Erkunde CityGML 

CityGML ist ein offenes und herstellerneutrales Informationsmodell zur Beschreibung der 3D-Geometrie, 3D-Topologie, Semantik und visuellen Erscheinung von Stadt- und Landschaftsobjekten. Dazu zählen beispielsweise Gelände, Gebäude, Wasser- und Verkehrsflächen sowie Vegetation und Landnutzungen. Bereits seit 2008 ist CityGML ein internationaler Standard des Open Geospatial Consortiums (OGC), und zum Ende des Jahres 2020 wird die Veröffentlichung der Version 3.0 erwartet.

Warum gibt es CityGML?

Die ersten Anwendungen von 3D-Stadtmodellen waren oft Insellösungen, die für spezielle Anwendungen und Vorhaben realisiert wurden. Das jeweilige Stadtmodell war nur für eine bestimmte Gruppe oder ein spezifisches Einsatzgebiet erstellt, dabei in der Regel auf einen kleinen Stadtraum begrenzt und nur mit einer bestimmten Soft- und Hardware nutzbar. Somit wurde das Stadtmodell meist nach Projektabschluss wertlos.

Mit der Zeit entstand der Wunsch, flächendeckende 3D-Stadtmodelle vorzuhalten, die verwaltungsweit als Grundlage für unterschiedliche Projekte, Aufgaben und Systeme genutzt werden könnten. Zunächst fehlte jedoch ein Datenmodell, welches die unterschiedlichen Anforderungen abdecken konnte.

Die Lösung wurde in der Schaffung eines offenen Datenmodells, das die unterschiedlichen Anforderungen an die Modellierung der Stadttopografie vereint, gesehen.

Aus diesem Grund hat sich 2002 in Deutschland eine Arbeitsgruppe, die Special Interest Group 3D (SIG3D), gebildet. In der SIG3D kamen über 70 Vertreter aus Wirtschaft, Forschung und öffentlichem Dienst zusammen, um ein geeignetes Informationsmodell zu entwickeln.

2004 brachte die SIG3D ihren Vorschlag für ein Datenmodell beim Open Geospatial Consortium ein. Seit August 2008 ist CityGML als Standard des OGC anerkannt und im April 2012 in der Version 2.0.0 verabschiedet. Die Arbeiten an der Spezifikation von CityGML Version 3.0.0 laufen seitdem und Ende 2020 wird die Veröffentlichung erwartet.

CityGML Modelle stellen heute eine wichtige Grundlage für den Aufbau und die Nutzung von Digitalen Zwillingen dar. Neben der reinen Visualisierung der Stadt in 3D geben sie Zugriff auf die Stadtobjekte sowie deren Bestandteile, Beziehungen und Attribute. Erst diese Informationen ermöglichen es, Digitale Zwillinge in Analysen und Simulationen zu nutzen und mit weiterführenden Informationsquellen wie Sensordaten zu verknüpfen.

Was sind die Eigenschaften von CityGML?

  • CityGML ist ein offenes Informationsmodell zur Beschreibung semantischer 3D Stadt- und Landschaftsmodelle.
  • Das Informationsmodell beschreibt die Geometrie, die Topologie, die Erscheinung und die Semantik der wesentlichen Objekte einer Stadt oder Landschaft.
  • CityGML konforme Daten können in verschiedenen Formaten, z. B. XML-kodiert oder JSON-kodiert, gespeichert werden.
  • Es werden verschiedene Level of Detail definiert (LoD-Level).

Level of Detail

Filip Biljecki (Quelle)

Wer nutzt CityGML?

Deutschlandweit erhebt jedes Bundesland die Gebäude seiner Landesfläche als CityGML Datensatz. Diese Daten geben die Bundesländer an die zentrale Stelle für Hauskoordinaten und Hausumringe (ZSHH) als LoD1 und LoD2 im CityGML Format ab und vertreiben diese selbst an Architekten, Stadtplaner und ähnliche Nutzer. Zunehmend bieten die Bundesländer oder einzelne Städte Ihre CityGML Daten als Open Data an.

Europaweit hat sich der CityGML Standard so weit verbreitet, dass er nicht mehr aus den 3D-Stadtmodellen der Beneluxstaaten, Skandinaviens, der Schweiz, Österreichs, Italiens, Spaniens, Frankreichs, Großbritanniens, der Türkei, Tschechiens, Polens, des Baltikums sowie aus Teilen Russlands und vielen weiteren Staaten wegzudenken ist.

Weltweit wird CityGML u. a. in Singapore, USA, Kanada, Australien, China, Japan und Indien genutzt.

Was zeichnet die Beziehung von Virtual City Systems zu CityGML aus?

Virtual City Systems ist einer der Wegbereiter für die Einführung und Nutzung des internationalen CityGML Standards. Seit der Gründung des Unternehmens im Jahr 2005 wird an der Entwicklung von Softwarelösungen für die Erstellung, Speicherung und Nutzung von CityGML gearbeitet. So war Virtual City Systems an einem Forschungsprojekt mit der Technischen Universität Berlin, dem Hasso-Plattner-Institut Potsdam und der Senatsverwaltung von Berlin beteiligt, in dem das erste flächendeckende 3D-Stadtmodell im CityGML Format erarbeitet wurde. Das Berliner 3D-Stadtmodell wurde parallel zur Standardisierung von CityGML in den Jahren 2007 bis 2009 erstellt. Es umfasst mehr als 500.000 Gebäude auf einer Fläche von rund 890 km². Im Rahmen des Projektes erfolgte die Weiterentwicklung des CityGML Standards und der 3D City Database am Lehrstuhl von Prof. Dr. Thomas Kolbe, der als einer der Väter des CityGML Standards gilt.

Aus dieser Zeit stammen nicht nur wesentliche Entwicklungen an der 3D City Database, die bis heute Kern unserer 3D-GDI Lösung ist, sondern auch einige Mitarbeiter, die im Laufe der Jahre aus der Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Thomas Kolbe in das Unternehmen gewechselt sind oder an der TU Berlin studiert haben. Dazu zählt auch Dr. Claus Nagel, der als Co-Editor des Standards und seit 2008 auch als Co-Chair der CityGML Standards Working Group beim OGC wesentlich in die Entwicklung von CityGML eingebunden ist.

Aus dieser Historie heraus verstehen wir uns als führende CityGML Experten mit akkumuliert mehr als 50 Jahren CityGML Expertise im Unternehmen. Wir setzen uns aktiv für die Weiterentwicklung des CityGML Standards und der Open Source 3D City Database ein.

Wir denken jedes Softwareprodukt mit dem Fokus, die Stärken von CityGML zu nutzen und den kompletten Funktionsumfang gewinnbringend auszuschöpfen.

Die Stärken von CityGML liegen nicht nur in dem offensichtlichen Erscheinungsbild grundrisstreuer und hoch detaillierter Modelle, sondern insbesondere in den verborgenen Details und Attributen, mit denen höchst interessante und innovative Anwendungsfälle entwickelt und endlos weitergedacht werden können.

Was sind mögliche Anwendungsszenarien?

Stadtmodelle für Immobilien- und Wirtschaftsförderung

3D Kartenanwendungen zur Solarpotentialanalyse

Landschafts-, Stadt- und Verkehrsplanung

Hochwassersimulation mit Darstellung von Pegelständen

Berechnung von Funkwellen- oder Lärmausbreitung

Verschattungs- und Sichtbarkeitsanalysen

CityGML in drei wesentlichen Punkten zusammengefasst

  • Beschreibt die Geometrie, die Topologie, die Erscheinung und Semantik virtueller dreidimensionaler Stadt- und Landschaftsmodelle
  • Gelände, Gebäude, Wasser- und Verkehrsflächen, Vegetation und Landnutzungen können definiert werden
  • Dient zur Speicherung, Visualisierung und zum Austausch solcher Modelle

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