Mit Open Data zum High-End-Produkt

Die Point Cloud Technology GmbH stellt mit 3DPointHub eine webbasierte Lösung zur Verfügung, mit der auch scheinbar komplexe Massendaten aus Open-Data-Beständen einfach und schnell für konkrete Aufgaben eingesetzt werden können.

Über Open GeoData wurde lange Zeit intensiv diskutiert. Die Daten stehen in vielen Bundesländern kostenfrei zur Verfügung und können von Büros, Unternehmen und Kommunen genutzt werden. Und das nicht nur theoretisch, sondern auch ganz praktisch: Denn in den letzten Jahren sind auch IT-Werkzeuge entwickelt worden, mit denen diese Daten einfach, schnell und zuverlässig in Wert gesetzt werden können. Dies ermöglicht beispielsweise die Lösung 3DPointHub von Point Cloud Technology GmbH (PCT) aus Potsdam. Aus großen Massendatensätzen, etwa mit ALS (Airborne Laserscanning) oder aus Bilddaten erzeugten Punktwolken, können die Anwender eine stadtweite Identifikation plus Lokalisierung von Objekten und Strukturen, wie z.B. von Einzelbäumen, generieren. Ein sehr konkreter Mehrwert also für kommunale Katasteranwendungen.

KI und High-Performance Computing

Um diese Einzelstandorte zu erhalten, nutzt 3DPointHub einen KI-basierten Algorithmus, der aus den reinen Punktdaten einer 3D-Punktwolke auch natürliche Objekte wie Bäume erkennt und dieses Verfahren auch auf beliebig große Datensätze skalieren kann. Die Punktdaten können dabei entweder aus Stadt- oder Landesbefliegungen stammen, aber auch von Landesvermessungsämtern oder von Open Data-Portalen wie open.nrw oder geobasis-bb.de. „Nutzer können damit beispielsweise automatisch aus einem stadtweiten Datensatz alle Objekte georeferenziert lokalisieren und diese ohne manuellen Aufwand in das passende Kataster überführen“, erklärt Dr. Rico Richter, Geschäftsführer von PCT. Dazu erfasst der KI-basierte Algorithmus wichtige Kennzahlen wie z.B. bei der Einzelbaumerkennung die Baumhöhe, die Kronendurchmesser oder die Baumdichteverteilung. „Unsere Vegetationsanalyse dient damit sowohl ästhetischen als auch funktionalen und analytischen Zwecken“, führt Richter aus.

Point-Cloud-Technology-GmbH

Mit der Veränderungsanalyse können Anwender mit 3DPointHub von der Point Cloud Technology GmbH Veränderungen in einer Punktwolke einfach erfassen. In dem Beispiel wurde eine alte Aufnahme (oben) mit einer neueren Aufnahme (unten) verglichen. Alle signifikanten Unterschiede sind mit Rot hervorgehoben. Die 3D-Punktwolken wurden von der Firma Aerowest bereitgestellt und mit Dense Image Matching aus Luftbildern erzeugt. Grafik: Point Cloud Technology GmbH

Weitere Möglichkeiten zur Analyse mit der PCT-Lösung ergeben sich etwa im Bereich des stadtwirtschaftlichen Managements. Es können automatisiert auch Verkehrsschilder, Fahrbahnmarkierungen und Bebauungen kategorisiert werden. Dies ist sehr hilfreich, um z.B. die Wartung von Straßen besser überwachen zu können. Sind Punktwolkendaten aus mehreren Zeitpunkten verfügbar oder werden Bebauungen systematisch in bestimmten Abständen erfasst, kann die PCT-Plattform auch Veränderungen automatisiert erkennen. Das hat einen großen Mehrwert insbesondere in der Überprüfung von z.B. Baufortschritten oder Abrissen. In Bezug auf Forstwirtschaft kann Baumwachstum genauer berechnet werden, anstatt es anhand empirischer Stichproben zu schätzen. „Da die Analyse dabei beliebig skalierbar ist, können problemlos die Flächen ganzer Bundesländer bearbeitet werden“, erklärt Richter. Die Erfahrungen in diesem Zusammenhang würden zeigen, dass mit der automatischen Auswertung manuelle Prozesse signifikant beschleunigt werden können und die Ergebnisse auch wesentlich verlässlicher sind.

Einfacher Zugang

„Das Potenzial von 3D-Punktwolken ist enorm, oftmals aber noch ungenutzt“, sagt Jens Garbang von der Widemann Systeme GmbH, die mit IRIS Baumkataster eine webbasierte Lösung für Kommunen bietet. Das Unternehmen arbeitet seit vielen Jahren gemeinsam mit PCT, um Mehrwerte beim Kunden zu schaffen. „Der Aufwand für die manuelle Erfassung der Bäume ist hoch, daher kann 3DPointHub unsere Lösung in der Praxis auf ein völlig neues Qualitätsniveau heben“, so Garbang. Kommunen müssten nur erkennen, wie klein der Schritt sein kann, um das Potenzial von Open Data für die eigenen Belange zu nutzen. „Viele Anwender wissen außerdem nicht, dass das Angebot wirklich kostenfrei zugänglich ist“, so Garbang. Neu eingeführte Baumkataster können so sehr schnell mit Daten komplettiert werden, anstatt auf aufwändige Erfassungsprogramme zu warten.

Die universelle Nutzung der Daten ist einfach, weil 3DPointHub als Internet-Dienst genutzt werden kann. Die Anwendung ist auch in der Lage, die großen Datenmengen schnell und intuitiv zu visualisieren. Nutzer können Messungen und Inspektionen durchführen, ohne vor Ort zu sein. „Analysen und ausgewertete Daten stehen ebenso schnell zur Verfügung“, weiß Garbang. Auch verschiedene Datensätze können nach Angaben von PCT einfach verschmolzen und homogenisiert werden.

Alle Daten werden auf Servern in Deutschland gehostet und gespeichert. „Darüber hinaus ermöglicht das dedizierte Rechtemanagementsystem die Zusammenarbeit im Team, auch mit eingeschränktem Zugang“, erklärt der PCT-Geschäftsführer und verweist auch auf den betriebswirtschaftlichen Aspekt der Cloud-Infrastruktur: Da Speicherung und Datenverarbeitung komplett auf Webservern erfolgen und so auch der Arbeitsaufwand für das Rendering reduziert wird, könnten die Ressourcen insgesamt effizient und wirtschaftlich genutzt werden. Wie wichtig das ist, zeigt sich mit Blick auf die Zukunft: „Die Verfügbarkeit von 3D-Punktwolken wird in den nächsten Jahren zunehmen. Der einfache Zugang und eine automatisierte Auswertung werden daher immer wichtiger, um eine breite Nutzung für verschiedenste Aufgaben und Anwendungen zu ermöglichen“, resümiert Richter. (jr, sg)

www.pointcloudtechnology.com
www.3dpointhub.com
www.widemann.de