Fraunhofer IGD: Schützenswerte Geodaten werden besser nutzbar
Posted by PM-Ersteller - 17/09/24 at 08:09:43 a.m.Entwicklung des Datenraums InGeo-X
Wie lassen sich vorhandene, schützenswerte Geodaten nutzbar machen, ohne dass diese missbraucht werden können? Mit der Initiative InGeo-X wird ein nationaler Datenraum etabliert, in dem Geodaten unter transparenten und verlässlichen Rahmenbedingungen ausgetauscht werden. Davon profitieren sowohl Verwaltungen und Unternehmen, die Geodaten anbieten, als auch alle Akteure, die Geodaten nutzen. Gemeinsam mit Partnern entwickelt das Fraunhofer IGD in dem Verbundprojekt InGeoDTM ein Modell für diesen Geodatenraum sowie einen Datentreuhänder.
Bei der Bewältigung gesellschaftlicher Herausforderungen spielen Geodaten eine wichtige Rolle. Ob bei der Lösung von Umweltproblemen, der Optimierung von Verkehrsströmen oder der nachhaltigen Nutzung von Ressourcen – hochwertige geografische Informationen sind unverzichtbar. „Für die Lösung dieser Probleme gibt es viele Daten, da den Überblick zu behalten und Zugang zu bekommen, ist eine anspruchsvolle Aufgabe“, schildert Dr. Eva Klien, Leiterin der Abteilung Geoinformationsmanagement am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD. Das Projekt InGeoDTM zielt darauf ab, die Grundlagen für eine neutrale Plattform zu schaffen, auf der Anbietende und potenzielle Nutzende zusammenkommen können. Dabei werden vorhandene Strukturen und Standards bestehender Geodatenportale und -infrastrukturen aufgenommen und in Übereinstimmung mit den Konzepten der sich im Aufbau befindenden föderierten und sicheren Dateninfrastruktur für Europa (GAIA-X) und den Standards der International Data Spaces Association (IDSA) erweitert.
Das Informations- und Kooperationsforum für Geodaten, InGeoForum e.V., spielt eine zentrale Rolle in diesem Vorhaben. In der Rolle eines neutralen Datentreuhänders wird es den datenhaltenden Organisationen ermöglichen, ihre Daten einfach und rechtssicher in den Datenraum einzubringen. Es wird zudem in rechtlichen und organisatorischen Angelegenheiten zwischen den Beteiligten vermitteln und Qualitätsstandards überwachen. Davon profitieren Datenhalter wie öffentliche Verwaltungen und kommerzielle Anbieter sowie Nutzende gleichermaßen: „Wir setzen auf klare Strukturen, die die Verfügbarkeit, Lizenzbedingungen und Kosten der Daten transparent machen“, sagt Dr. Ralf Borchert als Vertreter für das InGeoForum.
Austausch von Geodaten über Sektoren hinweg
Der entstehende Geodatenraum InGeo-X soll den Austausch von Geodaten über verschiedene Sektoren hinweg ermöglichen. Dies ist besonders wichtig in Bereichen wie Smart City, Forstwirtschaft, Gesundheitswesen und Energiewirtschaft, in denen hochwertige geografische Informationen entscheidend für effiziente Planungs- und Entscheidungsprozesse sind. Die Vorhersage des Verkehrsflusses in der Stadtplanung oder die Prognose von Schadensarealen nach Unwettern in der Forstwirtschaft sind nur einzelne Anwendungsbeispiele. „Insbesondere die Verknüpfung von bisher isoliert genutzten Datensilos bietet bedeutendes Potenzial für Innovationen“, erklärt Thorsten Reitz von der Firma wetransform GmbH.
Unter der Leitung des Fraunhofer IGD arbeiten die Partner Fraunhofer ISST, wetransform GmbH, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI) und M.O.S.S. Computer Grafik Systeme GmbH an dem Treuhändermodell und der Datenrauminfrastruktur. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und läuft von Juni 2024 bis Dezember 2025.
Weiterführende Informationen:
Zum Projekt / InGeoDTM – Fraunhofer IGD: https://www.igd.fraunhofer.de/de/forschung/oeffentliche-projekte/software/ingeodtm.html
Geodaten – Möglichkeiten und Herausforderungen / Geodaten – Fraunhofer IGD: https://www.igd.fraunhofer.de/de/branchen/software/datenraeume/geodaten.html
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Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Frau Daniela Welling
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Über das Fraunhofer IGD:
Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD setzt seit über 30 Jahren Standards im Visual Computing, der bild- und modellbasierten Informatik. Die rund 210 Mitarbeitenden des Fraunhofer IGD unterstützten Unternehmen und Institutionen der Branchen Automotive, Gesundheit und Pflege, Bioökonomie, Software- und IT-Wirtschaft, Maritime Wirtschaft sowie Kultur- und Kreativwirtschaft. Das Fraunhofer IGD bietet konkrete technologische Lösungen und hilft bei der strategischen Entwicklung. Die Forscherinnen und Forscher betreiben Datenanalyse, konzipieren Soft- und Hardwaresysteme, entwickeln Prototypen und realisieren und implementieren visuell-interaktive Systeme. Schwerpunkte sind Mensch-Maschine-Interaktion, Virtual und Augmented Reality, künstliche Intelligenz, interaktive Simulation, Modellbildung sowie 3D-Druck und 3D-Scanning. Das Fraunhofer IGD betreibt seit 1987 Spitzenforschung und begleitet an seinen drei Standorten Darmstadt, Rostock und Kiel den gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Wandel mit anwendungsorientierten Lösungen. Internationale Relevanz entfalten seine Produkte durch die Zusammenarbeit mit dem österreichischen Schwesterinstitut an den Standorten Graz und Klagenfurt sowie die Beteiligung an verschiedensten EU-Projekten.
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Fraunhofer IGD: Höhere Erträge in der Landwirtschaft durch Sensorik und Fernerkundung
Posted by PM-Ersteller - 11/09/19 at 09:09:58 a.m.Fraunhofer IGD auf der INTERGEO – Halle 01, Stand C076
Das EU-Projekt DataBio bündelt die Kompetenzen europäischer Partner, um Landwirte in ihrer Logistik zu unterstützen. Das Fraunhofer IGD hilft bei der Verwaltung anfallender Datenmengen. Davon profitieren nicht nur die Betriebe, sondern auch Behörden und Versicherungen.
Landwirte bewirtschaften mittlerweile Flächen, die sich über hunderte Hektare erstrecken. Um da noch den Überblick zu behalten, holen sich findige Bauern Unterstützung aus Himmel und Erde – mit Satellitenbildern und Bodensensoren. Das Projekt DataBio unterstützt die Landwirte bei Aufbau und Nutzung einer technischen Infrastruktur, die eine optimale Nutzung der anfallenden Geodaten gewährt.
Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD kümmert sich insbesondere um die interaktive und flüssige Nutzbarkeit von Big Data mit Raumbezug. Die von anderen Projektpartnern zur Verfügung gestellten Informationen aus Fernerkundung und Sensorik werden an das Fraunhofer IGD weitergegeben. Die Forscher ermöglichen mit einer eigens entwickelten Plattform die hocheffiziente Speicherung und Verwaltung der Daten, gepaart mit innovativen Methoden zur Analyse und Erkundung. Durch die Terabytes an Daten, die anfallen, gelingt die Datenverarbeitung am besten durch eine Kombination bewährter Lösungen: Zum einen werden die Daten zum Speichern streng komprimiert, zum anderen auf die Cloud ausgelagert, um auf Bedarf verfügbar zu sein. Dadurch ergibt sich ein Vorteil gegenüber herkömmlichen Visualisierungen von Bildanalysen, wie man sie beispielsweise aus statischen Kartensätzen kennt: Die Datensätze verlieren ihre Interaktivität nicht. Die Analyseergebnisse lassen sich für die individuellen Nutzeranforderungen nach Bedarf neu aggregieren, filtern und visualisieren, sodass punktuell spezifische Frage- oder Problemstellungen beantwortet bzw. analysiert werden können.
In einem Pilotprojekt in Griechenland werden derzeit 50.000 Felder mit verschiedenen Pflanzenarten erfasst und vom Fraunhofer IGD alle 14 Tage aufbereitet. Ein Anwendungsfall auf Basis der neuen Technologien besteht darin, weitere Pflanzengattungen in den hiesigen Monokulturen zu orten: Nutzpflanzen haben jeweils spezielle Bedürfnisse an Boden und Licht. Deshalb sind ungewollte Mitnutzer den Landwirten ein Dorn im Auge. Satelliten sind imstande, Infrarotaufnahmen anzufertigen. Pflanzen reflektieren dieses Licht unterschiedlich, und so kann Wildkraut schnell ausfindig gemacht werden. Die Interaktivität beschränkt sich jedoch nicht auf einzelne Flächen, sondern kann sehr große Gebiete unterschiedlicher Landschaftstypen erfassen. In dem Pilotprojekt sind bereits Vegetationsanalysen über weite Teile Griechenlands interaktiv möglich.
Die Nutzung großer, heterogener Datenmengen stellt jedoch nicht nur die Landwirtschaft selbst, sondern beispielsweise auch Behörden und Versicherungen vor neue Herausforderungen. So kann eine hochperformante, interaktive Exploration und Analyse im Fall von Naturkatastrophen genutzt werden, um besonders gefährdete Gebiete – etwa in einer Stadt – schnell zu identifizieren und bei der späteren Schadensanalyse einen direkten Vergleich mit der vorherigen Situation anzustellen. Durch die Möglichkeit, auch große Flächen hochaufgelöst darzustellen, ohne dabei die interaktiven und analytischen Elemente einzubüßen, sind viele weitere Anwendungsfälle denkbar: Aktuelle Herausforderungen wie die europäischen Waldschäden profitieren von einer möglichst raschen und genauen Problemanalyse, bei der Visualisierungen im Planungsprozess helfen. Denn die Forstwirte müssen nach der Ursachenforschung nicht nur die Bäume retten, sondern das gesamte Biotop berücksichtigen sowie die Mitnutzung durch den Menschen. Dafür ist eine genaue Übersicht über die gesamte Fläche des Waldstücks notwendig – für den Forstwirt schwer zugängliche Bereiche können durch die präzise Visualisierung umgehend betrachtet werden.
Auf der Kongressmesse INTERGEO in Stuttgart stellen die Forscherinnen und Forscher die Anwendung vom 17. bis 19. September 2019 auf dem eigenen Messestand (Halle 01, Stand C076) und dem INTERGEO-Kongress am 18. September 2019 vor.
Über DataBio:
Das Projekt „Data-Driven Bioeconomy“ (DataBio), gefördert im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms der Europäischen Union „Horizon 2020“, konzentriert sich darauf, die Vorteile von Big Data-Technologien in der Rohstoffproduktion aus der Landwirtschaft, der Forstwirtschaft und der Fischerei / Aquakultur für die Bioökonomie zu präsentieren, um Lebensmittel, Energie und Biomaterialien verantwortungsvoll und nachhaltig zu produzieren.
Weiterführende Informationen:
– Projektseite von DataBio: www.databio.eu
– Mehr zum Fraunhofer IGD-Stand und den Vorträgen auf der INTERGEO 2019: https://www.igd.fraunhofer.de/veranstaltungen/intergeo-2019
– Mehr über die Forschung des Fraunhofer IGD zum Umweltmonitoring: https://www.igd.fraunhofer.de/umweltmonitoring
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Das Fraunhofer IGD ist die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing. Visual Computing ist bild- und modellbasierte Informatik. Vereinfacht gesagt, beschreibt es die Fähigkeit, Informationen in Bilder zu verwandeln (Computergraphik) und aus Bildern Informationen zu gewinnen (Computer Vision). Die Anwendungsmöglichkeiten hieraus sind vielfältig und werden unter anderem bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der interaktiven Simulation und der Modellbildung eingesetzt.
Unsere Forscher an den Standorten in Darmstadt, Rostock, Graz und Singapur entwickeln neue technische Lösungen und Prototypen bis hin zur Produktreife. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern entstehen dabei Anwendungslösungen, die direkt auf die Wünsche des Kunden zugeschnitten sind.
Unsere Ansätze erleichtern die Arbeit mit Computern und werden effizient in der Industrie, im Alltagsleben und im Gesundheitswesen eingesetzt. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Unterstützung des Menschen in der Industrie 4.0, die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die „Smart City“ und die Nutzung von digitalen Lösungen im Bereich der „personalisierten Medizin“.
Durch angewandte Forschung unterstützen wir die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen sowie Dienstleistungszentren können davon profitieren und mit Hilfe unserer Spitzentechnologien am Markt erfolgreich sein.
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Visualisierungstool von Fraunhofer IGD erleichtert Telekom den Glasfaserausbau
Posted by PM-Ersteller - 22/08/19 at 09:08:16 a.m.2 Millionen Haushalte sollen 2021 via Glasfaser in den Genuss eines schnelleren Internets kommen. Das 3-D-Visualisierungstool Fibre3D des Fraunhofer IGD erleichtert nun die notwendige Trassenplanung.
Der Ausbau einer flächendeckenden Glasfaserinfrastruktur läuft nur schleppend. Schuld daran sind unter anderem die langen Planungsphasen. In etlichen Abstimmungsschleifen und Vor-Ort-Terminen wird diskutiert, wie die bestmögliche Lage der Glasfasertrasse aussehen könnte.
Gerade im Bereich der Infrastrukturplanung hat sich gezeigt, dass sich Planungs- und Genehmigungsprozesse mittels interaktiver Visualisierungstechniken deutlich effizienter durchführen lassen als mit den herkömmlichen Systemen – ein Beispiel dafür ist Fibre3D, eine interaktive 3-D-Anwendung des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung. Neben einer dreidimensionalen Kartenansicht erlaubt es den Planern, beliebige Ausbaugebiete digital zu bearbeiten, weil verschiedene Mess- und Editierwerkzeuge zum Einsatz kommen, und ersetzt die bisher aufwendigen Messungen vor Ort.
Infrastrukturdienstleister nutzen auch heute schon Fahrzeuge mit Spezialkameras, um digitales Kartenmaterial zu erstellen und fahren ganze Straßenzüge ab, um mit einem Laserscanner die Umgebung aufzunehmen. Aufgrund der enorm großen Datenmenge beschränkt sich die Visualisierung jedoch bislang auf eine 2-D-Darstellung. Wichtige Raumkoordinaten wie Abstände von Objekten zueinander können so nicht dargestellt werden.
Dreidimensionale Ansicht mit deutlich mehr Informationen
Mit Fibre3D haben die Forscher des Fraunhofer IGD ein webbasiertes 3-D-Visualisierungstool entwickelt, das alle relevanten Daten mitsamt der verschiedensten Attribute übersichtlich darstellt.
Um die riesigen Datenmengen entsprechend aufzubereiten, stellen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nicht nur die Visualisierung, sondern auch die entsprechende Infrastruktur zur Verfügung. Dabei nutzen sie die Rechenkapazität einer Cloud, um die Datenmengen zu verkleinern und die für die dreidimensionale Darstellung wichtigen Informationen herauszufiltern. Die Datenaufbereitung bildet die Grundlage, damit Fibre3D eine in Echtzeit aufbereitete Visualisierung im Web gewährleisten kann.
„Mit unserem webbasierten Viewer Fibre3D sieht der Planer die autogenerierte Trasse dreidimensional vor sich“, erläutert Pascal Bormann, Wissenschaftler am Fraunhofer IGD. „Dabei stellt das Tool neben Raumkoordinaten auch umgebungsrelevante Informationen dar, wie Bürgersteige, Gebäude und Straßenlampen. Es generiert also nicht nur eine verbesserte Ansicht, sondern liefert deutlich mehr Aussagen als das bisherige Programm.“
Automatisierte Erstellung erforderlicher Unterlagen
Auch bei Telekom Deutschland stoßen die bereits eingesetzten Systeme an ihre Grenzen. Die zu bewältigenden Datenmengen sind so groß, dass sich wichtige und relevante Informationen nicht auf einen Blick darstellen lassen. Vielmehr sehen die Mitarbeiter der Telekom nur eine zweidimensionale Darstellung, ähnlich einer 2-D-Straßenkarte. Viele relevante und auch prinzipiell zur Verfügung stehende Daten bleiben ungenutzt. Geht es darum, eine geplante Trasse von der jeweiligen Gemeinde genehmigen zu lassen, ist ein gemeinsamer Termin vor Ort nötig. Die zur Verkabelung notwendigen Schaltschränke beispielsweise werden in der Planungsphase grob auf der 2-D-Straßenkarte verortet, ohne die Gegebenheiten vor Ort zu berücksichtigen. Erst durch eine Ortsbegehung wird sichergestellt, dass Schaltschränke nicht an unsinnigen Stellen aufgestellt werden, wie vor Fenstern oder Hauseingängen.
„Mit Fibre3D und der zusätzlich im Hintergrund arbeitenden Infrastruktur können sich unsere Planer und die Genehmigungsbehörden einen realistischen Eindruck der geplanten Glasfasertrassen im Straßenbild verschaffen. Dabei müssen sie nicht jeden Straßenzug aufwendig vor Ort besichtigen.“ So Niko Gitzen von der Deutschen Telekom Technik GmbH: „Durch Fibre3D ist es uns auch möglich, die für die Genehmigung neuer Trassen erforderlichen Unterlagen inklusive Bildern ab sofort automatisiert zu erstellen. Wir können hierdurch die aufwendige Planungsphase signifikant verkürzen.“
2020 soll das Tool Fibre3D einsatzbereit sein. Auf der Messe Intergeo in Stuttgart stellen die Forscherinnen und Forscher die Anwendung vom 17. bis 19. September 2019 auf dem eigenen Messestand (Halle 01, Stand C076) und dem Intergeo Kongress am 18. September 2019 vor.
Weiterführende Informationen:
Fraunhofer IGD auf der Intergeo: https://www.igd.fraunhofer.de/veranstaltungen/intergeo-2019
Webvisualisierung von Geodaten: https://www.igd.fraunhofer.de/webvisualisierung-von-geodaten
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Das vor 30 Jahren gegründete Fraunhofer IGD ist heute die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing. Visual Computing ist bild- und modellbasierte Informatik. Vereinfacht gesagt, beschreibt es die Fähigkeit, Informationen in Bilder zu verwandeln (Computergraphik) und aus Bildern Informationen zu gewinnen (Computer Vision). Die Anwendungsmöglichkeiten hieraus sind vielfältig und werden unter anderem bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der interaktiven Simulation und der Modellbildung eingesetzt.
Unsere Forscher an den Standorten in Darmstadt, Rostock, Graz und Singapur entwickeln neue technische Lösungen und Prototypen bis hin zur Produktreife. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern entstehen dabei Anwendungslösungen, die direkt auf die Wünsche des Kunden zugeschnitten sind.
Unsere Ansätze erleichtern die Arbeit mit Computern und werden effizient in der Industrie, im Alltagsleben und im Gesundheitswesen eingesetzt. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Unterstützung des Menschen in der Industrie 4.0, die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die „Smart City“ und die Nutzung von digitalen Lösungen im Bereich der „personalisierten Medizin“.
Durch angewandte Forschung unterstützen wir die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen sowie Dienstleistungszentren können davon profitieren und mit Hilfe unserer Spitzentechnologien am Markt erfolgreich sein.
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