| Vorwort | 6 |
| Inhalt | 8 |
| 1 Einführung | 12 |
| 1.1 Geoinformationssysteme und Geoinformatik | 12 |
| 1.2 Modelle | 16 |
| 1.2.1 Softwaretechnik | 16 |
| 1.2.2 GI-Modelle | 20 |
| 1.2.3 Dimensionen | 23 |
| 1.3 GI-Standards | 25 |
| 1.3.1 Unterscheidungsmerkmale | 26 |
| 1.3.2 OGC- und ISO-Standards | 26 |
| 1.4 Zusammenfassung | 28 |
| 2 Grundlagen | 30 |
| 2.1 Der objektorientierte Ansatz | 30 |
| 2.1.1 Das objektorientierte Softwaremodell | 30 |
| 2.1.2 UML-Klassenmodelle | 33 |
| 2.1.3 Java | 36 |
| 2.2 Vektorgeometrie | 40 |
| 2.2.1 Euklidische Koordinatensysteme | 40 |
| 2.2.2 Vektoren | 43 |
| 2.2.3 Punkte, Geraden und Ebenen | 49 |
| 2.2.4 Allgemeine Kurven und Oberflächen | 54 |
| 2.2.5 Matrizen | 58 |
| 2.3 Topologie | 63 |
| 2.3.1 Grundbegriffe | 63 |
| 2.3.2 Allgemeine Graphen | 65 |
| 2.3.3 Ebene Graphen | 69 |
| 2.4 Relationen und SQL | 73 |
| 2.4.1 Relationen | 73 |
| 2.4.2 Operatoren und Funktionen | 77 |
| 2.4.3 Datenmanipulation | 82 |
| 2.4.4 Datendefinition | 83 |
| 2.5 Zusammenfassung und Ausblick | 85 |
| 3 Computergraphik | 86 |
| 3.1 Java 2D Graphics API | 86 |
| 3.1.1 Graphische Elemente | 89 |
| 3.1.2 Zusammengesetzte Geometrien | 95 |
| 3.1.3 Punkte | 97 |
| 3.1.4 Graphische Gestaltungsmittel | 99 |
| 3.2 Kurven | 103 |
| 3.2.1 Eigenschaften von Bézier-Kurven | 103 |
| 3.2.2 Intererpolation von Freiformkurven | 109 |
| 3.3 Transformationen | 118 |
| 3.3.1 Der Abbildungsprozess | 118 |
| 3.3.2 Zweidimensionale Transformationen | 120 |
| 3.3.3 Dreidimensionale Transformationen | 134 |
| 3.4 Zusammenfassung | 142 |
| 4 Geometrische Modelle | 144 |
| 4.1 Zweidimensionale Modelle | 144 |
| 4.1.1 Graphische Primitive | 144 |
| 4.1.2 Grundlegender Modellansatz | 147 |
| 4.2 Simple-Feature-Modell | 149 |
| 4.2.1 Klassenmodell | 150 |
| 4.2.2 Implementierung in Java | 161 |
| 4.3 Ebene geometrische Algorithmen | 165 |
| 4.3.1 Laufzeitverhalten | 165 |
| 4.3.2 Sweep-Verfahren | 167 |
| 4.3.3 Divide-And-Conquer-Verfahren | 177 |
| 4.3.4 Verschneidung geometrischer Objekte | 180 |
| 4.3.5 Puffer und Abstände | 184 |
| 4.4 Zweieinhalbdimensionale Modelle | 187 |
| 4.4.1 Modellvarianten | 188 |
| 4.4.2 Ergänzungen des Simple-Feature-Modells | 190 |
| 4.4.3 Geometrische Interpolationsverfahren | 193 |
| 4.5 Dreidimensionale Modelle – ein Überblick | 201 |
| 4.6 Zusammenfassung | 204 |
| 5 Topologische Modelle | 206 |
| 5.1 Topologische Eigenschaften | 206 |
| 5.2 Graphenmodelle | 210 |
| 5.2.1 Allgemeine Datenstrukturen für Graphen | 211 |
| 5.2.2 Allgemeines Modell für Maschennetze | 214 |
| 5.2.3 Netzwerkmodell der Java Topology Suite | 218 |
| 5.3 Topologische Algorithmen und Operatoren | 220 |
| 5.3.1 Grundlegende Graphenalgorithmen | 220 |
| 5.3.2 Topologische Operatoren | 228 |
| 5.4 Topologische Klassen im Spatial-Schema-Modell | 234 |
| 5.5 Zusammenfassung | 236 |
| 6 Modelle der Realwelt | 238 |
| 6.1 Realweltobjekte | 238 |
| 6.1.1 Objektorientierter Modellansatz | 239 |
| 6.1.2 General-Feature-Modell | 240 |
| 6.1.3 Einfaches Realweltmodell von GeoTools | 242 |
| 6.2 Geodatenbanken | 250 |
| 6.2.1 Objektrelationale Datenbanken | 250 |
| 6.2.2 Abbildung nach ISO 19125-2 | 251 |
| 6.2.3 PostGIS | 255 |
| 6.2.4 Datenbankanbindung mit JDBC | 260 |
| 6.2.5 Datenbank-Kommunikation mit GeoTools | 264 |
| 6.3 Räumliche Indexstrukturen | 267 |
| 6.3.1 Eindimensionale Indexstrukturen | 268 |
| 6.3.2 Quadtrees | 272 |
| 6.3.3 Weitere räumliche Indexstrukturen | 277 |
| 6.4 Zusammenfassung | 278 |
| 7 Ausblick | 280 |
| Literatur | 284 |
| Index | 290 |
