In die Tiefe planen

Das Modul Deep City 3D vom Fraunhofer IGD sorgt nicht nur für die Visualisierung von ober- sondern auch von unteridischen Daten. Auch Erdschichten werden dargestellt. Ein ganzheitliches dreidimensionales Modell ist das Ergebnis.

Zwar ist sie im üblichen Stadtbild unsichtbar, dennoch hat sie eine fast im wörtlichen Sinne tragende Rolle. Es geht um die städtische Infrastruktur im Untergrund. Die angelegten Netze aus Leitungen, Rohren und Tunnel bilden ein facettenreiches Labyrinth. Für jegliche Eingriffe und Erweiterungen in das Stadtbild ist ein informativer und genauer Durchblick auch in diesem unterirdischen Bereich erforderlich. Um dies zu ermöglichen, hat das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD) das Projekt Deep City 3D initiiert. Dort entwickeln die Forscher ein Visualisierungs-Werkzeug, das Untergrundinformationen dreidimensional darstellt und sie mit oberirdischen Informationen verknüpft. Im Ergebnis steht dann ein 3DStadtmodell, das einen ganzheitlichen Blick auf die entsprechenden Untersuchungspunkte bietet. Bisher war es bei Geoinformations- oder CAD-Systemen möglich, entweder Stadtmodelle oder Untergrundinformationen dreidimensional darzustellen. Eine Lösung, die eine kombinierte Darstellung erlaubte, gab es bis dato nicht. Diese Lücke wollen die Darmstädter Forscher mit der Software Deep City 3D schließen.


Bei der Entwicklung handelt es sich um ein Zusatzmodul des City Server 3D. Dieses System, das auch aus der Hand des Fraunhofer IGD stammt, verwaltet und verknüpft zwei- und dreidimensionale Daten. Deep City 3D ist nun als Bindeglied zu verstehen, welches weiteren Informationen zur Visualisierung in 3D-Stadtmodellen verhilft. Anwendergruppen sind dabei nicht nur öffentliche Bereiche wie Stadtplanung, Umweltschutz und Katastrophenmanagement, sondern auch Organisationen aus der Privatwirtschaft, die sich mit der Instandhaltung oder Erweiterung städtischer Konstruktionen beschäftigen.

Deep City 3D soll zwischen diesen Parteien für eine gemeinsame Informationsbasis sorgen und allen Beteiligten Zugriff auf sämtliche relevanten Informationen verschaffen. „Wir wollen mit dem Projekt vor allem das Bewusstsein schaffen, dass im Zuge einer modernen, nachhaltigen Stadtentwicklung eine Visualisierung unter der Erde unumgänglich ist“, erklärt Michel Krämer von der Abteilung Geoinformationsmanagement beim Fraunhofer IGD. Es reiche nicht mehr, allein in die Breite oder in die Höhe zu planen. Unter der Asphaltschicht findet sich aber nicht nur das Kanalisations-, Gas-, Elektro- und Telekommunikationsnetz, sondern auch Höhlen, Steinbrüche und Erdschichten. Das Vorkommen dieser geologischen Aspekte muss ebenso berücksichtigt und demnach auch visualisiert werden. Denn wissen die Stadtplaner, wo mit besonders hartem Erdreich oder Freiräumen zu rechnen ist, so lassen sich beispielsweise Reparaturen effizienter erledigen, auf Notfälle wie Hochwasser oder Feuer kann schnell reagiert werden und geplante Netzerweiterungen können zügig umgesetzt werden.

Bei der Visualisierung der Erdschichten arbeiten die Fraunhofer-Forscher mit Kollegen des französischen Instituts BRGM zusammen. Das Wissen der deutschen Forscher auf dem Gebiet der Geographie und die Kenntnisse französischen Spezialisten auf dem Gebiet der Geologie ergänzt sich in dem Projekt Deep City 3D.

Worin genau die Schwierigkeit liegt, Strukturen aus dem Untergrund dreidimensional darzustellen, beschreibt Krämer vom Fraunhofer IGD so: „Das größte Problem liegt in der Ungenauigkeit der Daten. Es existieren nur wenige Daten, die die exakte Lage der Stromleitungen angeben. Und während ein Vermesser oberirdisch einfach sein Objekt vermessen kann, ist das unter der Erde nicht möglich.“ Die Darmstädter Forscher greifen bei ihrem Vorgehen auf alle Daten aus zweidimensionalen Vorgaben zurück und ergänzen sie beispielsweise um Höhenmeter, die in Karten eingezeichnet sind. Auf dieser Basis erzeugen sie eine möglichst genaue 3D-Visualisierung. Nächstes Ziel: Auch die unsicheren Angaben in den Darstellungen kenntlich machen. (jl)

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