Meilenstein: CityGML- und ALKIS-Werkzeug ermöglicht 3D-Liegenschaftskataster

Mit SGJ3D-Construction hat CPA ein Konstruktionswerkzeug für die 3D-Erfassung und -Fortführung von Geometrien und Sachdaten völlig neu entwickelt, das mehrere Standards gleichermaßen unterstützt.

Lange vermisst und nun endlich kurz vor der Einführung: Das Liegenschaftskataster wird dreidimensional. Was mit dem internationalen Standard CityGML vor gut 15 Jahren – ebenfalls getrieben durch die Vermessungsund Katasterverwaltungen – begann, findet nunmehr seine Fortsetzung im Kernbereich des Katasterwesens. In der aktuellen GeoInfoDok 7.0.3 (Dokumentation zur Modellierung der Geoinformationen des amtlichen Vermessungswesens) sind die Klassen des 3D-Gebäude-Objektartenkatalogs bereits verankert. An deren Weiterentwicklung wird beständig gearbeitet.

Modellierung in CityGML und ALKIS-3D mit Unterstützung durch die Punktwolke. Foto: CPA ReDev

Doch damit stellen sich gleichzeitig auch konkrete Fragen nach der Erfassung und Fortführung dieser 3D-Daten. Softwarehersteller, die beide Welten (CityGML und ALKIS) bedienen, stellt dies nicht nur vor fachliche, sondern auch vor produktstrategische Entscheidungen. Denn es gibt verschiedene Optionen. Beispielsweise können Firmen individuelle und hochspezialisierte Werkzeuge jeweils für das eine oder andere Fachsystem entwickeln und vertreiben. Oder sie etablieren ein Tool, das gleichermaßen auf den Normen und Standards von XML und GML basiert und querschnittlich funktioniert.

„Wir haben uns für letztere Variante entschieden, denn sie beinhaltet unserer Auffassung nach eine einmalige Gelegenheit“, sagt Dr. Christoph Averdung, Geschäftsführer von CPA ReDev aus Siegburg. Denn in diesem Ansatz liegen viele Vorteile: Anwender benötigen nur eine Softwareplattform, auf der sie nur eine Herangehensweise bei der 3D-Konstruktion umsetzen können, sie können den Schulungsaufwand reduzieren und müssen dafür nur in eine Softwarelösung investieren.

Entwicklungsplattform SupportGIS

CPA verweist dabei darauf, dass die hauseigene SupportGIS-Technologie zudem optimale Vorrausetzungen geboten habe. Die Entwicklungen der Werkzeuge für die Erfassung, Fortführung und Führung von mehrdimensionalen Geodaten seien frei von den Sachzwängen der Entwicklungsplattformen Dritter gewesen.

Texturierung der Gebäudeoberflächen aus Luftbildern und Fassadenfotografien. Foto: CPA ReDev

Die Datenbasis von SGJ3D-Construction wird über ISO-konforme Fachschemata konfiguriert. „In der Folge ‚spricht‘ diese Plattform unterschiedliche Speicher wie Datenbanken oder den RAM des Computers an und bietet dem Entwickler eine schemakonforme Sicht für die Implementierung seiner Fachanwendung“, so Averdung. Dies sei eine optimale Voraussetzung gewesen, um das 3D-Konstruktionswerkzeug für die Standards CityGML und ALKIS-3D völlig neu zu entwickeln. CPA hat diesen Ansatz bereits bei den Fachthemen XPLANUNG (3D), ForestGML (5D) oder SES-GML (4D), einem neuen Standard für den Aufbau von Simulationsdatenbanken, erfolgreich verfolgt.

Unterstützt wurde CPA durch den SGJ3D-Anwender-Kreis Recklinghausen und den Kommunen Dortmund, Leverkusen, Luxemburg und Neuss. „So ist es uns in den vergangenen Monaten gelungen, entlang der genannten Randbedingungen ein 3D-Konstruktionswerkzeug für ALKIS- 3D und CityGML unter der Produktbezeichnung SGJ3D-Construction zu entwickeln“, so Averdung.

Konkrete Ziele

Für das Ziel der gemeinsamen Nutzung dieses Werkzeuges für beide Standards standen die folgenden Randbedingungen im Mittelpunkt:

• Einfache, lokale Installation beim Anwender (Copy & Go)
• Integration in CPA-eigene oder fremde ALKIS-EQK-Clients
• Mehrfenstertechnik
• Unterstützung von XML/GMLDatenstrukturen
• Einbinden von Konstruktionshilfen (Punktwolken, Pläne, etc.)
• 3D-Konstruktionswerkzeuge (unabhängig von den XML/ GML-Datenstrukturen)
• Import diverser Datenformate (GML, NAS, DXF, Shape, etc.)
• Semantik in den Formaten von CityGML und NAS
• Führen einer Änderungshistorie mit Undo-Funktionalität
• Export von CityGML/NAS-Fortführungsdatensätzen sowie diverser anderer 3D-Formate
• Automatisches Backup von Arbeitsständen während der Benutzung

Von zentraler Bedeutung war darüber hinaus die Realisierung einer Menüführung, die von dem GML-Fachschema weitgehend unabhängig ist. Erreicht wurde dieses Ziel, indem die GML/NAS-Daten bei ihrer Übernahme in das Werkzeug hinsichtlich der Struktur der Klassen, der Geometrieattribute und der objektbildenden Codelisten analysiert werden. Das Ergebnis ist eine sich auf die relevanten Inhalte des Fachdatenschemas konzentrierende Dialoggestaltung. „Sämtliche für die Konstruktion und die Sachdatenerfassung bedeutsamen Eingabefelder werden so unabhängig von den importierten divergierenden CityGML/NAS-Daten erzeugt und für die Erfassung vorbelegt“, so der CPA-Geschäftsführer.

Strukturierte Fortführung

Alle im Projekt vorfolgten Ziele wurden nach Angaben von CPA erreicht: SGJ3D-Construction bedient sowohl die SGJ3D-Database (CityGML) als auch die SGJ-AAA-Database (NAS) der CPA. Aufgrund der Konzentration auf den Standard XML/GML kann SGJ3D-Construction, so der Hersteller, auch in CPA-fremden Umgebungen sehr einfach zum Einsatz kommen. Dafür sorgen das GML/NAS-Dateninterface beim Import und die Abgabe der Konstruktionsergebnisse als GMLoder NAS-strukturierte Fortführungsdatensätze.

„CityGML-Datensätze sind direkt kompatibel zu vorhandenen CityGML- Datenbanken und NAS-Datensätze lassen sich unmittelbar in die Prozesse der ALKIS-Datenfortführung integrieren“, beschreibt Averdung. Mit SGJ3D-Construction kann, so der Hersteller, eine neue Qualität in der konstruktiven Bearbeitung von GML-basierenden Datenformaten erreicht werden. Die Freigabe soll im Januar 2019 beim traditionell in der Landeshauptstadt Düsseldorf stattfindenden 3D-Anwendertreffen der CPA erfolgen.

www.cpa-redev.de