Teilautomatisierte Integration von Bilddaten in 3D-Geodatenbanken

Die vorliegende Masterarbeit mit dem Titel „Teilautomatisierte Integration von Bilddaten in 3D-Geodatenbanken“ beschäftigt sich mit der mobilen Geodatenakquisition unter Verwendung eines Smartphones oder Tablets. Bei klassischen Applikationen ist die Datenqualität in geometrischer und topologischer Hinsicht an die Genauigkeit einer automatischen Positionsbestimmung bzw. an jene einer manuellen Benutzereingabe gebunden. Selbiges gilt für Photographien, die das aufgenommene Objekt abbilden und lagerichtig verortet werden sollen.Das Ziel dieser Masterarbeit war die Entwicklung einer mobilen Web-Applikation, die ausgehend von der Benutzerposition, die 3D-Koordinaten eines interessierenden Objektes bestimmt, eine von diesem Objekt aufgenommene Photographie lagerichtig an dessen Position verortet und eine topologisch fehlerfreie Datenerhebung ermöglicht. Bei den Objekten, die mit dieser Applikation erhoben werden sollen, handelt es sich um Graffiti, die an Hausfassaden angebracht sind.Der theoretische Teil beschäftigt sich mit den konzeptionellen Grundlagen der im Rahmen dieser Arbeit erfolgten Applikationsentwicklung. Darin wird auf Location-based Services (LBS) und damit im Zusammenhang stehende, relevante Themenbereiche eingegangen. Die verschiedenen Methoden der Positionsbestimmung sind dabei von ebenso großer Wichtigkeit wie diverse Tracking-Verfahren aus dem Bereich Augmented Reality und ausgewählte Standards des World Wide Web Consortiums (W3C).In den praktischen Grundlagen wird auf die Aufbereitung der Datengrundlage, die Server- und Datenbankinfrastruktur sowie die verwendeten Programmierschnittstellen (engl. application programming interfaces kurz APIs) eingegangen. Danach wird die entwickelte Applikation vorgestellt. Diese nutzt die Geolocation API des W3C zur Bestimmung der Benutzerposition. ^Die Objektakquisition erfolgt unter Verwendung der GetUserMedia API des W3C in Verbindung mit der Lucas-Kanade-Methode zum Feature Tracking und einer auf den User-Koordinaten basierenden PostGIS-Abfrage. Die programmierte Applikation zeigt eine Möglichkeit, die Geodatenakquisition mittels Smartphones und Tablets, hinsichtlich der geometrischen Genauigkeit der erhobenen Daten, deutlich zu verbessern und deren topologische Relationen korrekt zu erfassen.This master thesis entitled “partly-automated integration of image data into 3D geodatabases“ deals with the mobile acquisition of geodata using a smartphone or tablet. In case of conventional applications the data quality in geometrical and topological terms depends on the accuracy of an automatic positioning respectively on that of a manual user input. The same applies to photographs, that show the recorded objects and that shall be located in correct position.The aim of this master thesis was to develop a mobile web application, which determines the 3D coordinates of an object of interest and locates a photograph of it in correct position, based on the user coordinates. The app should also allow to acquire topologically correct data. The objects of question are graffiti on house facades.The theoretical part deals with the conceptual bases of the application development within this thesis. Therein, location-based services and related subject areas are addressed. At this, various positioning methods are of the same importance as different augmented reality tracking techniques and selected standards of the World Wide Web Consortium (W3C).The practical part addresses to the preparation of the data basis, the server and database infrastructure and the application programming interfaces (APIs) that were used. Afterwards, the developed application is presented. The position of the user is determined applying the Geolocation API of the W3C. For the object acquisition, the app uses the GetUserMedia API of the W3C in combination with the Lucas-Kanade method for feature tracking and a PostGIS request, which is based on the users coordinates. The developed mobile Web-App shows a way, how geodata acquisition using smartphones and tablets can be improved with respect to the geometrical accuracy of the data and how its topological relations can be recorded correctly.vorgelegt von Martin SteinbauerZusammenfassungen in Deutsch und EnglischAbweichender Titel laut Übersetzung des Verfassers/der VerfasserinKarl-Franzens-Universität Graz, Masterarbeit, 2016(VLID)125548