Fortführung des 3D-Stadtmodells Bochum aus ALKIS - Daten · 3dsmax NBA / ALKIS 3. Schritt Manuelle...

Stadt Bochum Amt für Geoinformation,

Liegenschaften und Kataster

Fortführung des 3D-StadtmodellsBochum aus ALKIS - Daten

[email protected]



3D – Stadtmodell Bochum

CityGMLSGJ3D Oracle - DB



LOD1

Ableitung aus ✗ Katastergrundrissen✗ Geschosszahlen

Fortführung aufGrundlage

des Katasters

BZSN / ALK

LOD2

Verschneidung von ✗ 3D - Dachflächen✗ LoD1 Grundrissen

Aktualisierung auf Grundlage der Ergebnisse der LoD1 - Fortführung

CityGML - Building


LOD3

Manuell aus ✗ Bauakten✗ Laserscandaten

...

NBA / ALKIS



Ableitung, Migrationund Fortführung

AG „ALKIS3D“ der SIG3D

AG „Fortführung 3D Stadtmodelle“der SIG3D / Städtetages



CityGML – Building

ALKFolie 84 Folie 11 Folie 86

ALKIS

AX_Gebaeude AX_TurmAX_BauwerkOderAnlageFuerInustrieUndGewerbe

AX_VorratsbehaelterSpeicherbauwerk

AX_BauwerkOderAnlageFuerSportFreizeitUndErholung

AX_HistorischesBau-werkOderHistorischeEinrichtung

AX_SonstigesBauwerkOderSon-stigeEinrichtung

Gebäudebestand

AX_GebaeudeAngaben zum Gebäude



III W

I

12

AX_Firstlinie

AX_BesondereGebaeudelinie

AX_BesondererGebaeudepunkt

ALKIS - Angaben zum Gebäude

AX_Gebaeude

AX_Bauteil

nicht LoD1 - relevant



III W

I

12

AX_Firstlinie

AX_BesondereGebaeudelinie

AX_BesondererGebaeudepunkt

Building


AX_Gebaeude

AX_Bauteil

nicht LoD1 - relevant

Bauteil beschreibt abweichende bzw. besondere Eigenschaften des Gebäudesz.B.:

✗ Hochhausgebäudeteil✗ Wintergarten✗ Loggia✗ Schornstein im Gebäude✗ Arkade✗ Durchfahrt✗ Turm im Gebäude




✔ Geringergeschossiger Gebäudeteil✔ Höhergeschossiger Gebäudeteil✔ Hochhausgebäudeteil✔ Wintergarten✔ Turm im Gebäude

Building

BuildingPart

AX_GebaeudeAX_Gebaeude

AX_BauteilAX_Bauteil

Andere Bauarten wie z.B. Loggia, Arkade, auskragende Geschosse, Durchfahrt im GebäudeSchornstein im Gebäude sind für die Ableitung des LoD1 nicht von Bedeutung.

III W

I

12Bauart



AX_BauteilVerbindung nur über geometrische

Verschneidung, Objekt muss innerhalb des Grundrisses liegen

AX_Bauteil – Geringergeschossiger Gebäudeteil

AX_Gebaeude


AX_Gebaeude - Wohnhaus

AX_Gebaeude - Tiefgarage III W

I

12



AX_Gebaeude / AX_Bauwerk Building

anzahlDerOberirdischenGeschosse

anzahlDerUnterirdischenGeschosse

dachform

baujahr

Lebenszeitintervall#beginn

Lebenszeitintervall#endet

gebaeude- / bauwerksfunktion

weitereGebaeudefunktion

objekthoehe

storeysAboveGround

storeysBelowGround

roofType

yearOfConstruction

creationDate

terminationDate

function

usage

measuredHeight

Ableitung - Gebäudebestand

Entsprechende Codelisten sind anzulegen



Building

storeysAboveGround

storeysBelowGround

roofType

yearOfConstruction

creationDate

terminationDate

function

usage

measuredHeight

AX_Gebaeude / AX_Bauwerk

Ableitung LOD1 - Geometrie

ALKIS - Geometrie

II W

12

LoD1



Building

ConsistOfBuildingPart

BuildingPart_1

BuildingPart_2

AX_Gebaeude

III

I

AX_Bauteil

III

I

AX_Bauteil vom AX_Gebaeude abziehen

ALKIS3D konform

AX_Gebaeude mit AX_Bauteil




Höhenermittlung für das LOD1-Klötzchen

✗ Standardhöhe

✗ Typisierte Standardhöhe (function)

✗ Geschosszahlen mit einer Standardgeschosshöhe

✗ Objekthöhe aus ALKIS

✗ Geschosszahlen mit einer baujahrsabhängigen Geschosshöhe

✗ Laserscandaten




1. Laserscandaten

2. ALKIS - Objekthöhe

3. Geschosszahlen / Typisierte Standardhöhe

LOD1 - Geometrie



Ableitung

✔ CityGML GML:ID in Anlehnung an die ALKIS GML:IDz.B.: DENW01AA12345678

✔ External Reference auf das AX_Gebaeude und AX_Bauteil

✔ Herstellung des Gebäudekennzeichens aus der AX_Lagebezeichnung

✔ Qualitätsangaben (Datenquelle Dachhöhe, Lage, Bodenhöhe,...)

Grundsätzliches

✔ Adressen aus AX_Lagebezeichnung und AX_Katalogeintrag



LOD1

Ableitung aus ✗ Katastergrundrissen✗ Geschosszahlen✗ Laserscandaten

CityGML – Building und BuildingPart


NBA - Erstabgabe

158.378 AX_Gebaeude 20.329 AX_Bauteil427.869 AX_Bauwerke 61.644 AX_LagebezeichnungMitHausnnummer 98.998 AX_LagebzeichnungMitPseudonummer 1.915 AX_LagebezeichnungKatalogeintrag

Ableitungskonzept wird zur Zeit umgesetzt

160.064 Building 3.383 BuildingParts



LOD1


1. SchrittVollautomatisierte

Fortführung

LOD2


2. SchrittHalbautomatisierte

Fortführung


Fortführung

LOD3

Manuell mit z.B. ✗ SketchUP✗ 3dsmax

NBA / ALKIS

3. SchrittManuelle

Fortführung



LOD1

Ableitung aus ✗ Katastergrundrisse✗ Geschosszahlen✗ Laserscandaten


Fortführung


NBA / ALKIS ✗ Fortführung der LOD1 Geometrie

✗ Informationen über LoD2 – 4 relevanteVeränderungen

Ziel der Fortführung

✗ Fortführung der Attribute

✗ Fortführung des Gebäudebestandes

Nachbearbeitung LoD2 - LoD4

Fortführung – Gebäudebestand und LoD1



✗ Anlassart

200100 - Eintragen eines Gebäudes

200200 - Veränderung der Gebäudeeigenschaften

200300 - Löschen eines Gebäudes

300500 - Veränderung der Geometrie auf Grund der Homogenisierung

✗ ALKIS GML:ID bleibt bis zum Untergang des Objektes bestehen

Vorteil in ALKIS


Nachteil in ALKIS

✗ Homogenisierung



NBA – Satz 1000 (Differenzdaten ohne Historiennachweis) (NutzerbezogeneBestandsdatenAktualisierung)

✗ Beinhaltet nur die letzte Version eines Objektes

✗ Nur das veränderte Objekt (AX_Bauteil oder AX_Gebaeude) und nicht alle Angaben zum Gebäude werden ausgegeben

✗ WFS-T Anweisungen: insert, replace und delete

✗ Beim <Replace> werden alle Eigenschaften des Objektes übergeben, auch die unveränderten

✗ Aufbau von Sekundärdatenbeständen

✗ Erstausstattung und stichtagbezogene Differenzdaten




Fortführungsfälle

Insert AX_Bauteil

16 verschiedene Fortführungskombinationen zwischen Insert, Replace und Delete möglich

Bestand

✗ Nur das veränderte Objekt (AX_Bauteil oder AX_Gebaeude) und nicht alle Angaben zum Gebäude werden ausgegeben




Replace AX_Gebaeude und Insert AX_Bauteil

Replace AX_Gebaeude, Replace AX_Bauteil und Insert AX_Bauteil

Bestand

Bestand




1. Schritt - Auswertung aller Delete - Sätze

Die Fläche des zu löschenden BuildingParts muss der Fläche des BuildingParts, welches durch Abzug entstanden ist, wieder zu geschlagen werden.




2. Schritt - Auswertung aller Insert - und Replace - Sätze der AX_Gebaeude

Erzeugung von neuen Objekten in der Klasse Building

Fortführung der Klasse Building (Attribute und/oder Geometrie)




3. Schritt - Auswertung der Insert und Replace der AX_Bauteile

Erzeugung von neuen Objekten in der Klasse BuildingPart

Fortführung der Klasse BuildingPart (Attribute und/oder Geometrie)




4. Schritt - Verschneidung der BuildingPart mit dem Building

Verschneidung und Zuordnung von Building und BuildingPart, die sich flächenmäßig überlagern




Klassifizierung der Fortführungsfälle

Fortführung Grundriss

Neuerfassung

Setzen von genericAttributen:

Anlassart

Keine 3D-relevante Fortführung

Fortführung Attribute

Prozentsatz der Flächenüberlagerung

Auswertung der Anlassart, WFS-T – Anweisungen, Grundrisse und Attribute

HomogenisierungDatum der Fortführung




HomogenisierungLOD1 LOD3

Nach der Fortführung

Vor derFortführung



LOD1



Fortführung

Building Model

NBA / ALKIS

Fortführungskonzept wird zur Zeit umgesetzt

✔ Kontinuierliche Fortführung des 3D - Stadtmodells

✔ Verbindung zum Kataster ist sichergestellt

✔ Grundlage für die Führung von LoD2 bis 4

✔ Vorbereitung auf ALKIS3D




LOD1



Fortführung

Building Model

NBA / ALKIS


1. Fortführungsatz

230 Deletes

265 Inserts >>> 93 Building 4 BuildingParts

1235 Replaces

2. Fortführungsatz

185 Deletes

286 Inserts >>> 69 Building 6 BuildingParts

491 Replaces

14 – tägiger Differenzdatensatz



Erfassung von 3D - Dachflächen mit dem Stereo Analysten für ArcGIS

LOD2


2. SchrittHalbautomatisierte

Fortführung

CityGML - Building

Fortführung



3D - DachflächenLoD1-

GrundrisseLoD 2 Gebäude

Dachüberstände abgeschnitten (Bochum)

Volumenkörper

Planare Flächen

Flächennormalen

Automatisierte Fortführung von LoD2



Volumenkörperfunktion - SketchUP 8.0 PRO

Vereinigung

Verschneidung

Teilen

Subtrahieren

Stutzen

(Tools für die Vorbereitung eines 3D - Druckverfahrens)

Äußere Schale(Vereinigung ohne innere Flächen)




Volumenkörper aus den Dachflächen

Äußere Schale - SketchUp

Volumenkörper aus der Groundsurface

Verschneidung - SketchUP

Fertig!




Automatisieren in SketchUP

Ruby und SketchUP API

Pushpull

reverse!

Normal

get_attribute

set_attribute

Manifold?

...





1. Schritt

Export der zu bearbeitenden Gebäude (LoD1)

Auswahl der Fortführungsfälle durch Daten-bank abfragen

Input: LoD1 (CityGML)3D- Dachflächen (Shape)

Export: Building, bestehend aus den3D – Dachflächen (Roofsurface)und Groundsurface

2. Schritt



3. Schritt

Import nach SketchUp• Jedes Building ist eine Gruppe mit GML:ID• Roof – und Groundsurface sortiert auf

Layern




Bearbeitung der einzelnen Gruppen

Erzeugen und Verschneidung der

Volumenkörper aus Katastergrundriss

und 3D - Dachflächen

Überprüfung des Normalenvektors für

Roof- und Groundsurface

Volumenprüfung

Klassifizierung der Wall-, Roof-, und

Groundsurface

Ruby – PlugIN Ground plus Roof >> Building (Stadt Bochum)

4. Schritt




5. Schritt

CityGML - Export aus SketchUp

6. Schritt

Import über WFS- T in die CityGML - Datenbank




Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Tobias JungStadt BochumAmt für Geoinformation, Liegenschaftenund Kataster

0234 / 910 – [email protected]/3d

mailto:[email protected]



1. Folgeabruf nach 14 Tagen

Insert Replaces Deletes 3DAX_Bauteil 41 4 21 4AX_Gebaeude 42 957 31 42AX_Bauwerke 180 0 138 51

Insert Replaces Deletes 3DAX_Bauteil 30 9 47 6AX_Gebaeude 23 365 17AX_Bauwerk 233 117 121 46

2. Folgeabruf nach 14 Tagen



Lösungen

Blöcke festlegen die nicht automatisiert fortgeführt werden dürfen

Bereiche festlegend die automatsiert fortgeführt werden dürfen

Grenzwerte festlegend wann das LoD2 fortgeführt werden soll undWann nicht

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