Präsentation des 3D-Stadtmodells von Helsinki

Die Stadt Helsinki hat am 30.11.2016 offiziell zwei Versionen ihres 3D-Stadtmodells vorgestellt. Ein semantisches CityGML-basiertes Stadtmodell und ein rein geometrisches Mesh-Modell.

 Helsinki 3D city models - Key note by our CTO Dr. Claus Nagel

Keynote unseres CTO Dr. Claus Nagel bei der offiziellen Präsentation des 3D-Stadtmodells von Helsinki.

 

Die vielseitigen Modelle ermöglichen die Berechnung und Visualisierung von urbanen Analysen, etwa zum Ausbau alternativer Energiequellen, der Reduktion von Treibhausgasemissionen und der Analyse von Umweltauswirkungen des Verkehrs. Weitere Anwendungsfelder sind Stadtplanung, Tourismus, Navigation, Katastrophenschutz, Ausbau des Telekommunikationsnetzes, Gebäudemanagement und Regionalplanung.

 

Seit 2015 hat die Stadt Helsinki im Rahmen des Projekts Helsinki 3D+ den Aufbau des neuen 3D-Stadtmodells auf Basis des offenen OGC-Standards CityGML umgesetzt. Ein solches Projekt ist in Finnland bislang einzigartig und wird von Beginn an von virtualcitySYSTEMS beratend begleitet.

 

Das semantische Stadtmodell wurde mit der Gebäudeableitungssoftware BuildingReconstruction von virtualcitySYSTEMS erstellt. Die rund 80.000 3D-Gebäudemodelle wurden vollautomatisch und flächendeckend anhand von Laserpunktwolken (LiDAR), digitalem Geländemodell und Gebäudeumringen erstellt und in der Qualitätskontrolle gemäß den LoD2-Anforderungen manuell verfeinert. Alle Modelle wurden grundrisstreu erstellt, wodurch eine sehr hohe Lagegenauigkeit gewährleistet ist.

 

CityGML Helsinki 3D virtualcityMAP 

 

Als 3D-Geodateninfrastruktur setzt die Stadt Helsinki unsere virtualcitySUITE ein. Diese beinhaltet alle Komponenten zur Erstellung, Verwaltung und Veröffentlichung von digitalen Städten.

 

Als zentrale Datenhaltungskomponente dient Helsinki die virtualcityDATABASE. Die Datenbank ist eine Weiterentwicklung des Open Source Projekts 3D City Database, welche für die Speicherung von semantischen Stadtmodelldaten weltweit eingesetzt wird. Die Stärken der 3D City Database wurden durch die virtualcityDATABASE um hilfreiche Werkzeuge zur Fortführung und zum Datenmanagement erweitert.

 

Für die performante Webvisualisierung wird das webbasierte Autorenwerkzeug virtualcityPUBLISHER eingesetzt, mit welchem sich 3D-Kartenanwendungen / virtualcityMAPS in kürzester Zeit aus bestehenden Geodaten kombinieren, mit sinnvollen Funktionen anreichern und einer breiten Zielgruppe bereitstellen lassen.

 

Die 3D-Kartenanwendung Helsinki 3D+ vereint das Webviewing mit einem Open Data Download Portal. Hierzu wurde das virtualcityWAREHOUSE als zusätzliches Modul in die Kartenanwendung integriert. Über das Open Data Download Portal können aktuell 10 Exportformate (z.B. KMZ, DXF, 3DS, CityGML) und zwei Modellvarianten (LoD1 und LoD2) individuell von Benutzern bezogen werden.

 

 OpenDataPortal Helsinki 3D virtualcityWAREHOUSE

 

Durch Nutzung der zentralen Geodatenbank, der OGC-konformen WFS-Schnittstelle der virtualcityDATABASE, der webbasierten Kartenanwendung und dem FME-basierten virtualcityWAREHOUSE können die Informationen aus dem semantischen 3D-Stadtmodell leicht in andere Zielsysteme übertragen werden, um so neue Kenntnisse über dreidimensionale Zusammenhänge des urbanen Raums zu erlangen.

 

Weiterführende Links

 

Offizielle Pressemitteilung

 

Projektwebseite

 

Video der Veranstaltung

 

Helsinki 3D+ mit Open Data Download Portal

 

Helsinki Reality Mesh

 

Helsinki Reality Mesh Daten

Big Data ganz leicht

Mit der virtualcitySUITE können Kommunen erstmals 3D-Stadtmodelle, Schrägluftbilder, Punktwolken und klassische 2D-Karten integriert im Internet präsentieren.

 

Ein kommunales GIS kann eine große Menge verschiedenartiger Daten verwalten und bereitstellen. Bei Daten mit großen Speichervolumen werden jedoch oft Grenzen erreicht, etwa bei 3D-Stadtmodellen, Schrägbildern, Panoramendiensten oder umfangreichen Punktwolken. In diese Lücke passt die virtualcitySUITE des Berliner Systemhauses virtualcitySYSTEMS GmbH (VCS).

 

Die virtualcitySUITE ist eine modular aufgebaute Lösung, mit der sowohl 3D-Stadtmodelle, als auch Schrägluftbilder, Punktwolken und klassische 2D-Geodaten verarbeitet und im Internet präsentiert werden können. Der Anspruch des Berliner Unternehmens ist dabei nicht, bestehende Anwendungen und Dienste zu ersetzen, sondern diese um weitere Funktionalitäten zu ergänzen. Daher liegt der Fokus insbesondere auf Funktionen zur Verwaltung und Visualisierung von 3D-Geodaten sowie zur Visualisierung von Schrägluftbildern und Punktwolken. Aufgrund der Modularisierung des Angebots können Nutzer der virtualcitySUITE individuelle Lösungen zusammenstellen, die ihren Erfordernissen entsprechen.

 

Mit dem virtualcityPLANNER gibt es ein neues Werkzeug für Stadtplaner, mit dem beispielsweise verschiedene Szenarien visualisiert werden können. Bild: VirtualCitySystems

Mit dem virtualcityPLANNER gibt es ein neues Werkzeug für Stadtplaner, mit dem beispielsweise verschiedene Szenarien visualisiert werden können. Bild: VirtualCitySystems

 

Kernkomponente ist der virtualcityPUBLISHER, ein Autorensystem für die Erzeugung von Kartenanwendungen. Mit Hilfe des virtualcityPUBLISHERS können 3D-Geodaten, Schrägluftbilder und Punktwolken schnell und einfach für das Webviewing aufbereitet und zu Webmapping-Anwendungen zusammengestellt werden. „Diese lassen sich individuell gestalten, um zahlreiche Funktionen ergänzen und einfach im Inter-/Intranet publizieren“, erläutert Dr. Claus Nagel, Geschäftsführer von virtualcitySYSTEMS.

 

Individuelle Anwendungen

 

Über eine vorhandene Programmierschnittstelle und URL-Parameter können die fertigen Anwendungen mit bestehenden GIS- und Auskunftssystemen gekoppelt werden. So kann beispielsweise aus einer bestehenden Kartenanwendung per URL Parameter direkt in die Schrägbildsicht oder in das 3D-Stadtmodell gewechselt werden. Dies ermöglicht eine schnelle Lagebeurteilung und auch das Messen der Höhe eines Objektes in 3D oder in den Schrägbildern. Andersherum ist es genauso möglich, bestehende Geodatendienste in eine virtualcityMAP zu integrieren, so dass diese als zusätzliche Ebenen im 3D-Kartenview angezeigt werden. Auch Abfragen gegen bestehende Dienste oder die Einbindung von Adressen und POIs sind einfach umzusetzen. „Nutzer der virtualcitySUITE können mit wenig Aufwand individuelle Anwendungen (Apps) für unterschiedliche Nutzergruppen erstellen“, betont Dr. Nagel.

 

Neben den Anwendungen, die sich an klassischen Auskunftssystemen orientieren und die Such-, Abfrage und Messfunktionen beinhalten, bietet die virtualcity SUITE insbesondere die Möglichkeit, Datenabgabeplattformen mit dem virtualcityWAREHOUSE-Modul zu realisieren. Das Modul basiert auf der Feature Manipulation Engine (FME) der kanadischen Firma Safe Software. Es bietet umfangreiche Funktionen, um 3D-Geodaten aus einer Datenbank zu extrahieren, in unterschiedliche Zielformate zu transformieren und automatisiert bereitzustellen. Ein öffentliches Beispiel einer solchen Datenabgabeplattform ist das Berlin 3D Downloadportal (www.businesslocationcenter.de/ berlin3d-downloadportal), über das seit Freischaltung im März 2015 bereits weit über 5.000 automatisierte Downloads mit einer Gesamtdatenmenge von über 150 GB in gepackter Form erfolgt sind.

 

„Durch die Nutzung der FME als skalierbare Lösung für die Datenprozessierung ist jederzeit eine individuelle Anpassung und Erweiterung an die Bedürfnisse der Kunden möglich. Diese Option wird von vielen Kunden aktiv genutzt, um weitere Daten und Formate in den Abgabeprozess zu integrieren“, sagt Dr. Nagel.

 

Darstellung von Planungsszenarien

 

Vor dem Hintergrund der Nutzung von 3D-Stadtmodellen in Kommunen hat VCS ein neues Zusatzmodul für die Darstellung von Planungsszenarien im Angebot: den virtualcityPLANNER, der auf der Interge o vorgestellt wird. Die Darstellung von Planungsobjekten im virtuellen Stadtraum soll die Entscheidungsfindung in Stadtverwaltung und Bürgerschaft unterstützen. Das Modul ermöglicht es, Planungsszenarien zu erstellen und zu veröffentlichen. Es unterstützt den Upload von 3D-Modellen, deren Platzierung im virtuellen Stadtraum sowie ein Ausblenden von bestehenden Gebäuden. Dazu kommt die rechtebasierte Verwaltung der erstellten Planungsszenarien – ein Bearbeiter kann frei entscheiden, ob und mit wem er ein Planungsszenario teilt. Funktionen zum Zeichnen von Polygonen, zur Kommentierung und zum Upload weiterführender Materialien ergänzen das Modul. Ein kollaboratives Arbeiten am Modell ist nach Angaben des Herstellers ebenfalls möglich.

 

Eine weitere Neuheit der virtualcity- SUITE betrifft die Unterstützung von massiven Punktwolken, die das Berliner Systemhaus in Kooperation mit dem Partner Point Cloud Technology (PCT) aus Potsdam entwickelt hat. Die PCT-Technologie sorgt dafür, dass unbegrenzt große Punktwolken für das Viewing in der virtualcityMAP aufbereitet und interaktiv gestreamt werden können. „Neben der Visualisierung von kompletten Punktwolken ist auch die Visualisierung ausgewählter Punktklassen möglich. Dadurch kann zum Beispiel ein 3D-Stadtmodell gemeinsam mit allen Vegetationspunkten präsentiert werden“, erläutert Dr. Nagel.

 

Verwaltung massiver Geodaten per Hostinglösung

 

Alle Module der virtualcitySUITE können entweder als Software zum Betrieb in der eigenen Infrastruktur erworben oder auch als Hostinglösung bei virtualcitySYSTEMS beauftragt werden. „Gerade im Bereich des Hostings beobachten wir eine zunehmende Nachfrage. Viele mittlere und kleine Kommunen verfügen nicht über die Ressourcen und das Personal, um eine passende Infrastruktur selber zu betreiben“, beschreibt der VCS-Geschäftsführer. Mit Hilfe einer gehosteten Lösung gelingt es diesen Kommunen schnell und unkompliziert, die verfügbaren massiven Geodaten in verwaltungsweite Prozesse einzubinden. Hierzu kooperiert virtualcitySYSTEMS mit dem Unternehmen Aerowest GmbH, die regelmäßig Schrägbildflüge und 3D-Stadtmodellprojekte durchführt.

 

 

Zum Artikel

 

3D City Database Version 3.3

Neuerungen in Version 3.3

 

Die neue Version 3.3 der 3D City Database (3DCityDB) ist seit heute verfügbar. Neben Verbesserungen und Bugfixes beinhaltet das Release als wichtigste Neuerung einen eigenen Webclient zur plugin-freien Visualisierung von 3D-Stadtmodellen in modernen Web-Browsern (z.B. Mozilla Firefox, Google Chrome oder Apple Safari) auf Grundlage von Cesium.

 

Bereits seit Version 3.0 unterstützt die 3DCityDB die CityGML-Versionen 1.0 und 2.0, und wird mit einem einfachen WFS-Dienst zur Abfrage von CityGML-Objekten ausgeliefert. Die Open Source Lizenz wurde mit Version 3.3 von der Lesser GNU Public Lizenz auf die Apache 2.0-Lizenz umgestellt.

 

Die neuen Funktionen werden mit dem nächsten Release der virtualcityDATABASE auch unseren Kunden zur Verfügung stehen. Unsere virtualcityMAP Technologie basiert bereits jetzt auf dem Open Source Kern und erweitert diesen um die hoch-performante Visualisierung beliebig großer 3D-Stadtmodelle auch auf mobilen Endgeräten wie Smartphones und Tablets unter Android und iOS.

 

Zusätzlich ermöglicht die virtualcityMAP die Integration von Geländedaten, Schrägluftbildern, Punktwolken, instanziierten Objekten, WM(T)S- und WFS-Diensten sowie 2D-Karten (Live Demonstrator). Mit unserem virtualcityWFS können CityGML-Objekte nicht nur anhand beliebiger räumlicher und thematischer Filter aus der Datenbank angefragt, sondern auch eingefügt, editiert und gelöscht werden.

 

Schlüsselmerkmale 3D City Database

 

  • Semantisch und hierarchisch strukturiertes Datenmodell basierend auf CityGML
  • Unterstützung von CityGML 2.0 und 1.0
  • Unterstützung aller 5 CityGML LoDs
  • Unterstützung von generischen und prototypischen Objekten
  • Verwaltung von Geländemodellen und Texturen
  • Umfangreiche Dokumentation

 

Schlüsselmerkmale Werkzeuge

 

  • Lesen und Schreiben beliebig großer CityGML-Dateien inkl. Texturen, XLinks
  • Läuft unter Windows, Linux und MacOS X
  • KML/COLLADA/glTF-Exporter mit vielfältigen Darstellungsoptionen und automatischer Kachelung für Google Earth und Cesium (WebGL)
  • Eigener, Cesium-basierender 3D-Webclient zur Visualisierung von Stadtmodellen im Webbrowser
  • Sachdatendarstellung über konfigurierbare Informationsballons
  • Import / Export auch im Batch-Betrieb
  • Export zusätzlicher thematischer Daten über Spreadsheets
  • Unterstützung von Koordinatentransformationen
  • WFS 2.0.0 (Simple WFS Profile)

 

Das Paket kann unter www.3dcitydb.org kostenlos heruntergeladen werden.

 

Was ist die 3D City Database?

 

Die 3D City Database ist ein Open-Source-Programmpaket zur effizienten Speicherung, Verwaltung und Visualisierung von CityGML-basierten 3D-Stadtmodellen. Die 3DCityDB ist weltweit in zahlreichen Städten und in Deutschland bei fast allen Landesvermessungsämtern bzw. -betrieben im produktiven Einsatz (Projektseite).

 

Weiterentwicklung der 3D City Database

 

Die Weiterentwicklung der 3D City Database erfolgt in Kooperation zwischen der TU München, M.O.S.S. Computer Grafik Systeme GmbH und virtualcitySYSTEMS. Neben der Leitung des Steuerungsgremiums der Kooperationspartner, übernimmt virtualcitySYSTEMS die Rolle eines Kernentwicklers des Open Source Projekts.

Besuchen Sie uns auf der INTERGEO 2016

 

Vom 11.10.-13.10.2016 findet die diesjährige Intergeo in der Freien und Hansestadt Hamburg statt. Wir, das Team von virtualcitySYSTEMS, würden uns sehr freuen, Sie in Hamburg an unserem Stand in der Halle A4, Stand D4.033 begrüßen zu können. Damit Sie sich bereits im Vorfeld einen Überblick über unsere diesjährigen Themen verschaffen können, stellen wir Ihnen unsere Messe-Highlights kurz vor:

 

virtualcityPUBLISHER

 

Der virtualcityPUBLISHER ist eine Kernkomponente unser Lösung für die Veröffentlichung und Bereitstellung von 3D-Kartenanwendungen im Inter- und Intranet. Mit Hilfe des virtualcityPUBLISHER können 3D-Geodaten, Schrägluftbilder und Punktwolken schnell und einfach für das Webviewing aufbereitet und zu innovativen Webmapping-Anwendungen zusammengestellt werden. Die erstellten Kartenanwendungen können in allen modernen Browsern genutzt werden, egal ob der Zugriff über ein Desktop PC oder über ein Tablet oder Smartphone erfolgt.

 

virtualcityPUBLISHER Pointcloud Add-on

 

Eine weitere Neuheit der virtualcitySUITE betrifft die Unterstützung von massiven Punktwolken, die das Berliner Systemhaus in Kooperation mit dem Partner Point Cloud Technology (PCT) aus Potsdam entwickelt hat. Die PCT-Technologie sorgt dafür, dass unbegrenzt große Punkt- wolken für das Viewing in der virtualcityMAP aufbereitet und interaktiv gestreamt werden können. Selbstverständlich kann die Aufbereitung und Visualisierung auch auf bestimmte Punktklassen, beispielsweise alle Vegetationspunkte, beschränkt werden.

 

virtualcityPLANNER

 

Vor dem Hintergrund der Nutzung von 3D-Stadtmodellen in Kommunen haben wir ein neues Zusatzmodul für die Darstellung von Planungsszenarien im Angebot: den virtualcityPLANNER, der auf der Intergeo vorgestellt wird. Die Darstellung von Planungsobjekten im virtuellen Stadtraum soll die Entscheidungsfindung in Stadtverwaltung und Bürgerschaft unterstützen. Das Modul ermöglicht es, Planungsszenarien zu erstellen und zu veröffentlichen. Es unterstützt den Upload von 3D-Modellen, deren Platzierung im virtuellen Stadtraum sowie ein Ausblenden von bestehenden Gebäuden.

 

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Wollen Sie Ihre 3D-Stadtmodelldaten, Punktwolken oder Schrägluftbilder verwaltungsweit oder öffentlich präsentieren? Sind Sie daran interessiert ein vorhandenes Stadtmodell für Planungszwecke zu nutzen? Dann besuchen Sie uns gerne spontan auf der Intergeo 2016 oder vereinbaren Sie einen Termin unter Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!.

 

Im Rahmen des Climate-KIC geförderten Projektes 3DGPC hat virtualcitySYSTEMS GmbH in Kooperation mit dem European Institute For Energy Research (EIFER) und dem Chair for Sustainable Planning and Urban Design der TU Berlin einen Demonstrator zur energetischen Simulation in Städten erstellt. Der Demonstrator greift die Diskussion im Quartier Berlin-Moabit über den Austausch der bestehenden Gaslaternen durch LED-Leuchten auf.

 

Der Demonstrator ermöglicht einem User ein beliebiges Polygon in Berlin-Moabit auszuwählen, in dem die vorhandenen Gaslaternen durch effizientere LED-Leuchten ausgetauscht werden sollen. Zur Simulation unterschiedlicher Szenarien integriert der Demonstrator die EDF City Simulation Platform in die 3D-Geodateninfrastruktur von virtualcitySYSTEMS. Diese beinhaltet als Datenhaltungskomponente die virtualcityDATABASE 3.0 mit dem virtualcityWFS 3.0, welcher eine Web-Schnittstelle zum Zugriff auf die Lampendaten (CityGML) anbietet.

 

Die Visualisierung wird durch die virtualcityMAP 3.0 ermöglicht. In der Simulation werden die CO2 Emissionen, der Energieverbrauch und die Betriebskosten berechnet. Die Berechnungen werden für das Business as Usual Szenario (Gas Laternen) sowie für das definierte Szenario der gewählten LED Leuchten in dem ausgewählten Gebiet durchgeführt. Zudem werden verschiedene Lampentypen in dem 3D-Stadtmodell der Stadt Berlin visualisiert, so dass die Auswirkungen auf das Straßenbild mit berücksichtigt werden können. Für die Zukunft sind weitere Simulations-Szenarien geplant.

 

Zur Konferenzmesse Metropolitan Solutions wurde der Demonstrator in die CHORA-BrainBox der TU Berlin integriert. Die BrainBox ist ein Smart City Lab, in dem kollaborativ Szenarien entwickelt und Entscheidungen getroffen werden können. So ermöglicht der Demonstrator das kollaborative durchspielen von Szenarien mit unterschiedlichen Lampentypen. Dies ermöglicht eine gemeinsame Entscheidungsfindung anhand berechneter Energieparameter und der visuellen Erscheinung der Lampentypen im Stadtbild, nicht nur für Entscheidungsträger, sondern auch für die breite Öffentlichkeit.

 

 

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