Petzold, Ingo: Beschriftung von Bildschirmkarten in Echtzeit : Konzept und Struktur. - Bonn, 2003. - Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-03007
@phdthesis{handle:20.500.11811/1870,
urn: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-03007,
author = {{Ingo Petzold}},
title = {Beschriftung von Bildschirmkarten in Echtzeit : Konzept und Struktur},
school = {Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn},
year = 2003,
note = {Diese Arbeit stellt neuartige Konzepte zur Beschriftung von punkt-, linien- und flächenhaften Objekten in Karten vor. Der Fokus liegt dabei auf Bildschirmkarten. Im Unterschied zu traditionellen Papierkarten müssen für Bildschirmkarten die Funktionalitäten Zoomen (freie Maßstabswahl), Scrollen (Änderung des Kartenausschnitts) und Zusammenführen und Beschriften heterogener Daten (freie Kombination von Beschriftungslayern/-themen) unterstützt werden. Jede dieser Aktionen verursacht eine Neubeschriftung, die in Echtzeit erfolgen muss. Obwohl die Auflösung und Größe von Bildschirmkarten geringer ist als die von traditionellen Karten, ist die Beschriftung von Bildschirmkarten sehr aufwendig. Für die Informatik ist dieses Problem np-hart; das bedeutet, dass es vermutlich keinen wirklich schnellen Algorithmus gibt. Um trotzdem eine Beschriftung in Echtzeit zu erzielen, müssen Heuristiken eingesetzt werden. Gleichzeitig müssen kartographische Gestaltungsregeln in sehr schnellen Algorithmen integriert werden, um gut lesbare Bildschirmkarten zu erhalten.
Das Konzept zur Erreichung dieser Ziele integriert explizit kartographische Anforderungen, wie die Beschriftung in bevorzugter Position, die Minimierung des Informationsverlustes und die Berücksichtigung topologischer Trennlinien. Die Beschriftung in Echtzeit wird durch die Trennung in zwei Phasen erzielt. In die erste Phase, die vor einer Interaktion des Nutzers stattfindet, erfolgt die Verlagerung möglichst vieler zeitintensiver Berechnungen. Das führt zu einer Entlastung der zweiten Phase und somit zu einer schnelleren Beschriftung für den Nutzer. Die erste Phase wird als Präprocessingphase und die zweite Phase als Interaktionsphase bezeichnet.
Beide Phasen sind eng gekoppelt. Für die effiziente Unterstützung der Funktionen Scrollen und Zoomen erfolgt in der Präprocessingphase die Generierung einer Datenstruktur, auf die die Interaktionsphase aufbaut. Aus dieser maßstabsunabhängigen Datenstruktur, dem reaktiven Konfliktgraphen, werden passend zu jedem spezifischen Maßstab und Kartenausschnitt alle nötigen Informationen für den Beschriftungsprozess effizient abgeleitet.
Eine wichtige neuartige Heuristik, die für dieses Konzept entwickelt wurde, ist dabei das Kriterium zur Bestimmung der Beschriftungsschwierigkeit. Es ermöglicht eine Vorselektion der zu beschriftenden Objekte in Abhängigkeit von Maßstab und Objektpriorität in der Präprocessingphase. Dazu wurden verschiedene Kriterien entwickelt, analysiert und evaluiert.
Im Unterschied zu traditionellen, automatischen Beschriftungskonzepten ist in dem entwickelten Konzept die Beschriftung nicht auf vorgegebene diskrete Beschriftungspositionen beschränkt, sondern auf einen Beschriftungsraum, wie es den kartographischen Beschriftungsmethoden entspricht. Diese Modellierung wird mit „sliding labels“ bezeichnet.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein komponentenbasiertes System entwickelt, das die wesentlichen Konzepte erfolgreich umsetzt und evaluiert. Die Umsetzung der Beschriftung punkthafter Objekte erfolgte nahezu vollständig. Die implementierte Visualisierungskomponente, die kartographisch angemessen Kartenobjekte darstellt, ermöglicht eine visuelle Verifikation der umgesetzten Verfahren, inklusive der Visualisierung der Konfliktgraphen. Eine Schnittstellenkomponente, die sich am OGC-Konzept der „Simple Features“ orientiert, ermöglicht den Datenimport von kommerziellen GIS.},

url = {http://hdl.handle.net/20.500.11811/1870}
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