Strategien und Arbeiten für den Aufbau des 3D-Stadtmodells der Stadt Luxemburg (geplant)

Transkript

1 Strategien und Arbeiten für den Aufbau des 3D- der Stadt (geplant) 1

2 Vortrag mit 3D-Daten in einer 2

3 Historie der Stadt 963 gegründet vom Grafen Siegfried : Lucilinburhuc Lucilin = klein Burhuc = Burg Kleine Festung 3

4 Historie der Stadt Ab dem 16. Jhdt bekannt als die Festungsstadt Gibraltar des Nordens Aktuell Seit dem 23. Oktober Einwohner In einer Studie von 2007 ~ Beschäftigte Impakt auf kommunale Infrastruktur 4

5 Motivation des 3D- Notwendigkeit eines flächendeckenden 3D- wegen verschiedener Impaktstudien aus dem Umweltbereich: Lärmkartierung, Luftreinhalteplan, Steigender Druck aus Politik und Öffentlichkeit Immer mehr 3D-Datenanfrage von Planern und Ingenieurbüros 5

6 Datenbestand der Stadt (Topo) 5000er Topografische Karte Liegt in einer SDE und wird mit ArcGIS gepflegt Vorteil dieser Daten: geschlossene Flächen Lagegenauigkeit der topografischen Karte ~1m die Ersterfassung photogrammetrische Auswertung von 1977 mit periodischen Aktualisierungen. Aktualisierung anhand Digitalisierung von Orthophotos 6

7 Datenbestand der Stadt (Topo) Topografischer Atlas (1/500) 500er-Datenbestand photogrammetrische Erstauswertung 1987 danach terrestrische Ergänzungen laufende Fortführung Nachteil dieses Datenbestands für das 3D-Modell: der Grundriss liegt nur im vorderen Fassadenbereich vor (aus Gründen der Kosten und Zugänglichkeit) 7

8 Datenbestand der Stadt (Topo) Regelmässige Überfliegung der Stadt im 3- Jahrestakt Orthophoto 2001 Orthophoto 2004 Orthophoto 2007 Orthophoto

9 1. Fazit Alle bestehende Daten bedingt einsetzbar Überlegungen zur Einführung eines 3D- der Stufen LoD1 und LoD2 9

10 Aufbau des Hardware: Oracledatenbankserver für Produktionsdaten, PostgreSQLdatenbankserver für Präsentations- und Testdaten Software: Software SupportGIS 3D von CPA-Systems Software Trimble SketchUp mit CityGML-Importer und -Exporter der Firma GEORES Daten: CityGML-Daten DGM: bestehendes TIN der Stadt Orthophoto 2010 Personal: 1 technisch geschulter Mitarbeiter im permanenten Einsatz 1 Projektleiter 50% 1 weiterer Mitarbeiter, der bei konkreten Projekten assistiert. 10

11 Aufbau des LoD1 (Klötzchenmodell) Sofort erstellbar aus bestehenden Daten 5000er Grundkarte (Shape-Format) verschnitten mit Geschossigkeitsangabe aus dem Planungsamt, DGM als Punktraster, Orthophoto 2010 als Bodentextur, Liegt für das ganze Stadtgebiet vor. 11

12 Aufbau des LoD2 (modellierte Dachformen) Keine bestehende Daten Konzept: Stereoskopische Erfassung der Dachflächen aus den Orthophotos 2010 und anschliessende Bildung der Gebäudekörper durch vertikale Projektion der äussersten Dachlinien auf das DGM Orthophotos mit 10 cm Auflösung und einer Überlappung 60/60 Format CityGML Dachausbauten > 50cm werden modelliert Dachtexturierung anhand von TrueOrthophotos im png-format DGM als TIN Bodentexturen aus Orthophotos

13 Aufbau des 13

14 Aufbau des 14

15 Aufbau des 15

16 Stand des aktuellen Stadt Unterteilt in 24 Stadtviertel Gesamtfläche 51 km 2 Stadtviertel in 3D 2010: 2 Stadtviertel Zentrum und Bahnhof 2011: 3 Stadtviertel Gasperich, Belair und Hollerich 2012: 4 Stadtviertel Limpertsberg, Rollingergrund, Pfaffenthal und Kirchberg Insgesamt: 7774 Hauptgebäude Nebengebäude 16

17 2010: 2 Stadtviertel Zentrum und Bahnhof 2011: 3 Stadtviertel Gasperich, Belair und Hollerich 2012: 4 Stadtviertel Limpertsberg, Rollingergrund, Pfaffenthal und Kirchberg Gebäude: 7774 Nebengebäude:

18 Bisherige Erfahrungen mit 3D In CityGML ziemlich unbekannt Datenstruktur sehr stabil und gewinnt an Popularität orientiert Sämtliche Daten liegen in einer Oracle als Produktionsdatenbank PostgreSQL als Test- und Projektdatenbank Unterschiedliche en = unterschiedliche Performance Texturen Unterscheidung Bodentexturen und Dachtexturen Mehrere Formate: TIFF, JPEG, PNG Fileserver oder viele Möglichkeiten unterschiedliche Performance Abwägung je nach Anwendungsbereich Digitales Gelände Modell Punktraster Reicht in nicht aus wegen der markanten Topographie TIN (Dreiecksvermaschung) Ideal für Stadt, Grosse Anzahl an Dreiecken Importproblem 18

19 Fortführung Gebäudefortführung: 2 Varianten: Regelmässige Überfliegung (3-Jahrestakt) Stereoskopische Bildflugauswertung Angabe der neuen Gebäude durch das Bauamt Auswertung Ersetzung der alten Gebäude durch neue Gebäude Terrestrisches Gebäudeaufmass Einmessung Aufmass der Gebäude straßenseitig und Traufe als Kontrolle Anhand der Baupläne Gebäude erstellt LoD-Mutation Überführung von LoD2 nach LoD3 19

20 Fortführung Konzept der terrestrischen Gebäudeaufmessung Export aus der 20

21 Fortführung Konzept der terrestrischen Gebäudeaufmessung Grundrisserstellung 21

22 Fortführung Konzept der terrestrischen Gebäudeaufmessung Gebäudeerstellung mit Trimble SketchUp-GEORES 22

23 Fortführung Konzept der terrestrischen Gebäudeaufmessung Gebäudeexport im Format CityGML (GEORES-PlugIn) und Import in die 23

24 Fortführung Überführung in LoD3 Gleiche Vorgehensweise wie bei Fortführung wenige Beispiele 24

25 Fortführung Überführung in LoD3 Gleiche Vorgehensweise wie bei Fortführung Texturierung der Wände 25

26 Anwendungen Studien in der Lärmkartierung, Luftreinhalteplan, Belastungsstudien durch elektromagnetische Wellen (städtisches WIFI-Netz mit 465 Antennen) Solarkataster Simulationen von neuen Bauprojekten in das bestehende 3D-Stadtmodell Geplante Straßenbahn LuxTRAM Architekturwettbewerb Datenexports an große Verwaltungen, Ingenieursbüros für Studienzwecke Daneben wird die neue photogrammetrische Auswertung zur Fortführung des 500er Datenbestands genutzt (keine gesetzliche Einmesspflicht) 26

27 Anwendungen Solarkataster Vom Energieamt angefragt Erleichterte Auswertung, da Daten schon in CityGML vorhanden 27

28 Anwendungen Anpassung des Flächennutzungsplans Maximale zulässige Gebäudehöhe aktuelle Bebauung Bessere Interpretation von Häuserreihen durch 3D-Ansicht Erleichtertes Verständnis für Entscheidungsträger 28

29 29

30 30

31 Anwendungen Architekturwettbewerb: Royal-Hamilius 31

32 Laufende Projekte In Kooperation mit der Gesellschaft LUXTRAM: Erstellung eines LoD3 für die gesamte Strassenbahntrasse 32

33 Laufende Projekte In Kooperation mit der Gesellschaft LUXTRAM: Photomontagen 33

34 Laufende Projekte In Kooperation mit der Gesellschaft LUXTRAM: Photomontagen 34

35 Ausblick Erweiterung des 3D- bis zur Gemeindegrenze Erstellung nach LoD3 für benötigte Architekturunterlagen Verfeinerung des CityGML- V Einführung einer Webapplikation für kommunale Benutzer 35

36 Marc Orban Stadt Service de la Topographie et de la Géomatique