Date post: | 06-Apr-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | emmerich-frank |
View: | 108 times |
Download: | 0 times |
Mareike Dietrich
3D-Gebäudemodelle
Mareike Dietrich 2
AdV-Beschluss 121/10:
Digitale Oberflächenmodelle
Die Erfassung, die Modellierung und der Nachweis der Gebäude für die geotopographische Landesaufnahme und die Führung des Liegenschaftskatasters ist eine Kernaufgabe des Amtlichen deutschen Vermessungswesens.
Dazu gehört auch die dritte Dimension.
14.05.2014
Mareike Dietrich 3
AdV-Beschluss 121/10:
Zielstellung
Die AdV strebt an, dazu 3D-Gebäudemodelle bereitzustellen. Der Aufbau von 3DGebäudemodellen kann in zwei Realisierungsstufen erfolgen:
1. Realisierungsstufe LoD1 (Blockmodell bzw. Klötzchenmodell)
Es wird angestrebt, LoD1 ab 2013 bundesweit einheitlich bereitzustellen.
2. Realisierungsstufe LoD2 (Blockmodell bzw. Klötzchenmodell mit Standarddachformen).
Es ist wünschenswert, dass in den Ländern mittelfristig LoD2 bereit stehen. Eine terminliche Präzisierung für die bundesweite Verfügbarkeit erfolgt von 2013 an.
14.05.2014
Mareike Dietrich 4
Level of Detail: (Detaillierungsgrad)
Bezeichnung für die verschiedenen Detailstufen bei der Darstellung virtueller Welten
kurz: (0-4)
14.05.2014
Mareike Dietrich 5
LoD0: Regionalmodell Überlagerung von
Digitales Geländemodell
(DGM)
Textur Orthophoto oder Topografischer Karte
+
LoD0
14.05.2014
Mareike Dietrich 6
Definition nach AdV-Produktstandard für 3D-Gebäudemodelle(Stand: 24.10.2012 Version 1.1)
Ein 3D-Gebäudemodell ist ein digitales, numerisches Oberflächenmodell der Erdoberfläche, reduziert auf die in ALKIS definierten Objektbereiche Gebäude und Bauwerke (Definition nach ALKIS-OK). Unterirdische Gebäude und Bauwerke werden nicht berücksichtigt.
Das 3D-Gebäudemodell ist eine Erweiterung des Datensatzes der Hausumringe um die dritte Dimension.
14.05.2014
Mareike Dietrich 7
Hausumringe mit Höheninformation
ALKIS-Umring
LoD 1: Klötzchenmodell
14.05.2014
Mareike Dietrich 8
LoD1: Klötzchenmodell
Grundlage: Gebäudeumring aus der Liegenschaftskarte
14.05.2014
Mareike Dietrich 9
Qualität nach AdV-Produktstandard für 3D-Gebäudemodelle(Stand: 24.10.2012 Version 1.1)
LoD (Level of Detail) 1:• Der Gebäudegrundriss wird grundsätzlich der amtlichen digitalen
Liegenschaftskarte entnommen.
• Die Gebäudedarstellung erfolgt als „Klötzchen“. Alle Gebäude werden mit einem Flachdach dargestellt.
• Die Lagegenauigkeit entspricht der des zugrunde liegenden Gebäudegrundrisses.
• Die Höhengenauigkeit beträgt größtenteils 5 m. Grobe Abweichungen sind in Einzelfällen bei komplexen Dachformen möglich.
• Gemeinsam genutzte Geometrien werden redundant geführt.
14.05.2014
Mareike Dietrich 10
Qualität nach AdV-Produktstandard für 3D-Gebäudemodelle(Stand: 24.10.2012 Version 1.1)
LoD (Level of Detail) 1: Inhalt eines GebäudedatensatzesNeben der Geometriebeschreibung des Körpers umfasst der Datensatz eines Gebäudes folgende Attribute:
• Die Höhe des Gebäudes ist die Differenz in Metern zwischen dem höchsten Bezugspunkt und dem tiefsten Bezugspunkt des Gebäudes.
• Objektidentifikator• Gebäudefunktion• Qualitätsangaben (s. Metadaten)• Amtlicher Gemeindeschlüssel
•Wenn geführt:• Anzahl der Geschosse• Lagebezeichnung• Name
14.05.2014
Mareike Dietrich 11
Bezugspunkt Dach ?
14.05.2014
Mareike Dietrich 12
Ergänzung Dachform
ALKIS-Umring
LoD 2: Strukturmodell
14.05.2014
Mareike Dietrich 13
LoD2: Strukturmodell
Klötzchenmodell + standardisierte Dachformen
14.05.2014
Mareike Dietrich 14
Qualität nach AdV-Produktstandard für 3D-Gebäudemodelle(Stand: 24.10.2012 Version 1.1)
LoD (Level of Detail) 2:• Der Gebäudegrundriss wird grundsätzlich der amtlichen digitalen
Liegenschaftskarte entnommen.
• Den Gebäuden werden standardisierte Dachformen zugeordnet und entsprechend dem tatsächlichen Firstverlauf ausgerichtet.
• Die Lagegenauigkeit entspricht der des zugrunde liegenden Gebäudegrundrisses.
• Die Höhengenauigkeit beträgt größtenteils 1 m. Grobe Abweichungen sind in Einzelfällen bei komplexen Dachformen möglich.
• Gemeinsam genutzte Geometrien werden redundant geführt.
14.05.2014
Mareike Dietrich 15
Qualität nach AdV-Produktstandard für 3D-Gebäudemodelle(Stand: 24.10.2012 Version 1.1)
LoD (Level of Detail) 2: Inhalt eines GebäudedatensatzesDer Datensatz eines Gebäudes besteht neben der Geometriebeschreibung des Körperobjektes oder eines Flächenaggregates aus den folgenden Attributen:
• Objektidentifikator• Gebäudefunktion• Qualitätsangaben (s. Metadaten)• Amtlicher Gemeindeschlüssel
Wenn geführt:• generalisierte Dachform (entsprechend Enumeration in
GeoInfoDok)• Anzahl der Geschosse• Lagebezeichnung• Name
14.05.2014
Mareike Dietrich 16
LoD3: Architekturmodell
Brandenburger Tor
Hamburger Rathaus
Reichstag
Roland in Bremen
14.05.2014
Mareike Dietrich 17
LoD4: Innenraummodell
xxx
14.05.2014
Mareike Dietrich 18
Der Weg zum LoD:
DGM Hausumringe DOM
(aus Matchingdaten)
14.05.2014
19
3D-Messdaten
Digitales Geländemodell (DGM)
... sind originäre, unregelmäßig verteilte Messpunkte und/oder linien- oder flächenhafte Strukturen der topographischen Situation
Digitales Oberflächenmodell (DOM)
14.05.2014
20
Nds: noch „DGM5“ =
BKG: DGM10 (AdV)
Inzwischen Rasterweite [m] im Namen
Inzwischen Rasterweite [m] im Namen
14.05.2014
Matching mittels Digitaler Bildkorrelation
• to match (engl.) = zusammenpassen, vergleichen• Verschiebung eines Fensters• Suche nach einem möglichst ähnlichen Bildausschnitt im
anderen Bild • Ähnlichkeit = Grad der Korrelation der Grauwerte
Quelle: Photogrammetrie II –Skript, Maas
Mareike Dietrich 2114.05.2014
Matching-Daten aus digitaler Bildkorrelation
3D-Punktwolke der (sichtbaren) Oberfläche (inkl. Vegetation und Gebäude)
vollautomatische Ableitung aus Orientierten Luftbildern
Genauigkeit Höhe: ca. 30 cm (+ Offset?)
-> Ableitung DOM möglich-> Sprachgebrauch: bDOM (bildbasiertes DOM)
Mareike Dietrich 2214.05.2014
06.11.2013 23
Matching–Punktwolke mit Farbkodierung
24
2010: nur eingeschränkt nutzbar! (Überdeckung nur 60/30)
-> mit Bilddaten 2013 neu
2011: vollständig(von 1 - 4
Pkt/m²)
2012: vollständig(4 Pkt/m²)
(80% Längsüberdeckung)(80% Längsüberdeckung)
Digitale Bildkorrelation - Verfügbarkeit Matching-Daten
14.05.2014
Laserscanning Last Pulse (Bodenpunkte)
Laserscanning First Pulse (Hochpunkte)
Digitale Bildkorrelation
Entstehung von 3D-Messdaten Digitale Bildkorrelation vs. Airborne-Laserscanning
Mareike Dietrich 2514.05.2014
Mareike Dietrich 26
Umringe
14.05.2014
Mareike Dietrich 27
Umringe + DOM
14.05.2014
Mareike Dietrich 28
Umringe + DOM + DGM
14.05.2014
Mareike Dietrich 29
Umringe + DOM + DGM LOD1
14.05.2014
Mareike Dietrich 30
Problem: Bäume über Gebäuden
14.05.2014
Mareike Dietrich 31novaFACTORY (2012)
Modul 3D Pro (Firma M.O.S.S.)
Vordaten:DGM, DOM,
Gebäudeumringe
Rohdaten
Produktionsdatenbank
Freigabedaten
VertriebsdatenbankArcGIS® Server
2D + 3D GIS ObjekteMetadaten
VertriebsdatenbankArcGIS® Server
2D + 3D GIS ObjekteMetadaten
novaFACTORY 3D Pro
Nachbearbeitung
Semantik
14.05.2014
Mareike Dietrich 32
Stand der LOD Produktion in Niedersachsen 12.5.2014
14.05.2014
Mareike Dietrich 33
Datenformat für LoD nach AdV:Die City Geography Markup Language (CityGML) ist ein GML-Anwendungsschema zur Speicherung und zum Austausch von virtuellen 3D-Stadtmodellen. CityGML ist seit dem 13. August 2008 ein OGC-Standard.
Das Dateiformat Shapefile ist ein von ESRI ursprünglich für ArcView ArcView entwickeltes Format für Geodaten.
14.05.2014
Mareike Dietrich 34
Datenformat für LoD nach AdV:
Die Normbasierte Austauschschnittstelle (kurz NAS) ist eine Datenschnittstelle zum Austausch von Geoinformationen, die im Rahmen der Modellierung der Geoinformationssysteme AFIS, ALKIS und ATKIS durch die Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland (AdV) definiert wurde.
Ab GeoInfoDok 7.0 sind 3D-Gebäudemodelle im AAA-Schema modelliert.
COMING SOON:
zur Zeit: ABSTIMMUNGEN
14.05.2014
Mareike Dietrich 35
Erste Eindrücke mit niedersächsichen Daten:
14.05.2014
Mareike Dietrich 36
Erste Eindrücke mit niedersächsichen Daten:
14.05.2014
Mareike Dietrich 37
Zentrale Stelle Hauskoordinaten und Hausumringe des deutschen Liegenschaftskatasters (ZSHH):
• Ab April 2013 Abgabe von LoD 1 zur Ableitung der Hausumringe an ZSHH
(nur die Länder, welche flächendeckend LoD1 vorliegen haben)
• Ab 1.4.2014 Abgabe von LoD 1an ZSHH für alle Länder jeweils zum 1.4. des jeweiligen Jahres
Alles inklusive neuer Anforderungen an die Attributierung der Daten
14.05.2014
Mareike Dietrich 38
Mareike Dietrich
[email protected]: 0511 / 64609-223
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
14.05.2014