Dr. Eva Eggeling (Leiterin des Geschäftsbereichs „Visual Computing“, Fraunhofer Austria)

Dr. Eva Eggeling (Leiterin des Geschäftsbereichs „Visual Computing“, Fraunhofer Austria)

Multi-dimensionale Geovisualisierung im Webbrowser durch V-MANIP
V-MANIP – Visualization and Manipulation of Multidimensional Data

Viele Forschungsbereiche setzen die Satelliten-gestützte Erkundung der Erdoberfläche und der Atmosphäre als zentrales Werkzeug ein, um Daten zu analysieren und Simulationsergebnisse zu verifizieren. Der Einsatz von Satelliten ermöglicht es, praktisch jeden Fleck der Erde mit verschiedenen Sensoren zu erfassen. Diese Fülle an Daten stellt große Herausforderungen an den Benutzer, um relevante Informationen aus den Datensätzen herauszufiltern, und es müssen effiziente Tools zur Verfügung stehen, um nicht den Überblick in der Datenflut zu verlieren.
Das Projekt V-MANIP (Visualization and Manipulation of Multidimensional Data) ermöglicht Wissenschaftlern ein zielgerichtetes Suchen und Verarbeiten von multi-dimensionalen Satellitendaten. Dabei wird nicht nur eine neuartige dreidimensionale Oberfläche für diese Aufgaben bereitgestellt; das System lässt sich universell auf individuelle Anwendungsfälle anpassen, um der jeweiligen Benutzergruppe eine optimale Umgebung bei der Verarbeitung von großen Mengen an Satellitendaten zu ermöglichen.
Der Projektstart erfolgte Ende des Jahres 2012 und verfolgt das Ziel, das Arbeiten mit Daten aus Satellitenaufnahmen sprichwörtlich in eine neue Dimension zu heben, den dreidimensionalen Raum. Derzeitige Anwendersoftware in diesem Bereich ist vorwiegend mit zweidimensionalen Benutzerinterfaces ausgestattet. Beispielsweise dienen zweidimensionale Kartendienste als Basis, um darüber Satellitendaten einzublenden. In V-MANIP sind die Benutzerinterfaces nicht auf zwei Dimensionen beschränkt. So werden z.B. das Festlegen von Bereichen, die der Benutzer untersuchen will, direkt auf einem dreidimensionalen Globus – dem Virtual Globe Viewer – dargestellt, nicht wie üblich auf einer zweidimensionalen Karte. Die Einbeziehung der dritten Dimension bringt den Vorteil, auch dreidimensionale Aufnahmedaten übersichtlich anzeigen zu können. So ist es beispielsweise möglich, vertikale „Datenvorhänge“ – so genannte „vertical curtains“ – direkt auf der Globus-Oberfläche einzublenden, wodurch eine räumliche Betrachtung des Datensatzes anschaulich möglich ist.

Der dreidimensionale Globus stellt eines der zentralen Bedienelemente des V-MANIP Projektes dar, über das vorwiegend eine Vorauswahl von relevanten Datensätzen erfolgt. Über eine weitere Komponente – den Rectangular Box Viewer – ist es dann möglich, den gewählten Datensatz in einem Volumenbetrachter genauer nach Features zu untersuchen. Für weitere Analyseschritte steht die dritte Komponente – der Visual Analytics Viewer – zur Verfügung, mit dessen Hilfe Parameter der Daten miteinander verglichen und ausgewertet werden können. Dieser Viewer arbeitet vorwiegend im zweidimensionalen Bereich, um die Vorteile beider Welten miteinander zu kombinieren.
Die Implementierung des Projektes basiert auf offenen Webtechnologien und läuft in jedem modernen Webbrowser. Keine zusätzliche Software ist notwendig, um die Komponenten nutzen zu können. Die Kommunikation unter den Komponenten erfolgt über offene Standards des Open Geospatial Consortiums (OGC). Dadurch wird ein Maximum an Kompatibilität mit vorhandenen Providern von Geodaten erreicht, und einer breiten Anwenderschaft die Nutzung der Projektergebnisse ermöglicht. Diese werden unter einer Open Source Lizenz verfügbar gemacht werden.

Das von der European Space Agency (ESA) in Auftrag gegebene Projekt wird von einem breit aufgestellten Konsortium umgesetzt. Zusammen mit Fraunhofer Austria, das seine Expertise in der Visualisierung von dreidimensionalen Daten einbringt, arbeiten die Projektpartner EOX, VRVis, SISTEMA, ZAMG und Berner & Mattner an einer erfolgreichen Umsetzung.

So sieht der Taifun "Choi-wan" vom 15. September 2009 in einer 3D-Darstellung aus. Egal ob es ein Hurrikan, eine Sturmflut oder ein Hochwasser ist - Forscher versuchen diese wetterbedingten Naturkatastrophen via Satellitendaten vorherzusagen. Fraunhofer Austria Visual Computing arbeitet im Forschungsprojekt V-MANIP zusammen mit fünf österreichischen Konsortialpartnern daran, die Vorwarnung durch dreidimensionale Darstellungen zu verbessern.

So sieht der Taifun “Choi-wan” vom 15. September 2009 in einer 3D-Darstellung aus. Egal ob es ein Hurrikan, eine Sturmflut oder ein Hochwasser ist – Forscher versuchen diese wetterbedingten Naturkatastrophen via Satellitendaten vorherzusagen. Fraunhofer Austria Visual Computing arbeitet im Forschungsprojekt V-MANIP zusammen mit fünf österreichischen Konsortialpartnern daran, die Vorwarnung durch dreidimensionale Darstellungen zu verbessern.

Logo_FhA_60mm_rgb