Earth Viewer



Erde

Wer kennt sie nicht, die Anwendungen mit denen man die ganze Welt entdecken kann. Diese Anwendungen heißen Earth Viewer. Bei den Earth Viewern unterscheidet man in zwei verschiedene Arten. Da existieren zu einem die Client Systeme und auf der anderen Seite sind noch die Web Mapping Systeme.

Client Systeme sind Programme, die eine Installation auf dem Rechner voraussetzen. Über diesen Client werden die Daten angezeigt und die Funktionen ausgeführt.
Bsp:

Web Mapping Systeme finden im Standard-Internet-Browser ihre Anwendung. Hier setzt der Browser die Funktionen um.
Bsp:

In dieser Arbeiten wurden Google Earth, Google Maps und Microsoft Local Live untersucht.

Bezugssystem und Projektion

WGS84

Die Earth Viewer benutzten zur Anzeige und Eingabe von Koordinaten das Bezugssystem und Datum WGS84 (World Geodetic System 1984). Dabei ist WGS84 das Datum und Referenzellipsoid, in diesem Fall ist es ein global angepasstes Rotationsellipsoid (Rechenfläche). Die große Halbachse beträgt 6 378 137.0 m und die kleine Halbachse hat eine Länge von 6 356 752.3142 m. Als Hauptmeridian ist der Meridian von Greenwich definiert und der Äquator wurde als Hauptbreitenkreis definiert. Bei den Koordinaten handelt es sich um Geographische Koordinaten, das sind Latitude (Breitengrad, φ) und Longitude (Längenengrad, λ). Dabei existieren verschiedene Darstellungsvarianten:


Aber hier handelt es sich um verebnete Koordinaten, das heißt es gibt keine Höhe und man benötigt eine Projektionsart.

Mercator

Quelle: http://www.explorermagazin.de/gps/grids.htm


Die Projektion ist eine Mercatorprojektion (Zylinderprojektion entlang des Äquators). Diese Karte wird in Nord-Süd-Richtung verzerrt, deswegen ist es eine Winkeltreue Abbildung. Aber dafür werden die Flächen verzerrt abgebildet. Dabei schneiden sich die abgebildeten Breiten- und Längengrade rechtwinklig. Die abgebildeten Flächen wird mit zunehmender Entfernung vom Äquator größer, als sie wirklich sind (zum Beispiel Grönland). Dasselbe Phänomen tritt bei der Länge auf (nicht längengetreu). Der Maßstab wird dann auch größer. Dieses Problem löst Google mit einer dynamischen Anpassung des Maßstabes. Das Hauptproblem ist aber, dass die Pole (Nord und Süd) nicht dargestellt werden. Denn die projizierten Punkte liegen im Unendlichen.

Durch das Bezugssystem WGS84 verwendet man beim Einlesen von Diensten (Google Maps API) auch EPSG: 4326.

Aber das Hauptsystem sind die lokalen Pixelkoordinaten. Da ist der Ursprung die linke obere Ecke des Kartenfensters. Die positive x-Achse verläuft nach Rechts und die positive y-Achse geht vom Ursprung aus nach unten.

Pixel

Ausblick

Die Daten und die Funktionen werden von Zeit zu Zeit immer mehr erweitert und ahktualisisert.

Ist es möglich Earth Viewer als Geodateninfrastruktur (GDI) oder gar mit dem Begriff GIS zu verbringen? Sehen Sie hierzu einige Auszüge zum Thema GDI aus Sachsen. Und zum Thema GIS sehen sie einen Vortrag vom Runder Tisch GIS e.V.

Hier ist eine Zusammenfassung über die Möglichkeiten zwischen Google Maps und WMS/WFS-Diensten.

Vergleich mit GIS
Google Maps GIS (WMS/WFS-Dienste)
  • für Jederman
    (Umgang mit Geodaten)
  • weckt Interesse an Geoinformation oder Geomatik
  • Informationssystem
  • ganze Welt
  • Strassen und Adressen vorhanden
  • Routenplanung
  • entdecken neuer Anwendungen
  • gute Performance
  • neue schnelle Technologien
  • freie, kostenlose API
  • Unterstützung von Vektor- und Rasterdaten
    (integrieren von kml, kmz, GeoRSS)
  • eigene Karte erstellen (Marker setzen, Polylinie und Polygone zeichnen)
  • dynamische Aktualisierung externer Daten
    (Ansichtsgesteuert)
  • komfortable intuitive Benutzeroberfläche
  • einfache Handhabung
  • Ansichtswechsel zwischen Karte, Satellit und Hybrid
  • zusätzliche Informationen (POI's wie z.B. Feuerwehr)
  • kostenlose Luft- und Satelittenbilder
  • für den Laien
  • für mobile Endgeräte Verfügbar
  • MashUps
  • OGC-Konform
  • Ebenenkontrolle und Anordnung der Ebenen
  • Integration anderer WMS
  • Unterstützung von
    Vektor- und Rasterdaten
  • Metadaten
  • dynamische Aktualisierung externer Daten
    (Ansichtsgesteuert)
  • Legendendarstellung
  • mehrere Koordinatensysteme
  • SLD-Fähig
  • Geoportal (Suchfunktionen, Anpassung an den Nutzer [Personalisierung])
  • Erweiterbar
  • Distanzmessung, Flächenberechnung
  • keine Werbung
  • für den Laien und Experten (Standardfunktionen oder Expertenfunktionen)
  • für mobile Endgeräte Verfügbar
  • Einsatz von Luftbildern, Topgrafische Karten
  • Abrufen von Informationen
  • verschieden Ebenen und Themen (Planung, Natur, Umwelt, Wasserqualität)
  • Bildausgabe
ABER
  • arbeitet nicht nach OGC Spezifikationen
  • nicht W3C-Konform
  • Werbung
  • für Jedermann
    (zu viele unkontrollierte Daten)
  • nicht relevante Daten vorhanden
  • geringe Lagegenauigkeit
  • unterschiedliche Qualitäten
  • gering aufgelöstes DGM (keine Verschneidung von 3D-Objekten)
  • keine Metadaten
  • kein Bildexport
  • nur ein Koordinatensystem
  • Regional
  • komplexe Handhabung
  • langsam im Aufbau
  • Clients werden benötigt (meistens muss Java vorhanden sein)

Wenn man von der reinen Definition von GIS ausgeht, können mit Google Maps Daten digital erfasst, modeliert, gespeichert, verwaltet, alphanumerisch und graphisch angezeigt werden. Aber es ist nicht möglich andere Daten zu verändern und zu analysieren. Nur mit der API existieren mehr Funktionen mit Google Maps. Mit der API sind dann zum Beispiel fremde Daten veränderbar.

GDI

Beim Thema Geodateninfrastruktur (GDI) befassen wir uns erstmal mit der Definition (siehe Geodateninfrastruktur - ein Überblick, Lars Bernard).
GDI:


Vergleich mit GDI
Google Maps GDI
  • Browser Implementation
  • eher zentrale Datenhandlung
  • vermarktungsorientiert
  • schnelle Performance
  • populär
  • für Jedermann
  • einfache Bedienung
  • Mainstream IT
  • z.T. hohe Auflösung der Luftbilder
  • Browser Implementation
  • verteilte Datenhandlung
  • idealistisch orientiert
  • langsame Performance
  • im Hintergrund
  • für Experten
  • komplexe Bedienung
  • GI-Welt
  • z.T. nicht so hohe Auflösung

Die Eigenschaften der GDI kann Google noch nicht erreichen, aber mit der API ist es möglich Dienste (WMS/WFS) zu nutzen.

Fazit:
Google und die Earth Viewer werden auf dem Geoinformatikmarkt als Konkurrent wahrgenommen, weil sich die Leute mehr für die Earth Viewer interessieren. Außerdem besitzen sie eine bessere Technik und das Potential, um die Geodaten zu veröffentlichen.
Aber die Leute zeigen mehr Interesse an den Geoinformationen und die Anwendung wird breiter. Weiterhin sind GIS-Komponenten nicht Google's Angelgenheit bei der Arbeit. Das sind nur die Werkzeuge, um ihre Geschäfte zu vollziehen.