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Mareike Dietrich 3D-Gebäudemodelle. Mareike Dietrich2 AdV-Beschluss 121/10: Digitale Oberflächenmodelle Die Erfassung, die Modellierung und der Nachweis.

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Präsentation zum Thema: "Mareike Dietrich 3D-Gebäudemodelle. Mareike Dietrich2 AdV-Beschluss 121/10: Digitale Oberflächenmodelle Die Erfassung, die Modellierung und der Nachweis."—  Präsentation transkript:

1 Mareike Dietrich 3D-Gebäudemodelle

2 Mareike Dietrich2 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

3 Mareike Dietrich3 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

4 Mareike Dietrich4 Level of Detail: (Detaillierungsgrad) Bezeichnung für die verschiedenen Detailstufen bei der Darstellung virtueller Welten kurz:(0-4)

5 Mareike Dietrich5 LoD0: Regionalmodell  Überlagerung von Digitales Geländemodell (DGM) Textur Orthophoto oder Topografischer Karte + LoD

6 Mareike Dietrich6 Definition nach AdV-Produktstandard für 3D-Gebäudemodelle (Stand: 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

7 Mareike Dietrich7 Hausumringe mit Höheninformation ALKIS-Umring LoD 1: Klötzchenmodell

8 Mareike Dietrich8 LoD1: Klötzchenmodell Grundlage: Gebäudeumring aus der Liegenschaftskarte

9 Mareike Dietrich9 Qualität nach AdV-Produktstandard für 3D-Gebäudemodelle (Stand: 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

10 Mareike Dietrich10 Qualität nach AdV-Produktstandard für 3D-Gebäudemodelle (Stand: Version 1.1) LoD (Level of Detail) 1: Inhalt eines Gebäudedatensatzes Neben 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

11 Mareike Dietrich11 Bezugspunkt Dach ?

12 Mareike Dietrich12 Ergänzung Dachform ALKIS-Umring LoD 2: Strukturmodell

13 Mareike Dietrich13 LoD2: Strukturmodell Klötzchenmodell + standardisierte Dachformen

14 Mareike Dietrich14 Qualität nach AdV-Produktstandard für 3D-Gebäudemodelle (Stand: 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 tatsächlichenFirstverlauf 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

15 Mareike Dietrich15 Qualität nach AdV-Produktstandard für 3D-Gebäudemodelle (Stand: Version 1.1) LoD (Level of Detail) 2: Inhalt eines Gebäudedatensatzes Der 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

16 Mareike Dietrich16 LoD3: Architekturmodell Brandenburger Tor Hamburger Rathaus Reichstag Roland in Bremen

17 Mareike Dietrich17 LoD4: Innenraummodell  xxx

18 Mareike Dietrich18 Der Weg zum LoD: DGM Hausumringe DOM (aus Matchingdaten)

19 19 3D-Messdaten Digitales Geländemodell (DGM)... sind originäre, unregelmäßig verteilte Messpunkte und/oder linien- oder flächenhafte Strukturen der topographischen Situation Digitales Oberflächenmodell (DOM)

20 20 Nds: noch „DGM5“ = BKG: DGM10 (AdV) Inzwischen Rasterweite [m] im Namen

21 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

22 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

23 Matching–Punktwolke mit Farbkodierung

24 : nur eingeschränkt nutzbar! (Überdeckung nur 60/30) -> mit Bilddaten 2013 neu 2011: vollständig (von Pkt/m²) 2012: vollständig (4 Pkt/m²) (80% Längsüberdeckung) Digitale Bildkorrelation - Verfügbarkeit Matching-Daten

25 Laserscanning Last Pulse (Bodenpunkte) Laserscanning First Pulse (Hochpunkte) Digitale Bildkorrelation Entstehung von 3D-Messdaten Digitale Bildkorrelation vs. Airborne-Laserscanning Mareike Dietrich

26 Mareike Dietrich26 Umringe

27 Mareike Dietrich27 Umringe + DOM

28 Mareike Dietrich28 Umringe + DOM + DGM

29 Mareike Dietrich29 Umringe + DOM + DGM LOD

30 Mareike Dietrich30 Problem: Bäume über Gebäuden

31 Mareike Dietrich31 novaFACTORY (2012) Modul 3D Pro (Firma M.O.S.S.) Vordaten: DGM, DOM, Gebäudeumringe Rohdaten Produktionsdatenbank Freigabedaten Vertriebsdatenbank ArcGIS ® Server 2D + 3D GIS Objekte Metadaten Vertriebsdatenbank ArcGIS ® Server 2D + 3D GIS Objekte Metadaten novaFACTORY 3D Pro Nachbearbeitung Semantik

32 Mareike Dietrich32 Stand der LOD Produktion in Niedersachsen

33 Mareike Dietrich33 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

34 Mareike Dietrich34 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

35 Mareike Dietrich35 Erste Eindrücke mit niedersächsichen Daten:

36 Mareike Dietrich36 Erste Eindrücke mit niedersächsichen Daten:

37 Mareike Dietrich37 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 Abgabe von LoD 1an ZSHH für alle Länder jeweils zum 1.4. des jeweiligen Jahres Alles inklusive neuer Anforderungen an die Attributierung der Daten

38 Mareike Dietrich38 Mareike Dietrich Telefon: 0511 / Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!


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