Bisherige Entwicklung des 3D-Modell der Stadt Essen

Transkript

1 Bisherige Entwicklung des 3D-Modell der Stadt Essen 2002/2003 erste Modellierung von Gebäuden Der eigene Anspruch war, ein markantes Objekt (Kirchen, Wassertürme, Theater, etc.) pro Stadtteil, möglichst naturgetreu zu konstruieren --> rein virtuelle Ausrichtung Auf die Anzahl der entstehenden Polygone und Flächen wurde nicht geachtet

2 Bisherige Entwicklung des 3D-Modell der Stadt Essen 2002/2003 erste Modellierung von Gebäuden Der eigene Anspruch war, ein markantes Objekt (Kirchen, Wassertürme, Theater, etc.) pro Stadtteil, möglichst naturgetreu zu konstruieren --> rein virtuelle Ausrichtung Auf die Anzahl der entstehenden Polygone und Flächen wurde nicht geachtet

3 Bisherige Entwicklung des 3D-Modell der Stadt Essen 2002/2003 erste Modellierung von Gebäuden Der eigene Anspruch war, ein markantes Objekt (Kirchen, Wassertürme, Theater, etc.) pro Stadtteil, möglichst naturgetreu zu konstruieren --> rein virtuelle Ausrichtung Auf die Anzahl der entstehenden Polygone und Flächen wurde nicht geachtet

4 Die Ableitung eines LoD1 erfolgte aus ALK-Daten in ArcGIS (Gebäudeumring, Höhe aus Geschosszahl mit konstantem Höhenwert) Auch ein Luftbild als Bodentextur durfte nicht fehlen

5 Fertig!

6 Die Arbeiten am Modell wurden durch entsprechende Projekte vorgegeben: Innenstadtbereich, Messe, Grugastadion/ Festwiese, Flughafen Essen/Mülheim, Krupp Quartier, Berthold-Beitz-Boulevard, Ziel war immer die bildliche Visualisierung oder filmische Animation von Planung und Veränderung

7 Die Arbeiten am Modell wurden durch entsprechende Projekte vorgegeben: Innenstadtbereich, Messe, Grugastadion/ Festwiese, Flughafen Essen/Mülheim, Krupp Quartier, Berthold-Beitz-Boulevard, Ziel war immer die bildliche Visualisierung oder filmische Animation von Planung und Veränderung

8 Die Arbeiten am Modell wurden durch entsprechende Projekte vorgegeben: Innenstadtbereich, Messe, Grugastadion/ Festwiese, Flughafen Essen/Mülheim, Krupp Quartier, Berthold-Beitz-Boulevard, Ziel war immer die bildliche Visualisierung oder filmische Animation von Planung und Veränderung

9 Das Problem war die Datenhaltung Das Modell setzte sich aus Einzelteilen zusammen (LoD1, POI s, Gelände,etc.) die Filebasiert abgelegt waren Die Daten wurden Projektbezogen erstellt und zusammengespielt Eine Datenlieferung auf Zuruf war nur eingeschränkt möglich Beschluss der Amtsleitung 2006: Aufbau eines datenbankgestützten 3D-Modells

10 2007 wurde SGJ-3D der Firma cpa beschafft Alle Daten mussten in CityGML umgewandelt werden (bis dahin überwiegend 3ds-Format) Die Visualisierung aus der Datenbank war gerade im Innenstadtbereich auf Grund der hohen Anzahl an texturierten und aufwendig konstruierten Objekten sehr zähflüssig CityGML Format wurde zur Datenhaltung entwickelt, nicht zu Präsentationszwecken

11 2007 wurde SGJ-3D der Firma cpa beschafft Alle Daten mussten in CityGML umgewandelt werden (bis dahin überwiegend 3ds-Format) Die Visualisierung aus der Datenbank war gerade im Innenstadtbereich auf Grund der hohen Anzahl an texturierten und aufwendig konstruierten Objekten sehr zähflüssig CityGML Format wurde zur Datenhaltung entwickelt, nicht zu Präsentationszwecken

12 2009 kam durch den z-printer eine weitere Visualisierungsform hinzu: der 3D-Druck

13 2010 wurde im Rahmen der Solarpotentialanalyse (eigene Ableitung) der Einkauf eines stadtweiten Dachmodells möglich Ein LoD2-Modell lag nun flächendeckend für das Stadtgebiet vor Nachteil: die Ableitung aus Luftbildern (2009) wurde ohne Bezug zum Katastergrundriss durchgeführt Kontinuierliche Fortführung kaum möglich Modell wurde hauptsächlich zur Visualisierung von Ergebnisse genutzt

14 Solarpotential Thermografie

15 Neue Hoffnung: LoD2 Erstellung durch GeoBasis NRW Aktuelles und fortschreibbares Modell!? Leider nein: 2014 ausgeliefert, Basis sind ALK- Grundrisse Ende 2012 und Laserscanndaten 2007/2008 ALKIS Anbindung und Fortführung leider kaum realisierbar Zudem Schwächen in der Ableitung, daher Modell für Analysen nicht verwendbar

16

17

18

19

20

21

22

23

24 Grundriss OK Firsthöhe vertretbar (ca. 35 cm Differenz) Traufhöhe falsch (ca. 1,70 m Differenz) Daraus folgt auch eine falsche Dachneigung Ergebnis Für Analysen (z.b. Verschattung, Solarpotential) nicht geeignet

25 Schlussfolgerung Neuableitung des 3D-Gebäudemodells im LoD1 und LoD2 katasterbasiert mit ALKIS-Daten (AX-Gebäude, AX-Bauteil und andere) Automatisierte Fortführung über NBA-Verfahren im LoD1 Zur Dachableitung stehen Laserscan (2014) und Stereoluftbilder (2014, 2 Jahresrhythmus) zur Verfügung LoD2-Fortführung mit Daten aus Bauanträgen, später Nachkontrolle mittels Stereo Analyst

26 Das neue Modell soll ein Gebrauchsmodell werden Direkte Anbindung von geoinformatorische Daten an das Modell Ziel: Analysen mit und im 3D-Modell Texturierung der Gebäude wird nur noch eine untergeordnete Rolle spielen

27 Geländemodell Das bisherige Geländemodell beruhte auf der Laserscannbefliegung des Landes NRW aus den Jahren 2007/2008. Bei Datenabgabe wurde auf die fehlende Aktualität hingewiesen. Zielvorgabe für die Neuableitung Erstellung eines fortschreibbaren Geländemodells Verarbeitung von hybriden Eingangsdaten multifunktional Einsetzbar Ausgabemöglichkeit in verschiedenen Genauigkeitsstufen

28 Geländemodell Phase 1 Ableitung eines Grundmodells aus den Laserscandaten (Last Pulse) der Befliegung von 2014 in einem 25 cm Raster Problemfall Brücken

29 Geländemodell Die von GeoBasis NRW durchgeführte Datenbereinigung (Last Pulse Boden) ist nicht genügend durchgreifend Brückenbereiche wurden bereinigt Und wenn man aus diesen Daten wieder ein Modell berechnet?

30 Geländemodell

31 Geländemodell

32 Geländemodell Phase 2 Mit Hilfe der in ALKIS gespeicherten Brückenund Widerlagerinformationen wurde das Grundmodell bereinigt Durch Einführung von Bruchlinien bleiben diese Informationen auch bei der Ausgabe einer anderen Rasterweite erhalten

33 Geländemodell Phase 2

34 Geländemodell Phase 2

35 Geländemodell Phase 3 Nach Fertigstellung des Basismodells (Rasterweite 25 cm und Brückenbereinigung mit Bruchlinie), erfolgt nun die Verfeinerung und Aktualisierung durch Einarbeitung von vermessungstechnischen Aufnahmen Dazu werden die Aufnahmen in reine Bruchlinien- und Punktinformationen überführt

36 Geländemodell Phase 3

37 Geländemodell Phase 3

38 Geländemodell Basismodell

39 Geländemodell Fortgeführtes Modell

40 Geländemodell Weitere (geplante) Phasen Einarbeitung (Einrechnung) von in AKLIS vorhandenen Linieninformationen, z.b. Böschungslinien, Straßenbegrenzungslinien, etc. zur Verdichtung der Bruchlinien Einarbeitung von terrestrischen Laserscanaufnahmen (z.b. Mobile Laserscanning) zur Modellaktualisierung und Verbesserung

41 Geländemodell Weitere (geplante) Phasen

42 Geländemodell Weitere (geplante) Phasen

43 Geländemodell Weitere (geplante) Phasen

44 Geländemodell

45 Geländemodell

46 Geländemodell