Räumliches Video und GIS

Die elementaren Einheitrepräsentationen von GIS für räumliche Daten werden häufig in Form von Punkten, Linien und Flächen definiert. Eine andere Art von räumlichen Daten, die zunehmend erfasst wird, aber bisher in GIS weitgehend ignoriert wird, ist die von Video. Obwohl digitale Videoaufnahmen ein häufig vorkommendes Medium in der modernen Gesellschaft sind und viele Formen umfassen, von einfachen persönlichen Camcordern bis hin zu komplexen Erfassungs- und Überwachungssystemen, wurde ihre geografische Darstellung in einem GIS noch nicht vollständig untersucht oder realisiert. In den meisten Fällen wird das Videoaufnahmen normalerweise gemacht, während das Gerät und/oder die betrachteten Objekte in Bewegung sind. Besonders interessant ist, wenn Videoübertragungen mit räumlichen Daten wie Standort und Orientierung verknüpft werden können, um geografisch referenzierte videografische Daten zu erstellen, die zur Vereinfachung als räumliches Video definiert werden. Grundsätzlich ist die Natur von Video, Raum aufzuzeichnen; wenn räumliche Eigenschaften genau erfasst und mit diesen Aufnahmen verknüpft werden können, kann ein wichtiges geografisches Element für die Integration und Analyse innerhalb eines GIS betrachtet werden. Bestehende räumliche Videosysteme, sowohl kommerziell als auch in der Forschung, werden vorwiegend in Erfassungs- oder LBS-Rollen eingesetzt und sind normalerweise maßgeschneidert und anwendungsspezifisch. Diese Systeme modellieren räumliches Video nicht nach anerkannten Standards, die sowohl daten- als auch plattformunabhängig sind. Sie unterstützen keine GIS-Integration und/oder Analyse aus einer rein räumlichen Inhalts- perspektive. Ein video-, bild- und fernerkundungszentrierter Ansatz dominiert, bei dem die Nutzungsmöglichkeiten von einfachen Visualisierungsinterfaces bis hin zu interaktiven Computer Vision-Systemen reichen. Was weitgehend übersehen wurde, ist ein räumlicher Ansatz, bei dem der inhärente geografische Umfang, der in jedem Videobild aufgezeichnet wird, modelliert und in einem geo-spatialen Analyse-Kontext verwendet werden kann. Obwohl dieser Modellierungsansatz noch nicht vollständig realisiert wurde, existiert er in einer GIS-Form basierend auf den Standards des Open Geospatial Consortium, bei dem der räumliche Kontext von Video in einer Struktur definiert ist, die als ViewCone bezeichnet wird. Ein ViewCone definiert jedoch nur ein 2D-Modell des geografischen Umfangs jedes Frames und ist auf eine polygonale Darstellung mit drei oder fünf Seiten beschränkt. Daher untersucht dieser Artikel das Potenzial der Modellierung von räumlichem Video durch die Verwendung von elementaren Datentypen innerhalb von GIS; gibt einige Beispiele für die Verwendung dieses Ansatzes; beschreibt einige Probleme bei der Verwendung von räumlichem Video innerhalb von GIS; und demonstriert dann, wie diese Probleme gelöst werden. Dies geschieht in drei Phasen: Erstens wird eine detaillierte Übersicht über räumliches Video in seiner aktuellen GIS-Rolle bereitgestellt - dies wird durch eine vollständige Einführung in die unterschiedlichen Elemente von räumlichem Video erreicht, gefolgt von einer Überprüfung seiner Verwendung in sowohl kommerziellen als auch akademischen Anwendungsbereichen. Zweitens wird ein kurzer theoretischer Überblick über eine alternative GIS-beschränkte ViewCone-Datenstruktur gegeben, die ein flexibleres räumliches Videomodell für sowohl 2D- als auch 3D-GIS-Analysen und -Visualisierungen definiert. Drittens wird eine selektive Stichprobe von Ergebnissen präsentiert, die auf einer Implementierung dieses Ansatzes basieren, der auf eine eingeschränkte räumliche Videodatenquelle in einem spezifischen Studienbereich angewendet wird.