3DNL – Die Niederlande aus allen Winkeln

Smart Digital Realities™, die reale Geoinformationen aus der Wirklichkeit nachbilden, liefern wertvolle Erkenntnisse und unterstützen die Analyse und Interpretation unbegrenzter Datengrundlagen aus der realen oder digitalen Welt. Kommerzielle ebenso wie staatliche Anwender können sie zur Verbesserung von Arbeitsabläufen und Planungsvorgängen nutzen.

3DNL ist der erste fotorealistische digitale Zwilling der Niederlande und damit ein absolutes Novum. Das Modell greift auf Luftbild- und LiDAR-Daten zurück, die mit einem Leica CityMapper-2 erfasst und über Cyclomedias Street Smart-Webanzeige bereitgestellt werden, gehostet auf HxDR, Hexagons cloudbasierter Speicher-, Visualisierungs- und Kollaborationsplattform.

Digitale 3D-Realitäten transformieren die Arbeitsumgebung

Cyclomedia stellt schon seit Jahrzehnten 360-Grad-Streetviews bereit. Das Unternehmen war sich der steigenden Nachfrage nach 3D-Daten bewusst und entschlossen, seine Position als bevorzugter Datenanbieter zu wahren. Deshalb entschloss sich Cyclomedia, einen innovativen hybriden Datensatz zu generieren, was sowohl Preis- als auch Produktvorteile bot. Mit 3DNL hat das Unternehmen einen digitalen Zwilling der Niederlande geschaffen, der unterschiedlichsten Anwendungen dient. Neben der unmittelbaren Nutzung in Street Smart können die 3D-Daten auch für die Verarbeitung in Drittanbietersoftware gestreamt oder heruntergeladen werden.

„Die neue Art, auf die unsere Kunden mit unseren Daten interagieren und sie für smartere Städte, effizientere Bauprojekte und zur Entnahme von Klassifizierungsinfos einsetzen können, schlägt hohe Wellen“, berichtet Thomas Pelzer, Produktmanager bei Cyclomedia.

Der Leica CityMapper-2, ein moderner Luftbild-Hybridsensor, eignet sich ideal für die effiziente und genaue Kartierung städtischer Lebensräume. Die simultane Erfassung von Schrägaufnahmen und LiDAR-Punktwolken liefert perfekt registrierte, konsistente Daten. Das enge Sichtfeld minimiert Überdeckungen, während durch die schrägen Scanmuster Gebäudefassaden aus allen Winkeln dokumentiert werden. Weil statt zwei Flügen nur einer nötig ist, werden Umweltauswirkungen und Datenerfassungskosten reduziert, und die Datenerfassung ist auch bei engen Zeitfenstern möglich.

Doch der wichtigste Vorteil eines Hybridsystems liegt in der Qualität seiner Datenprodukte. Rein bildbasierte Systeme haben Probleme mit der Erfassung genauer Daten im Schatten, in Straßenschluchten oder unter Bewuchs. Die LiDAR-Daten sind eine perfekte Ergänzung zum Füllen der Lücken in den Bilddaten. Der aktive LiDAR-Sensor benötigt kein Licht, um genaue Datenpunkte zu generieren, und erfasst auch bewachsene Flächen. Gleichzeitig sind die Bilddaten entscheidend zum Generieren von 3D-Modellen mit Oberflächenstruktur. Ein Hybridsensor liefert mehr Informationen, genauere Messungen und glattere Oberflächen im Polygonnetz.

„Erweitert man eine Schrägbildkamera um einen LiDAR-Sensor – wie es beim Leica CityMapper-2 der Fall ist – landet man einen absoluten Jackpot. Wir bevorzugen klar hybride Daten, und die Zusammenarbeit mit einem Global Player wie Hexagon bei der Erfassung und Bereitstellung bringt viele Vorteile“, ist Pelzer überzeugt. „Wir sind immer auf der Suche nach neuen Möglichkeiten, führende Produkte auf den Markt zu bringen, und Hexagon teilt unsere Begeisterung für Innovation.“

Außerdem nutzt Hexagon seine einmalige Sensortechnologie im Rahmen des HxGN Content Program für sein Metro HD-Angebot an Städtedaten: Das sind mit dem Leica CityMapper-2 erfasste hybride Daten von Großstädten, welche die Grundlage für außergewöhnlich genaue, zeitstabile 2D- und 3D-Datensätze bilden, die höchste Ansprüche erfüllen. Die Metro HD-Städtedaten werden auf HxDR gehostet und bereitgestellt.

Konkurrenzlose 3D-Vermaschungsqualität

Um die gesamten Niederlande unter optimalen Bedingungen zu erfassen und den bestmöglichen Datensatz zu produzieren, schlossen sich Cyclomedia und Hexagon zusammen, um jedes Jahr von Februar bis Oktober Luftbilddaten zu erfassen. Nach der Verarbeitung mit der Leica HxMap-Software werden die Luftbilder und LiDAR-Daten in ein Polygonnetz konvertiert und dem 3DNL-Datenbestand hinzugefügt. Die 3D-Daten werden auf HxDR gehostet und voll in Street Smart integriert.

HxDR erlaubt Nutzern weltweit den Zugriff auf die 3DNL-Daten samt den zugehörigen Funktionen und Features, darunter Messungen im 3D-Polygonnetz der Stadt (Distanz, Höhe, Volumen), Infrastrukturmanagement, Sonnen- und Schattenanalysen sowie Gebäudeschnitte. Die Plattform bietet sich außerdem zur Visualisierung von Projekten für die Öffentlichkeit an und unterstützt die virtuelle Zusammenarbeit verschiedenster Professionen.

Praktische Anwendungen

Hexagon und seine Partner haben viel erreicht in Bezug auf die Schaffung einer digitalen Umgebung, in der Stakeholder und Bürger Entwicklungen planen, visualisieren und simulieren können. Aufgaben wie der Import von CAD-, BIM- und Realitätsdaten, die automatische Vermaschung von Realitätsdaten sowie virtuelle Touren, Flythroughs, Anmerkungen und Photosphere-Standorte sind möglich.

Die Vielzahl an potenziellen Anwendungen eignet sich für staatliche und kommerzielle Kunden gleichermaßen. Beispielsweise könnte sich ein Photovoltaikanbieter das Modell eines bestimmten Hauses herunterladen, Flanke und Böschung berechnen, eine Solaranlage planen und dem Hauseigentümer ein Angebot unterbreiten. Hoch- und Ingenieurbaufirmen können einen Bereich von Interesse herunterladen, ein neues Bauwerk entwerfen und bestmögliche Zufahrtswege und Logistikprozesse für das Bauvorhaben konzipieren. Eine Behörde kann errechnen, wie viele Bäume sich in einer Gegend befinden, Wärmenester ausfindig machen und eine Schattenanalyse durchführen.

Die Zusammenarbeit von Cyclomedia und Hexagon in diesem bahnbrechenden Projekt hat das Potenzial der gleichzeitigen Erfassung von Bild- und Punktwolkendaten im großen Stil mit dem Leica CityMapper-2 eindrucksvoll demonstriert.

Dieser Artikel ist in einer unterschiedlichen Fassung bereits im Rahmen der Aerial Mapping & Earth Observation Weeks 2022 im Fachmagazin GIM International erschienen.

Smart Digital Realities™ unterstützen die Analyse und Auswertung der realen und digitalen Welt und verschaffen ihren Anwendern wertvolle Erkenntnisse zur Verbesserung von Prozessen, Planung und Zusammenarbeit. 3DNL, ein fotorealistisches 3D-Modell der Niederlande, greift auf Luftbild- und LiDAR-Daten zurück, die mit einem Leica CityMapper-2 erfasst und über Cyclomedias Street Smart-Webanzeige bereitgestellt werden, gehostet auf Hexagons HxDR-Plattform. Nahtlose Datenflüsse und Verarbeitungsvorgänge gewährleisten, dass alle Anwender über die richtigen Informationen zur rechten Zeit verfügen.