Print deze pagina

3D Pilot. Eindrapport werkgroep Aanbod van 3D geo-informatie

NCG Groen 52, Joris Goos, Rick Klooster, e.a., 3D Pilot. Eindrapport werkgroep Aanbod van 3D geo-informatie

Joris Goos, Rick Klooster, Jantien Stoter, Edward Verbree, Gerbrand Vestjens, George Vosselman

Nederlandse Commissie voor Geodesie 52, Delft, 2011. 86 pagina's.
ISBN: 978 90 6132 330 3.

Alleen verkrijgbaar als gratis elektronische publicatie (pdf):


Samenvatting

De werkgroep Aanbod van 3D geo-informatie heeft een ruime hoeveelheid datasets op de testlocatie in Rotterdam (2D en 3D, raster en vector, kleinschalig en grootschalig, uit inwinning en uit bestaande registraties) verzameld. Via een door de TU Delft ter beschikking gestelde dataserver zijn deze datasets (maar ook enkele tools, presentaties en toelichtingen) door de deelnemers van de 3D Pilot vrijelijk te up- en downloaden. Deze dataserver blijft ook na afloop van de pilot voorlopig beschikbaar. Het 3D Pilot dossier op www.geonovum.nl bevat een beschrijving van de datasets.

In zeven plenaire bijeenkomsten en tussentijdse projectteamoverleggen is steeds aandacht besteed aan de aanbodzijde van 3D geo-informatie in Nederland. Circa twintig partijen hebben samengewerkt aan de activiteit Aanbod van 3D geo-informatie van de pilot.

De in Nederland aanwezige brongegevens (zoals TOP10NL, GBKN/BAG, DTB, AHN2, 3D CAD, AEC, BIM of IFC modellen uit ontwerp of bouw en GeoTOP) en datasets die uit inwinning kunnen worden verkregen (zoals stereoluchtfoto's, oblique luchtfoto's, 360° panoramafoto's, en laseraltimetrische data uit airborne, dynamische of terrestrische inwinning) vormen samen rijke startgegevens voor de opbouw van 3D geo-informatie. De in de 3D Pilot uitgevoerde werkzaamheden laten zien wat anno 2011 in Nederland kan als het gaat om de opbouw van 3D geo-informatie. Deze opbouw is daarbij onderverdeeld in de opbouw van objecten (waaronder panden), de modellering van het terrein en het aanbrengen van textuurinformatie (de 'aankleding' van het model).

Onderscheid is gemaakt tussen technieken om op (semi-)automatische wijze 3D geo-informatie op te bouwen uit data die uit inwinning wordt verkregen enerzijds, en technieken om 3D geo-informatie op te bouwen uit een combinatie van ruwe data en bestaande (1D, 2D en 3D) brongegevens anderzijds. Daarvoor is het over het algemeen wel noodzakelijk dat de topografische bestanden objectgerichte informatie bevatten. Voor beide soort technieken worden op dit moment ruwweg twee paden bewandeld, te weten die van de fotogrammetrie en die van de laseraltimetrie. Hoewel het goed mogelijk is om met behulp van of fotogrammetrie of laseraltimetrie 3D geo-informatie op te bouwen, lijkt het erop dat de combinatie van beide technieken leidt tot optimale resultaten. Laseraltimetrie is dan krachtig als het gaat om opbouw van relatief eenvoudige objecten (zoals eenvoudig gevormde panden) van een hoge kwaliteit en met een hoge mate van automatisering, en fotogrammetrie lijkt het meest geschikt voor handmatige verfijning, detaillering en correctie.

Er zijn vier belangrijke technisch inhoudelijke redenen om bij opbouw van 3D informatie uit te gaan van bestaande registraties:

  • Aansluiten op bestaande registraties betekent aansluiten (via GIS) op bestaande toepassingsdomeinen.
  • Bestaande registraties bevatten soms semantisch rijke informatie, die moeilijk te verkrijgen is uit inwinningstechnieken (zoals fotogrammetrie en laseraltimetrie).
  • Bestaande registraties bevatten informatie over objecten die de automatiseringsgraad van de methode en de kwaliteit van automatisch bepaalde semantische objecten verhoogt.
  • Bij de bijhouding kan gebruik worden gemaakt van het bijhoudingsproces (of in ieder geval de daarbij gebruikte informatie) van de bestaande registraties.

De modellering van het terrein is over het algemeen niet zeer complex en bestaat uit een (constrained) triangulatie op basis van bestaande 3D punten. Textuurinformatie is relatief eenvoudig aan te brengen, ofwel via textuurinformatie uit beeldinformatie (mits beeldinformatie zoals fotomateriaal, inclusief oriënteringsgegevens, beschikbaar is), ofwel via textuurinformatie op basis van computer graphics. Textuurinformatie in de vorm van computer graphics is vele malen efficiënter op te slaan en te gebruiken dan textuurinformatie uit beeldinformatie, maar vereist wel dat in de 3D modellen (enige) semantiek is opgeslagen.

Op dit moment bestaan nog geen succesvolle technieken, anders dan de combinatie met bestaande (2D) gegevens en hun semantiek, om volledig automatisch tot semantisch rijke 3D geo-informatie te komen. Verwacht wordt dat daar met de introductie van een standaardreferentieformaat en de ontwikkeling van het toepassingsdomein voor 3D geo-informatie verandering in komt.

De mate van automatisering in de opbouw van 3D geo-informatie is, net als de financiële inspanning die nodig is om 3D geo-informatie op te bouwen, sterk afhankelijk van de gekozen detaillering. Het is bijvoorbeeld mogelijk om tot een LOD1 modellering te komen op basis van een volledig automatische opbouw.

De toepassingsdomeinen GEO en BIM (vergelijk GIS versus CAD, op grote schaal versus lokaal, gegeneraliseerd versus een hoge mate van detail) groeien naar elkaar toe en vullen elkaar aan. GIS gegevens (in BIM vaak aangeduid als omgevingsinformatie) kunnen als referentie worden gebruikt bij BIM, en andersom kan BIM als bron dienen voor 3D geo-informatie. Het concept van meerdere geometrische representaties (in de verschillende detailniveau's LOD0 – LOD4), zoals CityGML dat kent, is uitstekend geschikt voor een dergelijke aanpak. Waar BIM modellen informatie bevatten met een detaillering gelijk aan LOD4 is het geodomein in staat om op efficiënte wijze gebaseerd op bestaande registraties en datasets, 3D informatie op te bouwen tot LOD2.

De 3D wereld wordt gekenmerkt door een grote veelzijdigheid aan softwarepakketten en bijbehorende bestandsformaten. Het geodomein is met name gebaat bij uitbreidingen naar complete 3D functionaliteit, voor zover nog nodig, van de software pakketten die ook voor de opbouw en het beheer van 2D geo-informatie worden gebruikt.

Vanuit het perspectief van een overheidsorganisatie is de positionering van 3D geo-informatie in de organisatie niet eenvoudig. De volgende aanbevelingen zijn te doen voor overheidsorganisaties die 3D geo-informatie in hun processen willen plaatsen:

  • Leg en onderhoud een contact met de toepassingsdomeinen.
  • Kies en onderbouw op basis van de beoogde toepassingen een integrale strategie voor de opbouw van 3D informatie, die bepaalt welke registratie(s) bepalend zullen zijn en waarop aansluiting moet worden gezocht, maar ook bepaalt welke kwaliteit noodzakelijk en haalbaar is (detaillering, typering, semantiek, geometrie).
  • Maak gebruik van partnerships en specialisten om de balans te zoeken tussen inwinnen en gebruik maken van bestaande registraties.
  • Gebruik bestaande bestandsformaten in de diverse toepassingsdomeinen, maar zoek naar uitwisseling in een specifiek uitwisselingsformaat.
  • De noodzaak van een standaarduitwisselingsformaat is evident en maakt meervoudig gebruik van eenmalig opgebouwde 3D informatie mogelijk.

De volgende stap is het beschikbaar maken van deze 3D informatie in een standaard zodat deze hergebruikt kan worden. De ontwikkeling van een standaarduitwisselingsformaat zal een positieve impuls betekenen voor de toegankelijkheid en uitwisselbaarheid van 3D geo-informatie.


Inhoudsopgave

  • Samenvatting . . . 1
  • Aanpak . . . 5
  • Resultaten . . . 7
  • Verdere bewerkingen op de data . . . 15
  • Opbouw van 3D geo-informatie . . . 21
  • De positionering van 3D in de organisatie . . . 35
  • Conclusies en aanbevelingen . . . 37
  • Bijlage I. Overzicht data op de server . . . 41
  • Bijlage II . Beschrijvende tabellen bij data op de server . . . 45