Darstellungsmodelle

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Überblick

Ein Darstellungmodell ist ein konzeptionelles Schema, das die Zuordnung von Grafiksignaturen (Syn. Styles) zu (Geodaten-)Objekten beschreibt und aus grafischen Themen besteht (Quelle: www.interlis.ch). Die Objekte können in einer Sicht (Datenban-View) selektiert werden. Ein Darstellungsmodell wird (innerhalb des "fachgesetzlichen Rahmens") bestimmt durch: a. das (Geo-)Datenmodell; b. die fachlichen Anforderungen; c. den Stand der Technik (Quelle: Schweiz. Geoinformationsgesetz).

Das 'Styling' und dann das 'Rendering' sind anspruchsvolle, komplexe Prozesse im Rahmen einer Geovisualisierung. Diese sind stark an produktspezifische Eigenheiten gebunden. Zudem ist die Technologie noch im Wandel.

Umgesetzte systemneutrale Standards und Symbolbibliotheken fehlen daher heute praktisch (bis auf Farben und ev. Fonts). Es gibt verschiedene Anstrengungen und Normen-Entwicklungen (ISO, OGC, länderspezifisch, siehe unten).

Nachfolgend ein Sammelsurium von Fakten und Empfehlungen gemäss unserem aktuellen Wissensstand (2008-2012).

Normen und Standards

Verbreitet:

  • CartoCSS
  • OGC: keine Spezifikation speziell für Darstellungsmodelle vorhanden, doch Bezug zu
    • "Symbology Encoding" (SLD/SE) => Eine Art "rule based"
    • "Styled Layer Descriptor (SLD) for WMS"; "SLD Component WMS for WFS" (incl. SVG), verwendet SLD/SE

Weitere:

  • INTERLIS 2.3 (2006) inkl. Anhang J Signaturenmodelle: => "rule based"
  • ISO 19117 - Geographic Information Portrayal (CD 2008, IS 2010-06) => "rule based", abstrakt

Grafiksignaturen:

  • SVG (Styles)
  • Systemspezifische, dokumentierte (z.B. UMN Mapserver)
Grafikdefinition

Dokumentation von Darstellungmodellen

Ein Darstellungsmodell besteht grundsätzlich aus zwei Komponenten:

  1. Einer Selektion von Daten (Abbildung/Mapping, Filter) sowie der Zuordnung des Selektionsergebnisses zu Signaturen und
  2. den Signaturen (Symbolen, Symbolbibliotheken, Styling) selber.

Überblick der Ansätze zur Zuordnung von Daten zu Signaturen:

  • "Rule based" ('abstrakt'), textuell
  • Tool-basiert interaktiv, grafisch
  • Tabellarisch (Legende), textuell

Grafiksignatur/Signaturenmodell (Symbole):

  • Es ist uns kein explizites Signaturenmodell bekannt, ausser das INTERLIS 2-Signaturenmodell.

Man unterscheidet folgende Symbol-Typen:

  • Raster: bekannte Rasterformate, wie gif, png, jpg
  • Vektor: SVG (welches SVG?)
  • Symbol-Font: Siehe Schriften

Schriften:

  • OpenType
  • TrueType

Farben:

  • CIE-LCh/CIE-Lab (systemneutral, empfohlen).
  • sRGB (Bildschirm)
  • CMYK (Druck).

Beispiele

  • Darstellungsmodelle (Schweiz): tabellarisch/Legende
    • Plan für das Grundbuch (V+D, swisstopo)
    • (AV: Übersichtsplan, Plan für das GB)
    • Naturgefahren, St. Gallen (2006)
    • SIA 405 MB 2015, Leitungskataster (2005)
    • Plan für das Grundbuch, Amtl. Verm. (2007)
    • SIA 424, Rahmennutzungsplanung (2007)
    • SIA 425, Erschliessungsplanung (2008)
  • Darstellungsmodelle Deutschland:

Diskussion

Wir beginnen mit den Darstellungsmodell-Elementen, zu denen praktische Lösungen (d.h. klare Regelungen und z.T. Software) vorliegen zuerst:

  • Für Farben empfehlen wir eine Tabelle mit CIE-LCh/CIE-Lab (verbindlich, Toleranz +/-5 Grad) und zur Illustration RGB (Bildschirm), CMYK (Druck) optional. SLD/SE 'Symbolizers' verwenden RGB (Red, Green, Blue in Hex-Zahlen mit einem Hash (#)-Zeichen vorangestellt).
  • Für Signaturen (Symbolen, Styling) stehen zwei Lösungen im Vordergrund:
    • SVG gem. Einschränkungen der SLD/SE Symbology Encoding
    • ev. UMN MapServer-Symbole

Es gibt kaum systemneutrale Tools zur interaktiven Dokumentation. Von ISO 191000 erwarten wir nichts Implementierbares. Regelbasiert wird sich in irgendeiner Form wohl etablieren. OGC's SLD/SE bleibt bleibt zurzeit der einzige Strohhalm, an den internationale Standard-gebundene Projekte sich orientieren können. Ich gehe davon aus, dass man international erst in ein paar Jahren weiter kommt. In der Schweiz entscheidet sich mit der Umsetzung des GeoIV beim Bund (KOGIS) in den nächsen Monaten, ob INTERLIS 2-Grafik wieder Schwung bekommt und angepasst wird.

Wir hoffen, dass projektspezifisch langsam Tools/Werkzeuge entstehen. Standard-zu-GIS-Konverter kennen wir keine (BasisAtlasStyler?). Bestimmte GIS-zu-Standard-Konversionen sind denkbar, bzw. ansatzweise vorhanden: u.a. ArcMap=>SLD, ArcGIS=>SLD, Mapfile (UMN MapServer)=>SLD.

Wir empfehlen allen (Schweizer) Fachanwendern folgendes:

  • Datenmodelle mit INTERLIS dokumentieren.
  • Eine systemneutrale, menschen- und maschinenlesbare Dokumentation für Darstellungsmodelle ist noch nicht absehbar. Einzelne meinen gar, dass das nicht machbar ist und schlagen interaktive Tools vor (die noch nicht existieren), die dann nur noch maschinenlesbare Dokumente erzeugen, bzw. austauschen. Projektspezifische Lösungen sind denkbar und ebnen den Weg zur gemeinsamen Vorstellung, was man mit Darstellungsmodellen alles kann und will.
  • Es bleibt den Fachanwendern daher nur, den Teil "Zuordnung Daten->Grafik" tabellarisch/textuell zu dokumentieren und dies zusammen mit Symbolbiliotheken in einem internen Referenz-GIS (ob Web oder Desktop) zu implementieren.
  • Der Teil Symbolbiliothek (d.h. die Symbolgeometrien selber) kann kann ggf. in SLD/SE systemneutral dokumentiert werden. Dabei auf die INTERLIS-Klassen-Namen (im OGC-Filter) Bezug nehmen.
  • Für die Farb-Dokumentation empfehlen wir eine Tabelle mit CIE-LCh/CIE-Lab, RGB und CMYK - auch für SLD/SE 'Symbolizers' (vgl. oben).

Best Practices

Wir empfehlen z.T. folgendes:

  • Aufbau einer tabellarischen, textuellen Dokumentation.
  • Experten beiziehen!

Tabellarische, textuellen Dokumentation:

  • "Legende": Liste von Themen und ihren Elementen mit Verweisen auf Signaturen und Kommentaren.
  • Symbolbiliothek: Liste der Signaturen (Symbole), textuell mit Grafik-Beispielen: Punkt-, Linien-, sowie Flächensymbole
  • Farben-Liste

Besonders zu beachten sind dabei:

  • Prioritätenregelung (1..100, 1 zuoberst)
  • Zielmassstab, bzw. 'Massstabsreihen'
  • Massstabsabhängigkeit (Darstellung einer Signatur von Massstab... bis Massstab...)
  • Highlighting

Software inkl. Darstellungsmodell-Konverter

Software für die Erstellung von Darstellungsmodellen

  • Oft Teil von von Darstellungsmodell-Konverter (vgl. unten)
  • Symbole/Signaturen ('OGC SE'): Es gibt SVG-und ttf-Editoren...
  • Regeln (OGC SLD): Siehe Geovisualisierung

Darstellungsmodell-Konverter

Tools for translating between map style languages ([1] by nvkelso on github, april 2012)