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3D-Stadtmodelle

Konzepte und Anwendungen mit CityGML

Christine Andrae, Volker Coors und Karl-Heinz Böhm

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Christine Andrae, Volker Coors, Karl-Heinz Böhm, 3D-Stadtmodelle (2016), Wichmann Verlag, Berlin, ISBN: 9783879075997

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Beschreibung

Das Buch wendet sich an professionelle Anwender von 3D-Stadtmodellen im öffentlichen Dienst und der Privatwirtschaft sowie an Studierende der Vermessung und Geoinformatik im Bachelor- (3. Jahr) und Master-Studium.
Auf Grundlage des Beschlusses 121/10 der Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland (AdV) haben die Länder einen nahezu flächendeckenden Bestand von 3D-Stadtmodellen erfasst. Gleichzeitig hat die Möglichkeit zur Verarbeitung und Analyse dieser 3D-Modelle durch GIS stark zugenommen, sodass immer mehr Anwendungen wie Standortmarketing, Stadtplanung, Lärmkataster, Wärmebedarfsmodelle und Potenzialanalysen für die Energiewende diesen neuen Datenbestand nutzbringend einsetzen.

Das Buch erläutert die Grundlagen von 3D-Stadtmodellen anhand von vielen nachvollziehbaren Beispielen. Es werden die wesentlichen Elemente des CityGML-Standards dokumentiert. Der Aufbau eines 3D-Stadtmodells wird durchgängig anhand des Beispiels der Stadt Paderborn gezeigt. Exemplarisch werden verschiedene Anwendungen von 3D-Stadtmodellen in der Praxis (u. a. Vegetationsmodell zur Verschattungsanalyse und Wärmebedarfsermittlung) im Detail beschrieben. Der Anhang enthält die Codelisten der SIG 3D und der AdV.

Die Webseite www.coors-online.de/3d-stadtmodelle/ bietet in Ergänzung zum Buch zahlreiche Beispielmodelle, Daten, Videos und kleine Software-Helfer.

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

  • 3D-Stadtmodelle
  • Vorwort
  • Inhaltsverzeichnis
  • 1 Einleitung
  • 2 CityGML als OGC-Norm
  • 2.1 Das Open Geospatial Consortium
  • 2.2 Kurze Geschichte von CityGML
  • 2.3 GML als Basis
  • 2.4 Normen ringsherum
  • 2.5 Alternativen für Gebäudemodelle
  • 2.6 Stadtmodelle heute
  • 2.7 Visualisierungen
  • 2.8 Ausblick
  • 2.9 Was ist neu in CityGML 2.0?
  • 3 Grundlagen
  • 3.1 Objektorientierte Modellierung und UML
  • 3.2 XML und XML-Schema
  • 3.3 Von Features und Feature Types
  • 3.4 GML-Basics
  • 4 Das Objektmodell von CityGML
  • 4.1 Objekte und ihre Eigenschaften
  • 4.2 Geometrien in CityGML
  • 4.3 Levels of Detail
  • 4.4 Erscheinungsbild: das Appearance-Modul
  • 4.5 Die Module von CityGML
  • 4.6 Die Klasse CityModel
  • 4.7 Gemeinsame Basis: die abstrakte Klasse _CityObject
  • 4.8 Gruppierungen: die Klasse CityObjectGroup
  • 4.9 Adressen
  • 5 Das Geländemodell
  • 5.1 Das Relief-Modul in CityGML
  • 5.2 Praxisbeispiel: Aufbau eines Reliefmodells aus einem Digitalen Geländemodell
  • 6 Die Bodenbedeckung
  • 6.1 Das LandUse-Modul
  • 6.2 Praxisbeispiel: Aufbau eines Landnutzungsmodells mit dem Basis-DLM (AAA)
  • 7 Das Gebäudemodell
  • 7.1 Überblick
  • 7.2 Das Gebäudemodell in LOD0
  • 7.3 Das Gebäudemodell in LOD1
  • 7.4 Praxisbeispiel: Erzeugung eines Gebäudemodells in LOD1 aus ALKIS-Daten
  • 7.5 Das Gebäudemodell in LOD2
  • 7.6 Praxisbeispiel: Erzeugung eines LOD2-Gebäudes in SketchUp
  • 7.7 Praxisbeispiel: Erzeugung eines Gebäudemodells in LOD2 aus ALKIS-und LIDAR-Daten
  • 7.8 Das Gebäudemodell in LOD3
  • 7.9 Praxisbeispiel: Modellierung eines CityGML-LOD3- Gebäudemodells mit SketchUp
  • 7.10 Praxisbeispiel: Modellierung eines komplexen Gebäudes in LOD3
  • 7.11 Das Gebäudemodell in LOD4
  • 8 Vegetation
  • 8.1 Das CityGML-Vegetationsmodell im Überblick
  • 8.2 Flächendeckende Vegetation
  • 8.3 Praxisbeispiel: Erzeugung eines flächendeckenden Vegetationsmodells aus dem DLM
  • 8.4 Einzelne Vegetationsobjekte
  • 8.5 Modellierung der Vegetation durch Fächergeometrie
  • 8.6 Modellierung von Bäumen durch analytische Geometrie
  • 8.7 Praxisbeispiel: Erstellung eines Vegetationsmodells aus einem Baumkataster
  • 8.8 Weiterführende Modellierung von Bäumen
  • 9 Weitere Modellbestandteile
  • 9.1 Brücken
  • 9.2 Tunnel
  • 9.3 Gewässer
  • 9.4 Verkehr
  • 9.5 Stadtmöblierung
  • 9.6 Praxisbeispiel: Aufbau eines CityFurniture-Modells für Stromkästen
  • 10 Visualisierung
  • 10.1 Visualisierungspipeline
  • 10.2 Grundlagen von X3D
  • 10.3 Mapping von CityGML nach X3D
  • 10.4 Digitaler Globus Cesium
  • 10.5 3D Portrayal Service
  • 11 Anwendungen und Realisierung
  • 11.1 Anwendungsbereiche von 3D-Stadtmodellen
  • 11.2 Schattenwurfanalyse
  • 11.3 Vegetationsmodell zur Verschattungsanalyse
  • 11.4 Wärmebedarfsermittlung
  • 11.5 Management von CityGML in relationalen Datenbanken am Beispiel von 3DCityDB
  • 11.6 Steckbriefe
  • 12 Anhang
  • 12.1 Codelisten der SIG 3D
  • 12.2 Codelisten der AdV
  • Literaturverzeichnis
  • Stichwortverzeichnis

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