Die Erde aus dem Weltall sehen oder jeden Ort der Welt anfliegen und aus der Luft beobachten, all dies ist heutzutage, zumindest virtuell, für die Nutzer von Satelliten Software oder so genannten Earth Viewern (Erd Beobachtern) möglich. In dieser Beziehung hat sich in den letzten Jahren einiges getan. Spätestens seit der Veröffentlichung von Google Earth im Jahre 2005 begann ein regelrechter Wettlauf in Sachen Erdbeobachtungssoftware. Die Geoinformationsbranche wurde für die Masse zugänglich gemacht und entwickelt sich seitdem mit sehr hoher Geschwindigkeit. Geodaten können nun von jedem und von überall her über das Internet kostenlos genutzt werden. Innerhalb kürzester Zeit schritt die Entwicklung von verschiedenen Systemen voran, so dass es heute eine Vielzahl von Anbietern solcher Earth Viewer gibt. Ob Client Systeme oder Web Mapping Systeme, die unterschiedlichen Systeme bieten jede Menge Möglichkeiten für die verschiedensten Anwendungen.
Im Internet werden viele verschiedene Earth Viewer kostenlos angeboten und die Entwicklung geht ständig weiter. Die wohl bekanntesten dieser Earth Viewer sind Google Earth, NASA World Wind und Microsoft Virtual Earth. Alle drei haben etwas gemeinsam, sie bieten Bilddaten der Erde an und ermöglichen es dem Nutzer per Mausklick auf dem virtuellen Globus zu navigieren und somit jeden Ort der Welt zu erkunden, sofern es die Auflösung der Bilddaten zulässt. Sie bieten ihren Nutzern Informationen mit einem Ortsbezug, so genannte Geoinformationen. Aber jeder dieser Earth Viewer bietet verschiedene Funktionen und Datengrundlagen und es lassen sich unterschiedliche Anwendungen mit jedem von ihnen durchführen, so dass es gewisse Unterschiede zwischen ihnen gibt.
Im Rahmen dieser Studienarbeit sollen Google Earth, NASA World Wind und Microsoft Virtual Earth miteinander verglichen werden. Dabei wird auf die Datengrundlage, die verschiedensten Funktionen und die Anwendungsmöglichkeiten der einzelnen Earth Viewer eingegangen. Die einzelnen Funktionen werden zunächst beschrieben und einige davon später praktisch angewandt, so dass ein direkter Vergleich zustande kommt.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Earth Viewer
3 Google Earth
3.1 Entwicklung
3.2 Datengrundlage
3.3 Systemvoraussetzungen
3.4 Geodätische Gesichtspunkte
3.5 Überblick
3.6 Grundfunktionen
3.6.1 Benutzeroberfläche
3.6.2 Einstellungen
3.6.3 Arbeiten mit Orten
3.6.4 Arbeiten mit Ebenen
3.7 Spezielle Funktionen
3.7.1 Overlays
3.7.2 Integration von 3D Modellen
3.7.3 Verwendung von GPS Geräten
3.7.4 Implementierung eigener Daten
3.8 Anwendungen
3.8.1 Erzeugen eines Bild Overlays
3.8.2 Erstellen und Implementieren eines 3D Modells mittels Sketch Up
3.8.3 Implementieren eines aus Luftbildern erzeugten Höhenmodells
3.9 Vor- und Nachteile
4 Nasa World Wind
4.1 Entwicklung
4.2 Datengrundlage
4.3 Systemvoraussetzungen
4.4 Geodätische Gesichtspunkte
4.5 Überblick
4.6 Funktionen
4.6.1 Benutzeroberfläche
4.6.2 Suchfunktion und Ebenen
4.6.3 Satellitenbilder, Karten und Luftbilder
4.7 Spezielle Funktionen
4.7.1 Einbindung von Daten
4.7.2 Funktionserweiterungen
4.8 Anwendungen
4.8.1 Erzeugen von Overlays
4.9 Vor- und Nachteile
5 Microsoft Virtual Earth
5.1 Entwicklung
5.2 Datengrundlage
5.3 Systemvoraussetzungen
5.4 Geodätische Gesichtspunkte
5.5 Überblick
5.6 Grundfunktionen
5.6.1 Benutzeroberfläche
5.6.2 Suchfunktion, Wegbeschreibungen und Sammlungen
5.7 Spezielle Funktionen
5.7.1 Pfade und Polygone
5.7.2 Kartenüberlagerung und 3D Objekte
5.8 Anwendungen
5.8.1 Erstellen und implementieren eines 3D Modells
5.8.2 Kartenüberlagerung
5.9 Vor- und Nachteile
6 Zusammenfassung
7 Literaturverzeichnis
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit besteht darin, die bekannten Earth-Viewer-Systeme Google Earth, NASA World Wind und Microsoft Virtual Earth hinsichtlich ihrer Datengrundlagen, Funktionalitäten und praktischen Anwendungsmöglichkeiten aus geodätischer und geoinformatischer Sicht zu vergleichen.
- Vergleich der technologischen Basis (Client-Systeme vs. Web-Mapping)
- Analyse der Datengrundlagen, Genauigkeit und Referenzierung
- Evaluierung der Benutzeroberflächen und Bedienbarkeit
- Praktische Erprobung von Overlays, 3D-Modellintegration und GPS-Nutzung
Auszug aus dem Buch
3.6.2 Einstellungen
In Google Earth lassen sich zahlreiche Einstellungen vornehmen um Darstellung des Bildmaterials und den Symbolen im 3D Viewer zu verändern. Über Tools > Optionen öffnet sich das in Abbildung 2 dargestellte Fenster über welches die verschiedensten Einstellungen vorgenommen werden können.
In der Registerkarte 3D-Ansicht kann man Einstellungen im 3D Viewer ändern. Der Detailbereich legt fest wie groß das hoch auflösende Bild angezeigt wird, außerhalb dieses Bereiches verschwimmt das Bild. Auch die Farbdarstellung lässt sich verändern und die Anisotrope Filterung erzeugt ein weicher wirkendes Bild beim betrachten der Erde in einem Neigungswinkel. Setzt man jedoch alle Einstellungen so, dass man die höchste Qualität der Daten im 3D Viewer erreicht wird sich unter Umständen die Geschwindigkeit beim Arbeiten mit Google Earth verringern. Außerdem lässt sich noch die Beschriftungsgröße ändern und der Grafikmodus, in Windows wird meist DirectX verwendet. Auch die Anzeige der Breite und Länge im 3D Viewer kann von Dezimalgrad, auf Grad, Minuten, Sekunden, auf Grad, Dezimalminuten oder auf UTM-Koordinaten (Universal Transversal Mercator) umgestellt werden, genauso wie die Anzeige der Höhe von Fuß, Meilen auf Meter, Kilometer umgestellt werden kann.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einführung erläutert die rasante Entwicklung der Earth-Viewer-Technologie und skizziert die Zielsetzung der Arbeit, drei führende Systeme direkt miteinander zu vergleichen.
2 Earth Viewer: Hier werden grundlegende Systemtypen von Earth Viewern definiert, insbesondere der Unterschied zwischen browserbasierten Web-Mapping-Diensten und installierbaren Client-Softwarelösungen.
3 Google Earth: Dieses Kapitel behandelt detailliert die Entwicklung, Datengrundlagen, Systemvoraussetzungen sowie die zahlreichen Grund- und Spezialfunktionen von Google Earth, inklusive praktischer Anwendungsbeispiele wie der 3D-Modellierung.
4 Nasa World Wind: Es werden die wissenschaftliche Ausrichtung, die speziellen Datenquellen der NASA sowie die Bedienung und Erweiterbarkeit dieses Planetenbrowsers durch Plug-ins analysiert.
5 Microsoft Virtual Earth: Dieses Kapitel fokussiert auf den Web-Mapping-Ansatz von Microsoft, die Datengrundlagen sowie die Möglichkeiten zur Kartenüberlagerung und 3D-Objektintegration.
6 Zusammenfassung: Abschließend werden die Stärken und Schwächen der drei untersuchten Systeme gegenübergestellt und ein Fazit über ihre jeweilige Eignung für den Anwender gezogen.
Schlüsselwörter
Earth Viewer, Google Earth, NASA World Wind, Microsoft Virtual Earth, Geodaten, Satellitenbilder, Luftbilder, 3D-Modelle, Web Mapping, KML, Geoinformatik, GPS, GIS, Bild-Overlays, Georeferenzierung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Studienarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit vergleicht drei bekannte Erdbeobachtungs-Systeme (Earth Viewer) hinsichtlich ihrer technischen Merkmale und praktischen Nutzbarkeit.
Welche zentralen Themenfelder deckt die Untersuchung ab?
Die Untersuchung konzentriert sich auf Datengrundlagen, Benutzeroberflächen, spezielle Funktionen wie 3D-Modellierung sowie die Handhabung von Overlays und GPS-Daten.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das Ziel ist ein direkter wissenschaftlicher Vergleich aus der Perspektive der Geodäsie und Geoinformatik, um die Stärken und Einsatzbereiche der Systeme zu identifizieren.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden angewandt?
Die Autorin oder der Autor verwendet beschreibende Methoden der Systemanalyse sowie praktische Versuchsaufbauten, wie die Georeferenzierung von Orthobildern und die Modellierung von Gebäuden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die detaillierte Analyse der einzelnen Softwarelösungen (Google Earth, World Wind, Virtual Earth) hinsichtlich Aufbau, Funktionalität und Anwendbarkeit.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?
Zentrale Begriffe sind Earth Viewer, Geodaten, KML, 3D-Modellierung, Web Mapping und Georeferenzierung.
Wie unterscheiden sich die Systeme bei der Integration von 3D-Modellen?
Während Google Earth eine enge Verzahnung mit Sketch Up bietet, nutzt Microsoft Virtual Earth 3DVIA für diesen Zweck, während World Wind für eine direkte 3D-Modellintegration weniger optimiert ist.
Welche Rolle spielt die Georeferenzierung für die Arbeit?
Die Georeferenzierung ist entscheidend, um eigene Bild-Overlays (z.B. Orthobilder von Gronau) korrekt auf den globalen Daten der Systeme zu positionieren, wobei die Arbeit die Herausforderungen der Datumstransformation aufzeigt.
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- Tobias Höppner (Author), 2008, Google Earth – NASA World Wind – MS Virtual Earth: Ein wissenschaftlicher Vergleich aus Sicht der Geodäsie und Geoinformatik, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/150934
