VGIS — a Graphical Front-End for User-Oriented Analytical GIS Operations
Jochen Albrecht, Hartmut Brösamle and Manfred Ehlers
[jalbrecht, ehlers]@ispa.uni-osnabrueck.de
dS University of Vechta, P.O. Box 1553
D-49364 Vechta, Germany
Intercommission IVIV
KEY WORDS: GIS, Tasks, User, Integration, Experience, Process Modeling, Systems, Theory
ABSTRACT
The ever increasing functionality of GIS makes these systems more and more complex. Goal of the Virtual GIS (VGIS”) graphical
user interface is to facilitate the work with GIS and to allow its use for non-GIS experts as well. The user interface consists of a
flow-charting environment where operation icons can be freely combined and moved around. The operations are data structure-
independent; all format conversions are performed transparently (although the user may enforce explicit consent). Where neces-
sary, the user is prompted to enter parameters such as buffer width or overlay type. The free recombination of operator icons posed
to be a tricky problem that could be solved elegantly by using the WiT? image processing environment from Logical Vision Ltd.,
Burnaby (B.C.) where the built-in operators being replaced by the self-defined VGIS-operators. After building the flowchart and
entering all the necessary parameters, the processing can be started. No intermediate results must be stored, only the final results
are visualized.
For the comfortable input of parameters Motif?-Windows were developed with the commercial GUI builder X-Designer4?. The
combination of GRASS, WiT? and Motif? is not an easy task, and especially the complex and chaotic structure of GRASS is pos-
ing many problems. First experiences with prototype applications in environmental modeling show that the results seem to be
worth the efforts. Limitations of the current implementation are the restriction to analytical GIS operations, leaving the chores of
data input, management and more sophisticated (cartographic) output to the user. Also, GRASS™ uses a rather awkward window-
ing scheme that impedes the development of a truly universal GIS front-end because the interpreter between the VGIS shell and the
underlying GIS has to adapt to output guidelines developed in the era before X-Windows. All these constraints, however, do not af-
fect the general proof of concept. Current work on an interpreter between VGIS and ARC/INFO? is at a too early stage to account
for similar experiences as for the GRASS™ interface. Depending on the progress of the Open GIS consortium, part of the project
might be discontinued in favor of an interpreter for the more universal OGIS reference model. First applications of the VGIS front-
end are introductionary GIS courses for students of a post-graduate program in environmental monitoring and as a modeling envi-
ronment for erosion hazard research.
KURZFASSUNG
Die beständig wachsende Anzahl von Funktionen läßt Geographische Informationssysteme immer unhandlicher werden. Ziel der
graphischen Benutzeroberfläche des Virtuellen GIS (VGIS) ist es, die Arbeit mit GIS im allgemeinen zu erleichtern und somit
diese Systeme auch Nicht-GIS-Experten zugänglich zu machen. Die Benutzeroberfläche basiert auf dem Konzept der Modellierung
mit Flußdiagrammen, in denen die einzelnen Operationen beliebig miteinander verknüpft, bzw. an andere Stellen verschoben wer-
den kann. Dabei beschränkt sich die Zahl der zu erlernenden Funktionen auf einen kleinen Satz universaler, datenstrukturunab-
hängiger analytischer GIS-Operationen, der Anwender braucht sich um Datenformate nicht zu kümmern, da diese automatisch ge-
wandelt werden. Dort, wo das System nicht automatisch fortführen kann, werden Parameter wie Pufferbreite oder Verschneidung-
sart abgefragt. Nachdem der Anwender sein Flufdiagramm fertiggestellt hat und alle notwendigen Parameter eingegeben sind,
wird die eigentliche Verarbeitung gestartet. Zwischenergebnisse füllen nicht die Festplatte, da nur das Endergebnis und das
FluBdiagramm gespeichert werden.
Ein erster VGIS-Prototyp für das public domain GIS GRASS ist fertiggestellt und ein weiterer für Arc/Info" in Arbeit. Sobald das
Open GIS Consortium seine OGIS?-Spezifikation veróffentlicht hat, wird die Arbeit an einem abschließenden, für praktisch alle
marktgängigen GIS gültigen Interpreter aufgenommen werden. Das Bildverarbeitungsprogramm WiT? wurde zur Erstellung der
Flufdiagramm-Oberflàche verwendet, indem die dort vorhandenen Bildverarbeitungsoperatoren durch die universalen VGIS
Operatoren ersetzt wurden. Zusätzlich wurden mit Hilfe des Oberflàchenwerkzeugs X-Designer4^ Motif^-Fenster entwickelt, die
die komfortable Eingabe von Parametern ermóglichen. Die Kombination von GRASS, WiT^ und Motif? gestaltete sich als relativ
schwierig, insbesondere erwies sich die chaotische Struktur von GRASS als problematisch. Endziel der VGIS-Entwicklung ist ein
tatsáchlich universeller Interpreter, der auf dem OGIS Referenzmodel des Open GIS Consortiums aubaut. Erste Anwendungserfah-
rungen in Unterrichtsmodulen des Umweltmonitoringstudiengangs an der Hochschule Vechta und im Bereich der Umweltmodel-
lierung sprechen jedoch dafür, daß das VGIS-Projekt den Aufwand wert ist, den es bisher gekostet hat.
* Funding from the German Science Foundation (DFG) is gratefully acknowledged.
Since 1992, the terms Virtual GIS and VGIS have been coined and used in numerous presentations at international conferences
to describe the project pursued at the University of. Vechta. There is no connection to the Virtual GISTM marketed by Erdas
Corporation, Inc. (Atlanta, GA) since 1995
78
International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing. Vol. XXXI, Part B2. Vienna 1996
The han
comes in
sheer am
quahty c
than has
as word
have an
still hav
number
nation c
whelmec
ing trans
Current
based gi
prietary
the task
analysis
centered
formatio
pose of"
(GUI) tt
cal fron
structure
the user
tween d
cally. Tl
pose flo
of a nui
data. TE
actively
macros,
grammil
needs. /
domain
Current
for the
while tl
face to
(OGF 1
The the
operatic
model 1
specific
while tl
in secti
ing moc
exampk
outlook
Institute
Univers
Almost
man fa
Versus '
on a ke
Scott ar
pose fo:
If a Gf:
data rej
at least
these o
