Inhaltsverzeichnis
8.3 Zugriffsbeschränkungen auf Geodäten. 143
8.4 Authentifizierung und Autorisierung. 144
8.4.1 Webserver-Authentifizierung. 145
8.4.2 Anwendungsauthentifizierung. 146
8.4.3 LDAP. 147
8.4.4 Zugriffsverwaltung/Autorisierung von Geodäten. 148
8.5 Standardisierungsvorgänge für gesicherte Geodatendienste. 150
8.6 Sonderfall Client-Anwendungen. 153
9 Server. 155
9.1 Serverprozessierung. 155
9.1.1 Shell Scripts. 155
9.1.2 Server-Side-Scripts. 156
9.1.3 Java-Servlets. 160
9.1.4 Web Processing Service. 162
9.2 Geocodierung. 162
9.2.1 Gazetteer. 163
9.2.2 Georeferenzierung von postalischen Adressen. 164
9.2.3 Georeferenzierung von IP-Adressen. 166
9.3 Koordinatentransformation. 168
9.3.1 Web Coordinate Transformation Service. 168
9.3.2 proj. 169
9.4 Katalogdienst. 170
9.4.1 OGC-Katalogdienste. 171
9.4.2 ESRI ArcIMS. 174
9.4.3 DisyPreludio. 176
9.4.4 terraCatalog. 177
9.5 Rasterkartenauslieferung. 178
9.5.1 OGC-Web Services. 179
9.5.2 Filebasierte Speicherung. 187
9.5.3 Grafikverarbeitung. 190
9.5.4 Google Maps. 192
9.5.5 UMNMapServer. 193
9.5.6 ESRIArcGIS. 204
9.6 Vektordatenaus- und -eingäbe. 206
9.6.1 OGR und Textverarbeitung. 206
9.6.2 Web Feature Service. 208
9.6.3 Geolinked Data Access Service (GDAS). 214
9.6.4 GeoServer. 214
Inhaltsverzeichnis XI
9.6.5 UMN Mapserver. 215
9.6.6 ESRIArcGIS. 216
9.7 Analysefunktionen. 216
9.7.1 GEOS. 218
9.7.2 ArcGIS-Analysefunktionen. 218
9.7.3 Spatial SQL-Funktionen. 218
9.8 Terminalserver. 219
9.8.1 Technische Details. 220
9.8.2 Softwarelösungen. 222
9.8.3 GIS-Anwendungen. 222
9.9 Druckausgabe. 224
10 Clients. 227
10.1 Der Nutzer. 228
10.2 Webbrowser. 230
10.2.1 HTML. 230
10.2.2 JavaScript. 232
10.2.3 AJAX. 233
10.2.4 Plug-ins und Add-Ons. 234
10.2.5 Java-Applets. 235
10.2.6 SVG. 237
10.2.7 PDF. 243
10.2.8 Weitere Vektor-Web-Formate. 243
10.3 Smart Mapping Clients. 245
10.3.1 OpenLayers. 245
10.3.2 Google Maps. 248
10.3.3 Virtual Earth. 268
10.3.4 Yahoo! Maps. 271
10.3.5 Map24. 272
10.3.6 GoYellow. 273
10.3.7 Are Web Services. 274
10.4 Dynamische Internet-GIS Clients. 276
10.4.1 Mapbender. 276
10.4.2 kvwmap. 281
10.4.3 Intergraph OGC Viewer. 286
10.5 Desktop Internet-GIS. 287
10.5.1 uDig. 288
10.5.2 Gaia. 289
10.5.3 ArcGIS. 289
10.5.4 NASA World Wind. 291
XII Inhaltsverzeichnis
10.6 Mobile GIS Clients. 293
10.6.1 Mobile Endgerätetypen. 293
10.6.2 Lokalisierungsverfahren und -integration. 295
10.6.3 Mobile GIS-Client-Anwendungen. 297
Literaturverzeichnis. 301
Abkürzungsverzeichnis. 307
Sachwörterverzeichnis. 311 |
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