English Title: Web-based visibility analysis with LiDAR data

In: GIS.science : die Zeitschrift für Geoinformatik, 26 (2013), Nr. 1. pp. 1-7. ISSN 1869-9391 (Druck-Ausg.); 2698-4571 (Online-Ausg.)

Preview

PDF, German - main document Download (1MB) | Terms of use

Abstract

Zusammenfassung: In diesem Beitrag werden zwei Ansätze zur Berechnung der direkten Sichtbarkeit auf unregelmäßigen Dreiecksnetzen (TINs) vorgestellt und in eine serviceorientierte Architektur integriert. Der erste von zwei entwickelten Ansätzen basiert auf der räumlichen Indexstruktur des R-Baums und einer schrittweisen Bearbeitung der direkten Sichtlinie. Diese Vorgehensweise liefert zwar korrekte Ergebnisse, ist jedoch mit einem hohen Berechnungsoverhead behaftet und somit nicht für größere Untersuchungsgebiete mit großen Sichtdistanzen geeignet. Der zweite Ansatz basiert hingegen auf einer topologischen Speicherung der TIN-Dreiecke. Aufgrund der daraus resultierenden effizienteren Prozessierung der direkten Sichtlinie sind die Berechnungen bis zu 10-mal schneller als der R-Baum-Ansatz. Die Integration der Berechnungen in eine serviceorientierte Architektur kann durch die Verwendung eines Web Processing Services (WPS) in Kombination mit einem zwischengeschalteten XML-RPC-Server zur performanten Handhabung des hohen Datenvolumens realisiert werden. In diesem Beitrag wird somit gezeigt, dass die on-the-fly-Berechnung der Sichtbarkeit auch auf hochgenauen Laserscanningdaten prinzipiell möglich ist, was unter anderem für Location-based Services sowie eine Vielzahl anderer räumlicher Anwendungen von besonderer Wichtigkeit ist.

Translation of abstract (English)

This work presents two approaches to calculate the direct visibility on triangulated irregular networks (TINs) and their interation into a service-oriented architecture. The first introduced approach is based on the R-tree, a spatial index structure, and the incremental processing of the line-of-sight. This procedure delivers correct results but is afflicted with a high calculation overhead and thus not appropriate for larger investigation areas with high view distances. The second approach on the other hand is based on a topological storage of the TIN triangles. Due to the more efficient line-of-sight processing, the calculations are up to 10 times faster than the R-tree approach. The integration of the algorithms into a service-oriented architecture is realized using a Web Processing Service (WPS) in combination with an intercalated XML-PRC server for the efficient management of the high data volumes. Hence, this work shows the possibility of the on-the-fly visibility calculation on highly accurate laser scanning data, which is of particular importance regarding Location-based Services as well as a multiplicity of other spatial application.