Sachsens Gebäude in 3D digitales Stadtmodell des GeoSN. Herr Kempe

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1 Sachsens Gebäude in 3D digitales Stadtmodell des GeoSN Herr Kempe

2 Flächendeckendes 3D-Stadtmodell in Sachsen Gliederung: 1. Aufgabenstellung / Motivation / Ziele 2. Grundlagen / Ausgangsdaten 3. Technologie / Software 4. Stand / Ausblick Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

3 Flächendeckendes 3D-Stadtmodell in Sachsen Gliederung: 1. Aufgabenstellung / Motivation / Ziele 2. Grundlagen / Ausgangsdaten 3. Technologie / Software 4. Stand / Ausblick Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

4 Unsere Aufgabe unser Ziel Aufbau eines landesweiten 3D-Stadtmodell Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe ca. 1,8 Millionen Gebäude in Sachsen im ATKIS Datenbestand

5 3D-Gebäudemodelle Nutzungspotentiale - öffentliche Sicherheit Planung Rettungswege Sicherheitskonzepte der Polizei Überflutungsgebiete/Hochwasserschutz - Immobilienwirtschaft / Makler Wohnungsuche/Kauf - Funknetzplanung - Bauplanung - Stadtbauplanung - Raumplanung - B-Pläne - Anwendung Klimaschutz (Solarpotenzial) - Anwendung Lärmkartierung (EU-Richtlinie 2002/49/EG) - Ausbreitungsrechnung TA Luft (Staub u. Abgase) Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

6 Nutzung vorhandener Geodaten 1. LIDAR Punktwolke (Laserscanpunkte) 2. Digitales Geländemodell (DGM) Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

7 Nutzung vorhandener Geodaten 3. Grundrissdaten der Gebäude Grundriss der Gebäude aus der ALK Folie 011 und 086 Automatisierte Liegenschaftskarte Grundriss der Gebäude aus ATKIS Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

8 Nutzung vorhandener Geodaten 4. Nutzung Luftbildservice Luftbilder Orthophotos Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

9 Flächendeckendes 3D-Stadtmodell in Sachsen Gliederung: 1. Aufgabenstellung / Motivation / Ziele 2. Grundlagen / Ausgangsdaten 3. Technologie / Software 4. Stand / Ausblick Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

10 Mehrwert aus Laserscanner-Daten First-Echo Only-Echos 3D-Gebäudemodell Last-Echo Geländemodell Messprinzip Airborne-Laserscanner Mehrfachreflektion Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe Trennung in Bodenpunkte u. Nichtbodenpunkte Produkte

11 Luftbilder und Orthophotos (DOP) LIDAR-Daten und Geländemodell (DGM) Luftbilder und DOP (aller 3 Jahre) LIDAR-Daten und DGM Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

12 Auswahl der Grundrissdatenbank ALK Grundrisse (Automatisierte Liegenschaftskarte) - jedes einzelne Gebäude ist ein Grundriss - gute Ausprägung (Detailtreue) der Gebäudeform Pro ATKIS Grundrisse (Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem) - hohe Vollständigkeit der Grundrisse - lagerichtige Grundrisse (ca. 3 5m) - gute Aktualität der Grundrisse (max. 3 Jahre) - lückenhafte Erfassung der Grundrisse - Lagefehler alt erfasster Grundrisse - Grundrisse nicht überall aktuell (ländlicher Raum) Contra Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe - Darstellung von mehreren Gebäuden als ein Gebäudeblock - vereinfachte Grundrissformen Zielvorgabe Aufbau LoD1 bis 2013

13 Auswahl der Grundrissdatenbank ALK Automatisierte Liegenschaftskarte ATKIS (Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem) Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

14 3D Stadtmodell mit Grundriss ALK (Automatisierte Liegenschaftskarte) Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

15 (Amtliches Topographisch-Kartographisches 3D Stadtmodell mit Grundriss ATKIS Informationssystem) Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

16 Fachliche Details der Ausgangsdaten LIDAR-Daten DGM2 Grundrisse - ATKIS (Punktwolke der Laserscannmessaufnahme) (Digitales Geländemodell) (Gebäudegrundrisse aus dem Digitalen Landschaftsmodell) Genauigkeit: - Lage ca. 0,5m - Höhe ca. 0,2m - mind. 2 Pkte. auf 1m² - Gitterweite von 2m - Höhe ca. 0,2m - Lagegenauigkeit für das Digitale Landschaftsmodell (DLM) +/- 3m 5m - Bodenauflösung der Lubi / DOP 0,2m Aktualität / Stand: Zeitpunkt der Laserscannmessaufnahme Laufendhaltung aller 3 Jahre Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

17 Flächendeckendes 3D-Stadtmodell in Sachsen Gliederung: 1. Aufgabenstellung / Motivation / Ziele 2. Grundlagen / Ausgangsdaten 3. Technologie / Software 4. Stand / Ausblick Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

18 3D-Gebäudemodelle Modellierungsmöglichkeiten Gebäudemodelle gibt es in verschiedenen Ebenen Level of Detail (LoD) LoD1 Klötzchenmodell LoD2 Standarddachformen LoD3 reale Dachform u. Ansicht von außen LoD4 Modell von Innenu.Außenraum 18 - Flachdach - Pultdach - Satteldach - Walmdach - Krüppelwalmdach - Zeltdach - Mansarddach Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

19 3D-Gebäudemodelle was ist das? Ein 3D Gebäudemodell ist ein digitales Oberflächenmodell (DOM) der Erdoberfläche, reduziert auf die Gebäude und Bauwerke Unterirdische Gebäude und Bauwerke werden nicht berücksichtigt. Das 3D Gebäudemodell ist eine Erweiterung des Datensatzes der Hausumringe (Grundrisse) um die dritte Dimension. Der Gebäudegrundriss wird grundsätzlich aus der amtlichen Liegenschaftskarte (ALK, ALKIS) entnommen Es wird ein bundeseinheitlicher Standard angestrebt Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

20 3D-Gebäudemodelle Softwarelösung novafactory 3D Produktion Datenhaltung / Vertrieb (RDB) Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

21 Nach automatischer Generierung Erkennungsrate LoD1/LoD2 Je Kachel 2x2km = ein Auftrag produziert landesweit ca Kacheln durchschnittliche Erkennungsrate LoD1 = 25% (Klötzchenmodell/Flachdach) LoD2 = 75% (Standarddachform) Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

22 Visualisierung im Viewer LandXplorer DGM Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

23 Visualisierung im Viewer LandXplorer DGM + DOP Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

24 Visualisierung im Viewer LandXplorer DGM + DOP + 3D-Stadtmodell Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

25 Manuelle Nachbearbeitung der Modelle Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

26 Manuelle Nachbearbeitung der Modelle Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

27 Manuelle Nachbearbeitung der Modelle LoD2 - keine Dachaufbauten wie Gauben oder ähnliches - keine Dachüberstände - Standarddächer - keine Grundrissänderungen (amtl. Grundriss) wie im ATKIS bzw. ALK Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

28 3D-Stadtmodell mit Solarpotentialanalyse Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

29 3D-Stadtmodell mit Solarpotentialanalyse Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

30 Dateiformate und Referenzsysteme Datenabgabe als Referenzsysteme Solarpotentialanalyse - CityGML - KML - VRML - 3DDXF - 3DShape - ETRS89 UTM - RD/83 3GK (Streifen 4 oder 5) -für KML-Daten ausschließlich WGS 84 (d.h. geographische Länge und Breite) -Daten mit Solarpotentialanalyse werden ausschließlich im Dateiformat 3DShape abgegeben Höhenreferenzsystem DHHN92 (bei KML-Daten WGS84 EGM96 Geoid) Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

31 Attributtabelle der 3D-Gebäudemodelle Dachneigung 0 = Flachdach Dachfläche in m² Ausrichtung 0 = Süd Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

32 Flächendeckendes 3D-Stadtmodell in Sachsen Gliederung: 1. Aufgabenstellung / Motivation / Ziele 2. Grundlagen / Ausgangsdaten 3. Technologie / Software 4. Stand / Ausblick Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

33 Bearbeitungsstand automatisch generiert 95% der Gesamtfläche Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

34 Stufenweiser Aufbau des 3D-Stadtmodells in Sachsen Stufe 3 Aufbau eines LoD 2 mit Standarddachformen durch manuelle Nachbearbeitung der in Stufe 2 erzeugten Gebäudemodelle, Aufbau bundesweit von der AdV vorgesehen nach 2013 Stufe 2 Neuproduktion von ausgewählten Gebieten mit guten ALK-Grundrissdaten (automatische Produktion LoD2), wo ALK nicht vollständig: - Ergänzung durch Grundrisse aus ATKIS - Erzeugung der Grundrisse durch automatische Erkennung aus LIDAR-Daten Stufe 1 LoD1, d.h. jedes Gebäude als Klötzchen mit mindestens einem Flachdach, (automatische Produktion LoD2) aus ATKIS Ende Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

35 Laufendhaltung / Fortführung Technologie ist noch im Aufbau Neuproduktion flächendeckend mit - neuen LIDAR-Daten - aktuellen Grundrissen - aktuellen Luftbildern/DOP Fortführung der Veränderungen durch - Mitteilung der Veränderungen (automatisch) - Ableitung der Veränderungen über Änderungsdatensätze zwischen den Erst -u.folgedaten - aktuelle Luftbilder/DOP - Luftbild-Matchingverfahren (Punktwolke aus Lubi) Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe

36 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! 36 GeoSN

37 Produktion der 3D - Modelle Vordaten Rohdaten zu jedem Grundriss genau der passende Ausschnitt aus: Dachform in Traufhöhe über Grundriss Anlegen Auftrag Modelldaten Datenhaltung RDB Dresdner Flächennutzungssymposium Kempe