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3D-Stadtmodelle in PostGIS mit der 3D City Database (fossgis2013)
Published 13 years, 3 months ago
Description
3D-Stadtmodelle in PostGIS mit der 3D City Database
Mit der 3D City Database ist es möglich CityGML-basierte virtuelle 3D-Stadtmodelle in einem Datenbank Management System (DBMS) zu speichern. Es handelt sich dabei um ein relationales Datenbankschema, das aus dem Datenmodell des OGC-Standards CityGML abgeleitet und für Datenbank-Routinen optimiert wurde. Über eine einfach zu bedienende Java-basierte Client-Anwendung können 3D-Modelle in die Datenbank im- und exportiert werden. Die freie, quelloffene Software wurde in den letzten Jahren maßgeblich von dem Institut für Geodäsie und Geoinformationstechnik (IGG) an der TU Berlin unter der Leitung von Prof. Thomas H. Kolbe entwickelt und unterstützt seit Sommer letzten Jahres neben Oracle Spatial endlich auch die freie Geodatenbank PostGIS.
Die 3D-Unterstützung von PostGIS wurden zuletzt mit dem Release der 2.0 Version im April 2012 stark erweitert. Bei der derzeit noch recht geringen Auswahl an Werkzeugen zum Austausch und Bearbeiten von dreidimensionalen Geodaten, liefert die 3D City Database ein hervorragendes Beispiel einer effizienten wie leistungsstarken 3D-Datenbank auf PostGIS.
Der Vortrag wird die zum Einen die technischen Hintergründe rund um CityGML und den Datenbankaufbau erläutern und zum Anderen praktische Anwendungsbeispiele im Bereich der Web-Visualisierung von Stadtmodellen präsentieren.
Mit der 3D City Database, in der Folge mit 3DCityDB abgekürzt, ist es möglich, CityGML-basierte virtuelle 3D-Stadtmodelle in PostgreSQL/PostGIS oder Oracle Spatial zu speichern. Die Software umfasst zum einen ein relationales Datenbank-Schema, welches auf dem Datenbank Management System (DBMS) aufsetzt, und zum anderen die Java-basierte Client-Anwendung Importer/Exporter, mit dessen Hilfe Stadtmodell-Daten im CityGML-Format unabhängig von Größe und Komplexität hochperformant in die Datenbank hinein und wieder heraus geschrieben werden können. Die 3DCityDB stellt damit eine einfach zu bedienende, leistungsfähige und vor allem offene Schnittstelle zum Verwalten, Analysieren und Austauschen von 3D-Stadtmodellen bereit. Die Software ist ursprünglich aus dem Forschungsprojekt „Geodatenmanagement in der Berliner Verwaltung - Amtliches 3D-Stadtmodell für Berlin“ [1] hervorgegangen und wurde maßgeblich von dem Institut für Kartographie und Geoinformation (IKG) an der Uni Bonn und dem Institut für Geodäsie und Geoinformationstechnik (IGG) an der TU Berlin unter der Leitung von Thomas H. KOLBE entwickelt [2]. Das Projekt hatte zum Ziel, eine Datenbank zur Speicherung und Verarbeitung semantischer 3D-Stadtmodellen gemäß des CityGML-Standards sowie eine Software-Schnittstelle für die Arbeit mit solchen Daten zu schaffen. Die Software ist frei verfügbar unter 3dcitydb.net [3] und quelloffen nach LGPL v3.
Was ist CityGML?
CityGML ist ein Anwendungsschema der Geography Markup Language (GML). Es stellt ein offenes Austauschformat für 3D-Stadtmodelle dar und wird seit 2002 von der Special Interest Group 3D (SIG 3D), einem Gremium aus Vertretern der Wirtschaft, Wissenschaft und Öffentlichen Verwaltung (sig3d.de), konzipiert und entwickelt. Seit 2008 ist CityGML ein offizieller OGC-Standard [4]. Es deckt mit seinem modular aufgebauten Datenmodell verschiedenste thematische Bereiche der urbanen und ländlichen Topographie ab (neben Gebäuden u.a. auch Verkehr, Vegetation, Landnutzung, Gewässer), lässt sich darüber hinaus aber noch über eine generische Schnittstelle (Application Domain Extension – ADE) erweitern.
Eine entscheidende Stärke von CityGML gegenüber anderen 3D-Formaten ist die semantische Tiefe, welche den Modellen verliehen werden kann. Bestehen Stadtobjekte bei gängigen Visualisierungsformaten meist aus einer nicht näher definierten Ansammlung von Geometrien und Texturen, können bei CityGML nicht nur die Objekte selbst sondern auch einzelne Komponenten der Objekte thematisch klassifiziert und mit Sachinformationen attributiert werden, wie z.B. Wände, Dächer oder Fenster eines Gebäudes etc