Die Zusammenführung von Geodaten auf Basis homologer Objekte ist ein wichtiger Teilprozess zur Wissensgenerierung aus verfügbaren Geoinformationen. Forschungen im Bereich der digitalen Geodatenfusion gibt es bereits seit Anfang der 80er Jahre. Das Aufgabenspektrum umfasst dabei die Aktualisierung, Veränderungsdetektion, Informationsanreicherung und Integration verfügbarer Datensätze. Gleichzeitig vollzieht sich seit Ende der 90er Jahre ein Paradigmenwechsel hin zum Aufbau dienstebasierter Geoinformationslandschaften auf Basis serviceorientierter Architekturen (SOA). Dieser wird insbesondere durch die Entwicklung einer Geodateninfrastruktur (GDI) im öffentlichen Sektor forciert und bildet einen Schwerpunkt der aktuellen Forschung im Bereich Geoinformatik. Innerhalb dieser interoperablen Strukturen kann ein entscheidender Informationsmehrwert durch die Kombination thematisch verwandter Ressourcen geschaffen werden. Die Fusion von Daten wird daher einen zentralen Bestandteil zukünftiger Entwicklungen im Bereich Web-basierter Anwendungen darstellen. Zur Bereitstellung von Geodaten in einer GDI hat das Open Geospatial Consortium (OGC) bereits zahlreiche Standards veröffentlicht. Darüber hinaus eröffnet die Entwicklung des Web 2.0 weitere, oftmals Community-gestützte, Möglichkeiten zur Bereitstellung von Geodaten außerhalb standardisierter GDI. Die Verarbeitung dieser Geodaten kann durch die Einführung des OGC Web Processing Service (WPS) realisiert werden. Diese Schnittstellenspezifikation ermöglicht die Verlagerung von Geoprozessierungsfunktionalitäten in eine GDI und trägt somit zur Ablösung monolithischer Geoinformationssysteme (GIS) durch verteilte dienstebasierte Strukturen bei. Für die Umsetzung komplexer Prozesse wie einer Geodatenfusion ist die Verfügbarkeit, Interoperabilität und Verkettung beteiligter Dienste von entscheidender Bedeutung. Nach der Einführung in Grundlagen von GDI und Geodatenfusion werden in dieser Arbeit Systemarchitektur und Bestandteile einer dienstebasierten Geodatenfusion konzipiert. Im Anschluss erfolgt die Beschreibung einer proof-ofconcept Implementierung wesentlicher Bestandteile unter Nutzung des 52°North WPS-Framework. Gegenstand der Implementierung ist die Fusion von Straßendaten der Modelle ATKIS (Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem) und OSM (OpenStreetMap) durch einen Feature- und Attributtransfer. Die Metadatenverarbeitung, Generalisierung und Evaluierung im Kontext einer dienstebasierten Geodatenfusion stellen weitere Teilaspekte dieser Arbeit dar. / The conflation of spatial data is one important task concerning the generation of knowledge from available geo-information. Research in this domain has been carried out since the early 80s and incorporates updating, change detection, enhancement and integration of spatial data. At the same time a paradigm shift leads towards service-oriented Architectures (SOA) in the field of geoinformation science. In the public sector this change is promoted by the developement of spatial data infrastructures (SDI). Especially whithin these interoperable structures, the combination of thematically comparable ressources can be used to enhance available spatial information. The conflation of data in general represents a core component of future research on web-based applications. The Open Geospatial Consortium (OGC) has already published various standards for spatial data dissemination. In addition, the Web 2.0 developement offers the possibility of user-generated spatial data beyond standardized SDI. The conflation of institutional- and community-provided datasets can be realized by the introduction of the OGC Web Processing Service (WPS). The WPS interface offers geoprocessing capabilities within SDI and thus helps distributed serviceoriented environments to replace monolithic Geographic Information Systems. Availibility, interoperability and chaining of services are crucial for implementing complex processes, such as conflation. After an introduction to the fundamentals of SDI and conflation, a servicebased architecture for geodata conflation will be developed within this thesis. The proof-of-concept implementation is realized using the 52°North WPS and exercises the conflation of street data. For this purpose, the data models ATKIS (Authoritative Topographic Cartographic Information System) and OSM (OpenStreetMap) were applied to perform a transfer of attributes and features. Other important aspects of this thesis related to service-based conflation include the processing of metadata, generalization and evaluation.

Die Zusammenführung von Geodaten auf Basis homologer Objekte ist ein wichtiger Teilprozess zur Wissensgenerierung aus verfügbaren Geoinformationen. Forschungen im Bereich der digitalen Geodatenfusion gibt es bereits seit Anfang der 80er Jahre. Das Aufgabenspektrum umfasst dabei die Aktualisierung, Veränderungsdetektion, Informationsanreicherung und Integration verfügbarer Datensätze. Gleichzeitig vollzieht sich seit Ende der 90er Jahre ein Paradigmenwechsel hin zum Aufbau dienstebasierter Geoinformationslandschaften auf Basis serviceorientierter Architekturen (SOA). Dieser wird insbesondere durch die Entwicklung einer Geodateninfrastruktur (GDI) im öffentlichen Sektor forciert und bildet einen Schwerpunkt der aktuellen Forschung im Bereich Geoinformatik. Innerhalb dieser interoperablen Strukturen kann ein entscheidender Informationsmehrwert durch die Kombination thematisch verwandter Ressourcen geschaffen werden. Die Fusion von Daten wird daher einen zentralen Bestandteil zukünftiger Entwicklungen im Bereich Web-basierter Anwendungen darstellen. Zur Bereitstellung von Geodaten in einer GDI hat das Open Geospatial Consortium (OGC) bereits zahlreiche Standards veröffentlicht. Darüber hinaus eröffnet die Entwicklung des Web 2.0 weitere, oftmals Community-gestützte, Möglichkeiten zur Bereitstellung von Geodaten außerhalb standardisierter GDI. Die Verarbeitung dieser Geodaten kann durch die Einführung des OGC Web Processing Service (WPS) realisiert werden. Diese Schnittstellenspezifikation ermöglicht die Verlagerung von Geoprozessierungsfunktionalitäten in eine GDI und trägt somit zur Ablösung monolithischer Geoinformationssysteme (GIS) durch verteilte dienstebasierte Strukturen bei. Für die Umsetzung komplexer Prozesse wie einer Geodatenfusion ist die Verfügbarkeit, Interoperabilität und Verkettung beteiligter Dienste von entscheidender Bedeutung. Nach der Einführung in Grundlagen von GDI und Geodatenfusion werden in dieser Arbeit Systemarchitektur und Bestandteile einer dienstebasierten Geodatenfusion konzipiert. Im Anschluss erfolgt die Beschreibung einer proof-ofconcept Implementierung wesentlicher Bestandteile unter Nutzung des 52°North WPS-Framework. Gegenstand der Implementierung ist die Fusion von Straßendaten der Modelle ATKIS (Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem) und OSM (OpenStreetMap) durch einen Feature- und Attributtransfer. Die Metadatenverarbeitung, Generalisierung und Evaluierung im Kontext einer dienstebasierten Geodatenfusion stellen weitere Teilaspekte dieser Arbeit dar. / The conflation of spatial data is one important task concerning the generation of knowledge from available geo-information. Research in this domain has been carried out since the early 80s and incorporates updating, change detection, enhancement and integration of spatial data. At the same time a paradigm shift leads towards service-oriented Architectures (SOA) in the field of geoinformation science. In the public sector this change is promoted by the developement of spatial data infrastructures (SDI). Especially whithin these interoperable structures, the combination of thematically comparable ressources can be used to enhance available spatial information. The conflation of data in general represents a core component of future research on web-based applications. The Open Geospatial Consortium (OGC) has already published various standards for spatial data dissemination. In addition, the Web 2.0 developement offers the possibility of user-generated spatial data beyond standardized SDI. The conflation of institutional- and community-provided datasets can be realized by the introduction of the OGC Web Processing Service (WPS). The WPS interface offers geoprocessing capabilities within SDI and thus helps distributed serviceoriented environments to replace monolithic Geographic Information Systems. Availibility, interoperability and chaining of services are crucial for implementing complex processes, such as conflation. After an introduction to the fundamentals of SDI and conflation, a servicebased architecture for geodata conflation will be developed within this thesis. The proof-of-concept implementation is realized using the 52°North WPS and exercises the conflation of street data. For this purpose, the data models ATKIS (Authoritative Topographic Cartographic Information System) and OSM (OpenStreetMap) were applied to perform a transfer of attributes and features. Other important aspects of this thesis related to service-based conflation include the processing of metadata, generalization and evaluation.

Les systèmes de question-réponse renvoient une réponse précise à une question formulée en langue naturelle. Les systèmes de question-réponse actuels, ainsi que les campagnes d'évaluation les évaluant, font en général l'hypothèse qu'une seule réponse est attendue pour une question. Or nous avons constaté que, souvent, ce n'était pas le cas, surtout quand on cherche les réponses sur le Web et non dans une collection finie de documents.Nous nous sommes donc intéressés au traitement des questions attendant plusieurs réponses à travers un système de question-réponse sur le Web en français. Pour cela, nous avons développé le système Citron capable d'extraire des réponses multiples différentes à des questions factuelles en domaine ouvert, ainsi que de repérer et d'extraire le critère variant (date, lieu) source de la multiplicité des réponses. Nous avons montré grâce à notre étude de différents corpus que les réponses à de telles questions se trouvaient souvent dans des tableaux ou des listes mais que ces structures sont difficilement analysables automatiquement sans prétraitement. C'est pourquoi, nous avons également développé l'outil Kitten qui permet d'extraire le contenu des documents HTML sous forme de texte et aussi de repérer, analyser et formater ces structures. Enfin, nous avons réalisé deux expériences avec des utilisateurs. La première expérience évaluait Citron et les êtres humains sur la tâche d'extraction de réponse multiples : les résultats ont montré que Citron était plus rapide que les êtres humains et que l'écart entre la qualité des réponses de Citron et celle des utilisateurs était raisonnable. La seconde expérience a évalué la satisfaction des utilisateurs concernant la présentation de réponses multiples : les résultats ont montré que les utilisateurs préféraient la présentation de Citron agrégeant les réponses et y ajoutant un critère variant (lorsqu'il existe) par rapport à la présentation utilisée lors des campagnes d'évaluation. / Question answering systems find and extract a precise answer to a question in natural language. Both current question-answering systems and evaluation campaigns often assume that only one single answeris expected for a question. Our corpus studies show that this is rarely the case, specially when answers are extracted from the Web instead of a frozen collection of documents.We therefore focus on questions expecting multiple correct answers fromthe Web by developping the question-answering system Citron. Citron is dedicated to extracting multiple answers in open domain and identifying theshifting criteria (date, location) which is often the reason of this answer multiplicity Our corpus studies show that the answers of this kind of questions are often located in structures such as tables and lists which cannot be analysed without a suitable preprocessing. Consequently we developed the Kitten software which aims at extracting text information from HTML documents and also both identifying and formatting these structures.We finally evaluate Citron through two experiments involving users. Thefirst experiment evaluates both Citron and human beings on a multipleanswer extraction task: results show that Citron was faster than humans andthat the quality difference between answers extracted by Citron andhumans was reasonable. The second experiment evaluates user satisfaction regarding the presentation of multiple answers: results show that user shave a preference for Citron presentation aggregating answers and adding the shifting criteria (if it exists) over the presentation used by evaluation campaigns.

Texas water availability modeling has undergone a transition from paper-based documents to digital databases and GIS maps. This results in many discrete components: a water rights database, a GIS database, a monthly flow simulation model to quantify water availability, and an environmental flows assessment to quantify how much water should remain in Texas rivers. This dissertation examines how these components can be connected by a conceptual model and automated as a Hydrologic Information System (HIS) for Texas water availability modeling using custom GIS toolsets and data processing. The HIS is defined using three tools that combine components of the conceptual model. These tools automate the processes of water availability modeling and synthesize the conceptual model components. This dissertation also explores how desktop-based Texas water availability modeling can be informed by web services and how a services-oriented architecture for water availability modeling could be constructed. Existing hydrologic information models are used as a guide in creating an Arc Hydro Web information model as a framework for this activity. This model is demonstrated using scenarios highlighting its capabilities for representing desktop and web-informed analyses. The functionality of Arc Hydro Web is demonstrated via a use case of five associated component studies in the San Jacinto Basin illustrating the functionality of the HIS of water availability modeling in Texas. The shift from desktop-based analyses to web-enabled processing enables certain aspects of water availability modeling being moved to cloud computing. The network aspects of the Texas water availability modeling environment can be informed by web services using a centrally-stored network, negating the current system of having nearly-identical duplicate networks. This could foster communication and sharing of water resources models. It is recommended that Arc Hydro Web be implemented, that aspects of water availability modeling processing become web-enabled through the combination of web processing and web services, and that additional services be developed to meet the needs of web-based water availability modeling. / text

The aim of this diploma thesis was to design and implement web mapping service Web Processing Service. The purpose of this service is to provide geospatial oriented calculations on the internet. Introduction part is dedicated to analysis of existing mapping services implementations and defined standards. Thereafter conclusion was drawn and the service was implemented, with respect to computing system efficiency, pluggable design and simplicity of integration in client applications. The interface for work with geographic information system GRASS GIS is also part of the implemented service and it brings the possibility to use the tool from service. The last chapter describes the testing of implemented service in term of functional and performance tests.

De nos jours, la préservation de l’environnement constitue un enjeu prioritaire. La compréhension des phénomènes environnementaux passe par l’étude et la combinaison d’un nombre croissant de données hétérogènes. De nombreuses initiatives internationales (INSPIRE, GEOSS) visent à encourager le partage et l’échange de ces données. Dans ce sujet de recherche, nous traitons de l’intérêt de mettre à disposition des modèles scientifiques sur le web. Nous montrons l’intérêt d’utiliser des applications s’appuyant sur des données géoréférencées et présentons des méthodes et des moyens répondant aux exigences d’interopérabilité. Nous illustrons notre approche par l’implémentation de modèles d’estimation des besoins en eau agricoles et domestiques fonctionnant à diverses échelles spatiales et temporelles. Un prototype basé sur une architecture entièrement orientée services web a été développé. L’outil s’appuie sur les standards Web Feature Service (WFS), Sensor Observation Service (SOS) et Web Processing Service (WPS) de l’OGC. Enfin, la prise en compte des imperfections des données est également abordée avec l’intégration de méthodes d’analyse de sensibilité et de propagation de l’incertitude. / Nowadays, preservation of the environment is a main priority. Understanding of environmental phenomena requires the study and the combination of an increasing number of heterogeneous data. Several international initiatives (INSPIRE, GEOSS) aims to encourage the sharing and exchange of those data.In this thesis, the interest of making scientific models available on the web is discussed. The value of using applications based on geospatial data is demonstrated. Several methods and means that satisfy the requirements of interoperability are also purposed.Our approach is illustrated by the implementation of models for estimating agricultural and domestic water requirements. Those models can be used at different spatial scales and temporal granularities. A prototype based on a complete web service oriented architecture was developed. The tool is based on the OGC standards Web Feature Service (WFS), Sensor Observation Service (SOS) and Web Processing Service (WPS).Finally, taking into account the imperfections of the data is also discussed with the integration of methods for sensitivity analysis and uncertainty propagation.

De nos jours, la préservation de l'environnement constitue un enjeu prioritaire. La compréhension des phénomènes environnementaux passe par l'étude et la combinaison d'un nombre croissant de données hétérogènes. De nombreuses initiatives internationales (INSPIRE, GEOSS) visent à encourager le partage et l'échange de ces données. Dans ce sujet de recherche, nous traitons de l'intérêt de mettre à disposition des modèles scientifiques sur le web. Nous montrons l'intérêt d'utiliser des applications s'appuyant sur des données géoréférencées et présentons des méthodes et des moyens répondant aux exigences d'interopérabilité. Nous illustrons notre approche par l'implémentation de modèles d'estimation des besoins en eau agricoles et domestiques fonctionnant à diverses échelles spatiales et temporelles. Un prototype basé sur une architecture entièrement orientée services web a été développé. L'outil s'appuie sur les standards Web Feature Service (WFS), Sensor Observation Service (SOS) et Web Processing Service (WPS) de l'OGC. Enfin, la prise en compte des imperfections des données est également abordée avec l'intégration de méthodes d'analyse de sensibilité et de propagation de l'incertitude.

OpenStreetMap (OSM) konnte sich seit der Gründung 2004 sehr schnell etablieren und stellt mittlerweile eine konkrete Alternative gegenüber vergleichbaren kommerziellen Anwendungen dar. Dieser Erfolg ist eindeutig auf das revolutionäre Grundkonzept des Projektes zurückzuführen. Weltweit werden räumliche Daten durch Mitglieder erhoben und dem Projekt OSM zur Verfügung gestellt. Über die zugrunde liegenden Lizenzbestimmungen wird sichergestellt, dass OSM-Daten frei verfügbar und kostenfrei weiter verwendbar sind. Vor allem die Vorstellung der Unabhängigkeit von proprietären Daten hat zu starker, weiterhin zunehmender globaler Beteiligung geführt. Resultierend daraus erreichen die verfügbaren Daten inzwischen hohe Dichte sowie Genauigkeit. Visualisierungen in Form von interaktiven, frei skalierbaren Weltkarten, welche über die vollständig automatisierten Softwarelösungen Mapnik und Osmarender erstellt werden, sind am weitesten verbreitet. Infolgedessen müssen kartographische Grundsätze und Regeln formalisiert und implementiert werden. Insbesondere in Bezug auf kartographische Generalisierung treten teils erhebliche Mängel in den entsprechenden Umsetzungen auf. Dies bildet den Ausgangspunkt der Untersuchung. Ausgehend von einer Ist-Analyse werden vorhandene Defizite identifiziert und anschließend Möglichkeiten zur Integration von Generalisierungsfunktionalitäten untersucht. Aktuelle Entwicklungen streben die Anwendung interoperabler Systeme im Kontext kartographischer Generalisierung an, mit dem Ziel Generalisierungsfunktionalitäten über das Internet bereitzustellen. Grundlage hierfür bilden die vom Open Geospatial Consortium (OGC) spezifizierten Web Processing Services (WPS). Sie ermöglichen die Analyse und Verarbeitung räumlicher Daten. In diesem Zusammenhang werden Web Generalization Services (WebGen-WPS) auf mögliche Integration in die Softwarelösungen untersucht und bilden somit einen zentralen Untersuchungsgegenstand der vorliegenden Arbeit. Mapnik stellt, nicht zuletzt durch dessen offengelegten Quelltext („Open Source“), optimale Voraussetzungen für jene Implementierungen zur Verfügung. Zur Verarbeitung von OSM-Daten verwendet Mapnik die freie Geodatenbank PostGIS, welche ebenfalls Funktionalitäten zur Analyse und Verarbeitung räumlicher Daten liefert. In diesem Kontext wird zusätzlich untersucht, inwiefern PostGIS-Funktionen Potential zur Anwendung kartographischer Generalisierung aufweisen. / OpenStreetMap (OSM) has established very quickly since its founding in 2004 and has become a suitable alternative to similar commercial applications. This success is clearly due to the revolutionary concept of the project. Spatial data is collected by members world-wide and is provided to the project OSM. The underlying license aggreement ensures that OSM-Data is freely available and can be used free of charge. Primarily, the idea of independence from proprietary data has led to strong, still growing, global participation. Resulting from that, the available data is now achieving high density and accuracy. Visualizations in form of interactive, freely scalable maps of the world, which are constructed by the fully automated software solutions Mapnik and Osmarender are most common. In consequence cartographic principles and rules must be formalized and implemented. Particularly with respect to cartographic generalization, some serious faults appear in the corresponding implementations. This is the starting point of this diploma thesis. Based on an analysis of the current state, actual existing deficiencies are identified and then examined for possibilities to integrate generalization functionalities. Recent developments aim at the deployment of interoperable systems in the context of cartographic generalization, with the intention of providing generalization functionalities over the Internet. This is based on Web Processing Services (WPS) that where developed by the Open Geospatial Consortium (OGC). They enable the analysis and processing of spatial data. In this context, Web Generalization Services (Webgen-WPS) are examined for possible integration into the software solutions and represent therefore a central object of investigation within that examination. Mapnik provides, not least through its “open source” code, ideal conditions for those implementations. Mapnik uses the “open source” spatial database PostGIS for the processing of OSM-Data, which also provides capabilities to analyze and process spatial data. In this context is examined in addition, to what extent the features have potential for implementation of cartographic generalization.

OpenStreetMap (OSM) konnte sich seit der Gründung 2004 sehr schnell etablieren und stellt mittlerweile eine konkrete Alternative gegenüber vergleichbaren kommerziellen Anwendungen dar. Dieser Erfolg ist eindeutig auf das revolutionäre Grundkonzept des Projektes zurückzuführen. Weltweit werden räumliche Daten durch Mitglieder erhoben und dem Projekt OSM zur Verfügung gestellt. Über die zugrunde liegenden Lizenzbestimmungen wird sichergestellt, dass OSM-Daten frei verfügbar und kostenfrei weiter verwendbar sind. Vor allem die Vorstellung der Unabhängigkeit von proprietären Daten hat zu starker, weiterhin zunehmender globaler Beteiligung geführt. Resultierend daraus erreichen die verfügbaren Daten inzwischen hohe Dichte sowie Genauigkeit. Visualisierungen in Form von interaktiven, frei skalierbaren Weltkarten, welche über die vollständig automatisierten Softwarelösungen Mapnik und Osmarender erstellt werden, sind am weitesten verbreitet. Infolgedessen müssen kartographische Grundsätze und Regeln formalisiert und implementiert werden. Insbesondere in Bezug auf kartographische Generalisierung treten teils erhebliche Mängel in den entsprechenden Umsetzungen auf. Dies bildet den Ausgangspunkt der Untersuchung. Ausgehend von einer Ist-Analyse werden vorhandene Defizite identifiziert und anschließend Möglichkeiten zur Integration von Generalisierungsfunktionalitäten untersucht. Aktuelle Entwicklungen streben die Anwendung interoperabler Systeme im Kontext kartographischer Generalisierung an, mit dem Ziel Generalisierungsfunktionalitäten über das Internet bereitzustellen. Grundlage hierfür bilden die vom Open Geospatial Consortium (OGC) spezifizierten Web Processing Services (WPS). Sie ermöglichen die Analyse und Verarbeitung räumlicher Daten. In diesem Zusammenhang werden Web Generalization Services (WebGen-WPS) auf mögliche Integration in die Softwarelösungen untersucht und bilden somit einen zentralen Untersuchungsgegenstand der vorliegenden Arbeit. Mapnik stellt, nicht zuletzt durch dessen offengelegten Quelltext („Open Source“), optimale Voraussetzungen für jene Implementierungen zur Verfügung. Zur Verarbeitung von OSM-Daten verwendet Mapnik die freie Geodatenbank PostGIS, welche ebenfalls Funktionalitäten zur Analyse und Verarbeitung räumlicher Daten liefert. In diesem Kontext wird zusätzlich untersucht, inwiefern PostGIS-Funktionen Potential zur Anwendung kartographischer Generalisierung aufweisen.:Inhaltsverzeichnis Aufgabenstellung ii Zusammenfassung iii Abstract iv Abbildungsverzeichnis viii Tabellenverzeichnis ix Abkürzungsverzeichnis x 1 Einleitung 1 1.1 Motivation 1 1.2 Aufbau der Arbeit 4 2 Grundlagen 5 2.1 OpenStreetMap 5 2.1.1 Ablauf der Erstellung von OSM-Karten 6 2.1.2 Mapnik 9 2.2 Web Services 12 2.2.1 OGC Web Processing Services 12 2.2.2 Web Generalization Services 14 2.2.3 Verkettung von OGC Web Services 16 2.3 Kartographische Generalisierung 17 2.3.1 Konzeptionelle Modellvorstellungen 18 2.3.2 Generalisierungsoperatoren 22 3 OpenStreetMap & Generalisierung – aktueller Stand 24 3.1 Allgemeine Analyse und Kritik 25 3.2 OSM & konzeptionelle Modelle 28 4 Theoretische Überlegungen 31 4.1 Einbindung des WebGen-WPS 32 4.1.1 Direkteinbindung des WebGen-WPS 32 4.1.2 Einbindung von WebGen-WPS für „MRDB-OSM“ 34 4.2 PostGIS-Funktionen 36 4.3 OpenStreetMap - Generalisierungscommunity 38 5 Implementierungen & Ergebnisse 40 5.1 Technische Voraussetzungen 41 5.1.1 Systemvoraussetzungen 41 5.1.2 Testgebiet 41 5.2 Einbindung des WebGen-WPS in Mapnik 42 5.2.1 Einbindung in den automatischen Prozess 42 5.2.1.1 Allgemeiner Programmablauf 43 5.2.1.2 Implementierungsansätze 44 5.2.2 Praktische Umsetzung einer „MRDB-OSM“ 47 5.2.2.1 Verfahrensablauf 48 5.2.2.2 Polygonvereinfachung 51 5.2.2.3 Linienvereinfachung 57 5.3 Implementierung von PostGIS-Funktionen 59 5.3.1 Auswahl 59 5.3.2 Betonung 60 5.3.3 Linienvereinfachung 61 5.3.4 Polygonvereinfachung 61 6 Schlussfolgerungen und Ausblicke 65 6.1 Diskussion der Ergebnisse 65 6.2 Fazit 71 7 Quellennachweise 72 7.1 Literaturverzeichnis 72 7.2 Internetquellennachweis (ohne eindeutige Autoren) 77 8 Anhang 79 / OpenStreetMap (OSM) has established very quickly since its founding in 2004 and has become a suitable alternative to similar commercial applications. This success is clearly due to the revolutionary concept of the project. Spatial data is collected by members world-wide and is provided to the project OSM. The underlying license aggreement ensures that OSM-Data is freely available and can be used free of charge. Primarily, the idea of independence from proprietary data has led to strong, still growing, global participation. Resulting from that, the available data is now achieving high density and accuracy. Visualizations in form of interactive, freely scalable maps of the world, which are constructed by the fully automated software solutions Mapnik and Osmarender are most common. In consequence cartographic principles and rules must be formalized and implemented. Particularly with respect to cartographic generalization, some serious faults appear in the corresponding implementations. This is the starting point of this diploma thesis. Based on an analysis of the current state, actual existing deficiencies are identified and then examined for possibilities to integrate generalization functionalities. Recent developments aim at the deployment of interoperable systems in the context of cartographic generalization, with the intention of providing generalization functionalities over the Internet. This is based on Web Processing Services (WPS) that where developed by the Open Geospatial Consortium (OGC). They enable the analysis and processing of spatial data. In this context, Web Generalization Services (Webgen-WPS) are examined for possible integration into the software solutions and represent therefore a central object of investigation within that examination. Mapnik provides, not least through its “open source” code, ideal conditions for those implementations. Mapnik uses the “open source” spatial database PostGIS for the processing of OSM-Data, which also provides capabilities to analyze and process spatial data. In this context is examined in addition, to what extent the features have potential for implementation of cartographic generalization.:Inhaltsverzeichnis Aufgabenstellung ii Zusammenfassung iii Abstract iv Abbildungsverzeichnis viii Tabellenverzeichnis ix Abkürzungsverzeichnis x 1 Einleitung 1 1.1 Motivation 1 1.2 Aufbau der Arbeit 4 2 Grundlagen 5 2.1 OpenStreetMap 5 2.1.1 Ablauf der Erstellung von OSM-Karten 6 2.1.2 Mapnik 9 2.2 Web Services 12 2.2.1 OGC Web Processing Services 12 2.2.2 Web Generalization Services 14 2.2.3 Verkettung von OGC Web Services 16 2.3 Kartographische Generalisierung 17 2.3.1 Konzeptionelle Modellvorstellungen 18 2.3.2 Generalisierungsoperatoren 22 3 OpenStreetMap & Generalisierung – aktueller Stand 24 3.1 Allgemeine Analyse und Kritik 25 3.2 OSM & konzeptionelle Modelle 28 4 Theoretische Überlegungen 31 4.1 Einbindung des WebGen-WPS 32 4.1.1 Direkteinbindung des WebGen-WPS 32 4.1.2 Einbindung von WebGen-WPS für „MRDB-OSM“ 34 4.2 PostGIS-Funktionen 36 4.3 OpenStreetMap - Generalisierungscommunity 38 5 Implementierungen & Ergebnisse 40 5.1 Technische Voraussetzungen 41 5.1.1 Systemvoraussetzungen 41 5.1.2 Testgebiet 41 5.2 Einbindung des WebGen-WPS in Mapnik 42 5.2.1 Einbindung in den automatischen Prozess 42 5.2.1.1 Allgemeiner Programmablauf 43 5.2.1.2 Implementierungsansätze 44 5.2.2 Praktische Umsetzung einer „MRDB-OSM“ 47 5.2.2.1 Verfahrensablauf 48 5.2.2.2 Polygonvereinfachung 51 5.2.2.3 Linienvereinfachung 57 5.3 Implementierung von PostGIS-Funktionen 59 5.3.1 Auswahl 59 5.3.2 Betonung 60 5.3.3 Linienvereinfachung 61 5.3.4 Polygonvereinfachung 61 6 Schlussfolgerungen und Ausblicke 65 6.1 Diskussion der Ergebnisse 65 6.2 Fazit 71 7 Quellennachweise 72 7.1 Literaturverzeichnis 72 7.2 Internetquellennachweis (ohne eindeutige Autoren) 77 8 Anhang 79