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GeoRocket: Wie ein Geodatenspeicher bei der Vorhersage von Naturkatastrophen hilft

Stand 12.0A.015, Halle 12.0: Eine 3D-gedruckte Miniaturstadt veranschaulicht verschiedene Anwendungen – von Digitale Stadt bis hin zu Umwelt.

GeoRocket: Wie ein Geodatenspeicher bei der Vorhersage von Naturkatastrophen hilft

Eine Analyse aller verfügbaren Geodaten ermöglicht die Vorhersage über den Weg von Erdrutschen. (Bildquelle: @Fraunhofer IGD)

Neue Geräte und immer ausgefeiltere Sensoren erzeugen tagtäglich Massen an Geodaten. Forscher des Fraunhofer IGD präsentieren mit der Software GeoRocket einen cloudbasierten Speicher, der es mit der steigenden Anzahl an Geodaten aufnimmt und damit zur Vorhersage von Naturkatastrophen beitragen kann.

Mit dem Fortschritt der Wissenschaft und der Technik werden in allen Bereichen immer genauere Daten gesammelt – auch solche, die Aussagen zu einem bestimmten Standort oder einem geographischen Gebiet treffen. Diese Geodaten werden in ihrer Masse immer größer, komplexer und dadurch unüberschaubar. Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD bietet mit GeoRocket einen Geodatenspeicher an, der schnell und flexibel auf die gestiegenen Ansprüche reagiert.

Hochgenaue und vollständige Vermessungsdaten lassen sich nur dann gewinnbringend einsetzen, wenn sie überall unkompliziert zur Verfügung stehen. Dann leisten sie einen wertvollen Beitrag zum Beispiel zur Gefahrenanalyse in von Erdrutschen bedrohten Gebieten. Neben menschlichen Faktoren können auch natürliche Landformen das Entstehen von Naturkatastrophen begünstigen. Dafür stehen Satellitenbilder, Bodenstudien und am Computer generierte 3D-Landschaftsmodelle zur Verfügung, um hydraulische Simulationen durchzuführen – so lassen sich die errechneten Wassermassen bei hohen erwarteten Niederschlägen und ihr Weg hangabwärts visualisieren. Der Speicherbedarf all dieser Informationen ist dabei immens – je feiner und naturgetreuer nämlich das Relief des Geländes abgebildet wird, desto realistischer gelingt selbstverständlich eine Vorhersage über den Weg des Erdrutschs. Um der Masse an Geodaten mit ihrem enormen Speicherbedarf zu begegnen, bedarf es einer geeigneten technischen Lösung.

Der Geodatenspeicher GeoRocket ist cloudbasiert, arbeitet damit sehr schnell und ist flexibel aufrufbar. Das kostenlose Open-Source-Programm bleibt selbst bei großen Datenmengen und parallel stattfindenden Anfragen reaktionsfreudig. Die Microservice-Architektur skaliert die benötigte Performance dynamisch auf wechselnde Faktoren wie zu übertragendes Datenvolumen oder die Anzahl an Nutzern und laufenden Prozessen. Auch die Echtzeitsuche nach Geodaten oder etwa Attributen, Layern und vergebenen Tags wird durch eine gezielte Datenausgabe entsprechend der Suchanfrage enorm schnell durchgeführt. Der Clou: Die Geodaten werden zwar in ihren ursprünglichen Formaten gespeichert, aber GeoRocket fügt die Dateien für die Dauer ihrer Verwendung automatisiert zusammen. Eine solche Konvertierung ist unerlässlich, da die Dateiformate der verschiedenen Geoinformationssysteme äußerst heterogen sind.

Neben der kostenlosen Version gibt es speziell für Unternehmen auch eine Pro-Version, die neben kostenfreiem Support auch mit weiteren Funktionen wie einer Administrationsoberfläche mit Kartendarstellung sowie Features zur Datensicherheit aufwartet. Ein nächster Entwicklungsschritt von GeoRocket soll die Ausgabe bereits aufgearbeiteter Datensätze als Big-Data-Analyse sein, um so Geologen, Landwirte oder kommunale Ämter noch besser bei der Arbeit zu unterstützen.

Das Fraunhofer IGD präsentiert GeoRocket auf der internationalen Leitmesse für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement INTERGEO vom 16. bis zum 18. Oktober 2018 in Frankfurt a.M. An dem Stand 12.0A.015 in Halle 12.0 veranschaulicht eine 3D-gedruckte Miniaturstadt verschiedene Anwendungen aus den Bereichen Digitale Stadt, Planungsunterstützung und Bürgerbeteiligung, Umweltmonitoring, Big Data in der Landwirtschaft sowie Innere Sicherheit.

Weiterführende Informationen:

https://www.igd.fraunhofer.de/presse/jahresbericht-2017/datenspeicher-fuer-geoinformationssysteme
https://georocket.io/

Das vor 30 Jahren gegründete Fraunhofer IGD ist heute die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing. Visual Computing ist bild- und modellbasierte Informatik. Vereinfacht gesagt, beschreibt es die Fähigkeit, Informationen in Bilder zu verwandeln (Computergraphik) und aus Bildern Informationen zu gewinnen (Computer Vision). Die Anwendungsmöglichkeiten hieraus sind vielfältig und werden unter anderem bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der interaktiven Simulation und der Modellbildung eingesetzt.

Unsere Forscher an den Standorten in Darmstadt, Rostock, Graz und Singapur entwickeln neue technische Lösungen und Prototypen bis hin zur Produktreife. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern entstehen dabei Anwendungslösungen, die direkt auf die Wünsche des Kunden zugeschnitten sind.

Unsere Ansätze erleichtern die Arbeit mit Computern und werden effizient in der Industrie, im Alltagsleben und im Gesundheitswesen eingesetzt. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Unterstützung des Menschen in der Industrie 4.0, die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die „Smart City“ und die Nutzung von digitalen Lösungen im Bereich der „personalisierten Medizin“.

Durch angewandte Forschung unterstützen wir die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen sowie Dienstleistungszentren können davon profitieren und mit Hilfe unserer Spitzentechnologien am Markt erfolgreich sein.

Kontakt
Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Daniela Welling
Fraunhoferstraße 5
64283 Darmstadt
+49 6151 155-146
presse@igd.fraunhofer.de
http://www.igd.fraunhofer.de

Wissenschaft Technik Umwelt

Intergeo 2018 – Mit Geoinformationen Polizeieinsätze und Bäume in der Nachbarschaft planen

Fraunhofer auf der Intergeo 2018: Halle 12.0 am Stand 12.0A.015 und am Hessischen Gemeinschaftsstand in Halle 12.1, Stand 12.1F.033

Intergeo 2018 - Mit Geoinformationen Polizeieinsätze und Bäume in der Nachbarschaft planen

Visualisierte Geodaten: Bürger können aktiv an der Stadtplanung teilhaben, z.B. bei Baumpflanzungen

Wenn Geodaten richtig verarbeitet werden, erhöht sich ihr Wert ungemein. Dann tragen sie zu einer breiteren Bürgerbeteiligung, Digitalisierung in der Stadt und aktivem Umweltmonitoring bei. Das Fraunhofer IGD stellt technische Lösungen zur Speicherung, Indizierung und interaktiven Visualisierung von Geoinformationen auf der Messe INTERGEO vor.

Die Vermessung der Welt beschäftigt die Menschheit schon seit Jahrhunderten. Mit dem Fortschritt der Wissenschaft gelingt dieses Vorhaben zunehmend präziser. Doch nur durch die richtige Auswertung und die Nutzung zur Entscheidungsfindung schöpfen die gesammelten Geodaten ihr Potential voll aus. Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD forscht mit einer eigenen Abteilung an neuen Wegen zur umfassenden Integration, Verwaltung und Visualisierung von Geoinformationen.

Auf der internationalen Leitmesse für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement INTERGEO präsentiert das Fraunhofer IGD vom 16. bis zum 18. Oktober 2018 in Frankfurt a.M. eine Reihe von Anwendungen aus den Bereichen Digitale Stadt, Planungsunterstützung und Bürgerbeteiligung, Umweltmonitoring, Big Data in der Landwirtschaft sowie Innere Sicherheit. Alle Anwendungen haben zum Ziel, den Nutzen und Wert von Geoinformationen durch die Entwicklung innovativer technischer Lösungen zu erhöhen. Die enorm großen Geodatenmengen werden in der Cloud verwaltet, verarbeitet und visualisiert. Am anschaulichen Exponat einer 3D-gedruckten Miniaturstadt können Messebesucher am Fraunhofer-Stand die Vielfalt an Funktionalitäten und Integrationsmöglichkeiten von Geodaten erleben und auf dem Monitor verschiedene Szenarien interaktiv gestalten.

Das Fraunhofer IGD arbeitet in verschiedenen Projekten an der Verarbeitung sehr großer Mengen an Geodaten. Das auf der Messe vorgestellte Projekt smarticipate ermöglicht es Bürgern, sich intensiv an politischen Entscheidungen und Planungsprozessen ihrer Städte zu beteiligen. Basis ist eine Plattform, die politische Entscheidungen versachlicht und den Dialog in städtebaulichen Planungen unterstützt. Dadurch werden wichtige Aspekte einer SmartCity wie Transparenz und Bürgerbeteiligung realisiert. Partnerstädte für die Pilotphase sind London, Rom und Hamburg. Hamburg will die Bürger beispielsweise dabei einbinden, geeignete Standorte für neue Baumpflanzungen im Stadtgebiet zu finden und diese virtuell in einer 3D-Landschaft zu integrieren. Die Baumpflanz-Anwendung kann dabei direktes Feedback zu der Realisierbarkeit ausgewählter Standorte sowie einen Ausblick auf die Auswirkungen eines gepflanzten Baumes geben, z.B. wie der Schattenwurf verläuft und welchen Beitrag der Baum für die CO2-Einsparungsbilanz der Stadt leistet.

Messebesucher können sich über ein Pilotprojekt zur Integration von 3D-Geodaten im polizeilichen IT-Umfeld informieren. Eine Software zur Darstellung einer 3D-Karte mit allen relevanten topographischen und bautechnischen Objekten soll vor allem im Bereich der Einsatzplanung einen taktischen Mehrwert bringen. Durch die Möglichkeit, Sichtlinien zu beurteilen, Standpunkte von Beobachtern in der dritten Dimension darzustellen und nachzuvollziehen, ergeben sich Vorteile beispielsweise in der Planung von Aufzugsstrecken oder operativen Tätigkeiten im polizeilichen Umfeld. Durch die Möglichkeit, einer Szene zusätzliche Informationen hinzuzufügen, etwa Festzelte oder Fahrgeschäfte bei einem Volksfest, wird ein detaillierterer Überblick über Flucht- und Rettungswege bei polizeirelevanten Ereignissen erreicht. Zum Einsatz kommen könnte die Software auch für Spezialkräfte, Einsatzleitungen und für die Tatortrekonstruktion.

Einen ganz anderen Fokus der Geodaten-Nutzung setzt das Projekt DataBio mit dem Ziel, Big Data für Land-, Forst- und Fischwirtschaft zugänglich zu machen, um operative Entscheidungen effektiv zu unterstützen. Landwirte beispielsweise möchten ihre Saat vorausschauend planen, um möglichst großen Nutzen aus Faktoren wie Bodenbeschaffenheit, Flächennutzung und Wetter zu ziehen. Um wirklich alle zur Verfügung stehenden Daten optimal nutzen zu können, bedarf es automatisierter BigData-Lösungen für deren Strukturierung und Analyse. Das Fraunhofer IGD stellt dafür eine optimierte cloud-basierte Infrastruktur für die Verwaltung, Verarbeitung und Visualisierung der sehr großen Geodatenbeständen bereit.

Diese und weitere Projekte präsentiert das Fraunhofer IGD in Frankfurt a. M. auf der Messe INTERGEO 2018 vom 16. bis zum 18. Oktober 2018 in Halle 12.0 am Stand 12.0A.015. Unter dem Motto 3D-Geo-Innovation aus Hessen ist das Fraunhofer IGD zudem in Kooperation mit der Hessischen Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (HVBG) am Hessischen Gemeinschaftsstand in Halle 12.1, Stand 12.1F.033 vertreten.

Weiterführende Informationen:

www.igd.fraunhofer.de/veranstaltungen/intergeo-2018

www.igd.fraunhofer.de/trends/lebensmittelindustrie

www.igd.fraunhofer.de/projekte/databio

Das vor 30 Jahren gegründete Fraunhofer IGD ist heute die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing. Visual Computing ist bild- und modellbasierte Informatik. Vereinfacht gesagt, beschreibt es die Fähigkeit, Informationen in Bilder zu verwandeln (Computergraphik) und aus Bildern Informationen zu gewinnen (Computer Vision). Die Anwendungsmöglichkeiten hieraus sind vielfältig und werden unter anderem bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der interaktiven Simulation und der Modellbildung eingesetzt.

Unsere Forscher an den Standorten in Darmstadt, Rostock, Graz und Singapur entwickeln neue technische Lösungen und Prototypen bis hin zur Produktreife. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern entstehen dabei Anwendungslösungen, die direkt auf die Wünsche des Kunden zugeschnitten sind.

Unsere Ansätze erleichtern die Arbeit mit Computern und werden effizient in der Industrie, im Alltagsleben und im Gesundheitswesen eingesetzt. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Unterstützung des Menschen in der Industrie 4.0, die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die „Smart City“ und die Nutzung von digitalen Lösungen im Bereich der „personalisierten Medizin“.

Durch angewandte Forschung unterstützen wir die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen sowie Dienstleistungszentren können davon profitieren und mit Hilfe unserer Spitzentechnologien am Markt erfolgreich sein.

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Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
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64283 Darmstadt
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