Konzeption eines Online-Nationalatlas Deutschland
Diplomarbeit 2002
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Einleitung
- bis jetzt: Nationalatlas BRD nur als CD- und Printausgabe
- mit Entwicklung des Internets zum Massenmedium (1992: ~1 Mio. angeschlossene Computer, 2000: ~100 Mio. angeschlossene Computer)
--> Internetversion als Ergänzung zu den anderen beiden Ausgaben
--> Konzeption für Inhalt, Layout und Technik erforderlich
Auswahl des Inhalts
- Inhalt eines deutschen Online-Nationalatlas durch existierende Ausgaben vorgegeben:
- Beitragstexte
- Grafiken/Fotos der Beiträge
- Karten der Beiträge im Freehand-Format
- Besondere Eigenschaften des Internets --> Aufbereitung erforderlich
- Inhaltliche Auswahl:
- Beiträge, die mindestens 1 Hauptkarte im Massstab 1:2,75 Mio. besitzen
- Unterteilung von Beiträgen mit 2 und mehr Hauptkarten in entsprechend viele kürzere Beiträge
- Ausdünnung und Vereinfachung des Inhalts der Hauptkarten
Internetatlanten
- Analyse von 12 thematischen Online-Atlanten hinsichtlich Inhalt und Layout:
- Nationalatlas Kanada
- Nationalatlas Frankreich
- Nationalatlas USA
- Nationalatlas Schweden
- Nationalatlas Schweiz (Prototyp)
- Atlas der Ukraine
- Westaustralischer Atlas
- Umweltatlas Berlin
- Südaustralischer Atlas
- Atlas Quebec
- Nationalgeographischer Atlas
- Umweltatlas der Arktis
Anforderungen Inhalt
- aus Analyse der Atlanten
--> Gliederung hinsichtlich Kartenteil:
--> Einordnung der 12 analysierten Atlanten:
- aus Analyse der Atlanten
--> Ableitung von Eigenschaften für einen deutschen Online-Nationalatlas:
- Unterteilung in Karten-, Text-, Informations- und Serviceteil
- Verbindung zwischen den Atlasteilen
- zweisprachig (Deutsch/Englisch)
- Links zu zusätzlichen Informationen
- Interaktivität der Karten
Anforderungen Layout
- Struktur eines deutschen Online-Nationalatlas:
- Version 1 - Unterteilung in 2 Frames:
- Version 2 - Unterteilung in 3 Frames (Platzproblem!):
- Version 3 - Unterteilung in 3 Frames (Platzproblem!):
- Version 2 und 3 lassen zu wenig Platz für den Inhalt!
- Startseite
- Kartenteil
- Textteil
- Infoteil
- Hilfe
- Kontakt
- Suche
Anforderungen Technik
- Internet besteht aus Clients (Datenabfrage, nicht beeinflussbar durch Atlasautor) und Servern (Datenbereitstellung, beeinflussbar durch Atlasautor)
- Clientseitige Technik:
- Anzeigemedium Bildschirm
- Anzeigefläche
- Auflösung
- Farbqualität (Farben auf unterschiedlichen Geräten unterschiedlich dargestellt)
--> Optimierung für 72 dpi und RGB-Farben
Bildpunktanzahlverbreitung [Quelle: www.w3schools.com, 7/2002]:- >1024 x 768 (44%)
- 800 x 600 (50%)
- 640 x 480 (3%)
- Andere (3%)
- Browser (Schnittstelle zwischen Nutzer und Internet)
Browserverbreitung [Quelle: www.w3schools.com, 7/2002]:- Internet Explorer 6.x (39%)
- Internet Explorer 5.x (51%)
- Internet Explorer 4.x (2%)
- Netscape Navigator 4.x (3%)
- Netscape Navigator andere (1%)
- Andere (4%)
--> nicht einfach möglich, daher Optimierung für Internet Explorer ab Version 5
- Anzeigemedium Bildschirm
- Serverseitige Technik:
- Serversoftware
- Servererweiterungen
- Serverschnittstellen
- Serversoftware (Beispiele):
- Apache-Server (mit etwa 57% sehr weit verbreitet, kostenlos, für fast alle Plattformen erhältlich, hohe Performance)
- Microsoft Internet Information Server (mit etwa 30% weit verbreitet, Lizenzgebühren, nur auf Windows lauffähig, mässige Performance)
- Microsoft Personal Web Server
- Omnicron OmniHttpd-Server
- Servererweiterungen (Beispiele)
- Internet-GIS (firmenabhängig, teuer, hohe Wartungskosten, Lizenzgebühren, hohes Datenvolumen zwischen Client und Server, meist nur Unterstützung einer Plattform, einfache Veröffentlichung von Projekten, Analysemöglichkeiten ohne grossen Aufwand)
- ArcView Internet Map Server (ESRI)
- MapXtreme (MapInfo)
- Sicad Internet Suite (Siemens)
- AutoCAD MapGuide (Autodesk)
- Datenbanken (klare Strukturierung der Daten, Trennung Layout/Inhalt)
- SQL Server (professionelle Datenbank, sehr teuer, sehr hohe Funktionalität)
- Oracle (professionelle Datenbank, sehr teuer, sehr hohe Funktionalität)
- Access (weit verbreitet, firmenabhängig, nur auf Windows lauffähig)
- MySQL (offene Technologie, kostenlos, sehr weit verbreitet, auf verschiedensten Plattformen lauffähig, hohe Performance)
- Internet-GIS (firmenabhängig, teuer, hohe Wartungskosten, Lizenzgebühren, hohes Datenvolumen zwischen Client und Server, meist nur Unterstützung einer Plattform, einfache Veröffentlichung von Projekten, Analysemöglichkeiten ohne grossen Aufwand)
- Serverschnittstellen (Kommunikation zwischen Server und Servererweiterung)
- CGI (Common Gateway Interface, veraltet)
- Servlets (veraltet)
- ASP (Active Server Pages)
- JSP (Java Server Pages)
- PHP (PHP Hypertext Preprocessor)
- Gemeinsamkeiten ASP, JSP, PHP:
- Einbindung in HTML-Code der Seite
- bei Anfrage an Server: Ausführen des Skriptcodes
- Umwandlung des ausgeführten Skriptcodes in HTML
- reine HTML-Seite an Nutzer geschickt (keine Installation beim Nutzer nötig)
- Unterschiede ASP, JSP, PHP:
- ASP (keine Skriptsprache, sondern firmenabhängige Technologie von Microsoft, nur für Microsoft-Server, ansonsten teure Servererweiterungen)
- JSP (Weiterentwicklung der Servlet-Technologie, Einbindung von Java-Code --> plattformunabhängig, gering verbreitet)
- PHP (offene Technologie, besonders leichte Datenbankabfragen und Dateizugriffe möglich, für viele Plattformen erhältlich, sehr weit verbreitet, sehr stabil, leicht erlernbar, kostenlos)
- reine HTML-Seite an Nutzer geschickt (keine Installation beim Nutzer nötig)
- Visualisierungstechnik (Auswahl sinnvoller Visualisierungsformate für das Internet):
- Text
- HTML (Hypertext Markup Language)
- XHTML (Extensible Hypertext Markup Language)
- XML (Extensible Markup Language)
- HTML: sehr weit verbreitet, Version 4 unterstützt Cascading Style Sheets (Formatdefinitionen) und Javascript (Interaktionen), relativ unflexibel, grafische Ausgabe der Daten
- XHTML: Nachfolger von HTML, Bindeglied zwischen HTML und XML --> läuft auf älteren Browsern und basiert trotzdem auf XML, alte HTML-Befehle können ohne (oder mit kleinen änderungen) weiterverwendet werden, modular aufgebaut, grafische Ausgabe der Daten
- XML: neue Dokumentbeschreibungssprache zur Beschreibung strukturierter Daten in einer Textdatei, für Ausgabe der Daten wird ein Ausgabeformat benötigt, immer weiter verbreitet, von neuesten Browsergenerationen unterstützt, selbstdefinierte Tags verwendbar, modular aufgebaut, klar strukturiert
- Grafiken/Abbildungen/Fotos (Rastergrafiken -> von jedem Browser ohne Plug-in darstellbar)
- JPEG2000 (Joint Photographic Expert Group 2000)
- PNG (Portable Network Graphic)
- JPEG (Joint Photographic Expert Group)
- GIF (Graphic Interchange Format)
- JPEG2000: brandneu, noch nicht verbreitet, verlustfreie oder verlustbehaftete Komprimierung, schrittweiser Bildaufbau (inkrementale progressive Dekompression) möglich, Verhinderung der Blockbildung mittels Wavelet-Algorithmus, Zoombarkeit in einzelne Bildausschnitte, einzelne Bildzonen (Regions of Interest) in verschiedenen Qualitäten abspeicherbar, bis zu 30% bessere Komprimierung als normales JPEG, keine Abwärtskompatibilität
- PNG: über 16,7 Mio. Farben darstellbar, transparente Farbe möglich, verlustfreie Komprimierung, non-interlaced oder interlaced speicherbar, automatische Gammakorrektur, kaum durchgesetzt (JPEG und GIF bessere Alternativen)
- JPEG: bis zu 16,7 Mio. Farben darstellbar, optimierte Farbverläufe, verlustbehaftete starke Komprimierung, Blockbildung, schrittweiser Bildaufbau mittels progressive JPEG
- GIF: verlustfreie Komprimierung (LZW-Verfahren), nur 256 Farben darstellbar, transparente Farbe möglich, zeilenweise (non-interlaced) und paketweise (interlaced, jede 8. Zeile) speicherbar, mehrere Bilder in 1 Datei möglich --> animated GIF, Patentrechte auf Komprimierungsverfahren
- Karten (Vektorformate -> zoombar, kleinere Dateigrössen, Plug-in nötig)
- zahlreiche firmenabhängige Vektorformate
- PDF (Portable Document Format)
- VRML (Virtual Reality Modelling Language)
- Flash
- SVG (Scalable Vector Graphics)
- PDF: grosse Dateigrösse, nur für Download sinnvoll, 1:1-Darstellung der Originalkarte
- VRML: prinzipiell für 3D-Darstellung entwickelt, ASCII-Text -> leicht editierbar, sehr grosses Plug-in aufgrund vieler grafischer Funktionalitäten, relativ geringe Verbreitung
- Flash: binär, firmenabhängig (Macromedia), ständig neue Versionen (erfordern neuen Player!, Ungültigkeit von alten Befehlen), kleine Dateigrösse, Zoomen / Verschieben / Interaktion / Animation / Einbettung Sound / Video möglich, Plug-in sehr weit verbreitet (installiert bei etwa 90% aller Internetnutzer), in Netscape Navigator ab Version 4 und Microsoft Internet Explorer ab Version 5.5 automatisch integriert, eigene Skriptsprache Actionscript, Unterstützung durch alle grösseren Grafikfirmen, nicht ausserhalb Entwicklungsumgebung editierbar
- SVG: offener Standard, basiert auf XML, von allen grösseren Firmen unterstützt (bis auf Macromedia aus Konkurrenzgründen zwischen Flash und SVG), Zoomen / Verschieben / Interaktion / Animation / Einbettung Sound möglich, änderung von Objekteigenschaften problemlos, Einbettung von Schriften und Rasterbildern möglich, Trennung von Formatierung und Daten, ASCII-Text -> einfach editierbar und aktualisierbar, kleine Dateigrössen, Plug-in-Verbreitung deutlich steigend (Anfang 2002 installiert bei etwa 1%, Mitte 2002 bei etwa 30% aller Internetnutzer)
- Text
Prototyp
- Erstellung von 2 Prototypen (je einer für SVG und Flash) anhand von 2 ausgewählten Beispielbeiträgen aus dem Nationalatlas BRD - Band "Verkehr und Kommunikation"
- dazu: Aufbau einer MySQL-Datenbank (Inhalt: Texte, Aufrufe der Grafiken/Fotos und Karten)
- dazu: Aufbau einer Infrastruktur von PHP-Dateien zur dynamischen Erzeugung des Inhalts
- internetgerechte Aufbereitung der Karten (Anpassung Linienstärken / Farben / Text, Konvertierung in Flash bzw. SVG, Komprimierung)
--> Vergleich zwischen SVG und Flash möglich
Dateigrösse Beitrag1 / Beitrag 2
SWF-Datei: 140 KB / 201 KB
SVGZ-Datei: 87 KB / 170 KB
--> SVG für Internetkarten am sinnvollsten
Gründe:- geringerer Speicherplatzbedarf
- Trennung von Layout und Inhalt
- einfachere Aktualisierung (weil textbasiert)
- logischerer Aufbau
- lineare Bearbeitung möglich
- leicht erlernbar
Flash-Prototyp Kartenteil
SVG-Prototyp Kartenteil
Ausblick in die Zukunft
- Weiterentwicklung des Prototyps
- Automatische Umwandlung von Freehand-Dateien in Daten
- dynamische on-demand-Generierung von Karten
- Browserunabhängigkeit
- mittelfristig: Entwicklung einer stand-alone-Ausgabe (einfachere Aktualisierung als bei Print- oder CD-Ausgabe)
- Online-GIS für Kartenteil denkbar (z.B. PostGIS, PostGres) --> Funktionalitätscheck
- Beobachtung des Wandels der clientseitigen Techniken --> entsprechende Anpassungen vornehmen
Beispielkarten SVG
Hinweise:- Diese Beispielkarten sind Auszüge aus dem Nationalatlas-Prototyp. Alle anderen Daten wie die Beitragstexte, die Navigation oder die Sprachumschaltung wurden entfernt, so dass eine reine (deutsche) Offline-Variante der eigentlichen Prototyp-Karten entstand.
- Diese Beispielkarten sind schon sehr alt und werden nicht mehr aktualisiert.
- Diese Beispielkarten unterliegen dem Copyright des Instituts für Länderkunde, Leipzig.