14 Milliarden Punkte offengelegt: Zürichs Open Data-DTM

Seit einigen Monaten stellt der Kanton Zürich seine durch Laserscanning erhobenen, hochaufgelösten Höhendaten kostenlos und ohne Einschränkungen in der Benutzung zur Verfügung. Erhältlich sind die folgenden Produkte:

  • Digitales Oberflächenmodell (DOM), Rasterformat mit 0.5 m Auflösung
  • Digitales Terrainmodell (DTM), Rasterformat mit 0.5 m Auflösung
  • Digitales Terrainmodell (DTM) als Punktwolke im Format ASCII-xyz
  • LIDAR-Rohdaten als Punktwolke im Format LASzip

Der Datenbezug läuft über den GIS-Browser des Kantons, mit Kachelauswahl in der Karte. Der Zugriff auf das Download-Verzeichnis der Kacheln steht ebenfalls offen. Dieser hindernisfreie Zugang und die Open Data-Lizenz machen unsere Arbeit wesentlich einfacher und effizienter. Wir haben stets die aktuellen Daten ohne langwierige Bestellungen verfügbar. Entsprechend intensiv nutzen wir die Höhendaten, seitdem sie als Open Data verfügbar sind. (Unsere Nutzung spiegelt sich sicherlich auch in den Zugriffsstatistiken des Kantons wieder). In diesem Artikel möchte ich einen Überblick über die verschiedenen Anwendungen dieser Daten bei EBP geben.

Breite Verwendungsmöglichkeiten

Als interdisziplinäres Ingenieurunternehmen können wir die Daten in den meisten unserer Geschäftsbereiche nutzen: Im Bereich Verkehrsbau beispielsweise dienen diese hochgenauen Daten als Grundlage für die Trassierung von Strassen. Die Genauigkeit der Höhenpunkte lässt eine Verwendung in allen Projektphasen zu, mit Ausnahme des Ausführungsprojekts. Die LIDAR-Daten ersetzen damit terrestrische Vermessungen und helfen so den Auftraggebern, Kosten zu sparen. Im Bereich Wasserbau und Naturgefahren setzen wir diese Art von Daten für die Modellierung von Hochwasser ein. Das Resultat sind Gefahrenkarten, Schutznachweise oder Dimensionierungen notwendiger Schutzbauten.

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Gebäude- und Bodenpunkte beim Bahnhof Thalwil (Grundlage: Geodaten © GIS-ZH)

Weitere Anwendungen sind die Lärmmodellierung  sowie die Erstellung von Gebäudeprofilen und Visualisierungen im Rahmen der Arealentwicklung. Sogar als Grundlage für den Bau eines ausgesprochen un-digitalen Gipsmodells für einen Architekturwettbewerb haben wir die Höhendaten des Kantons Zürich schon genutzt.

Raster vs. TIN

Sehr oft verwenden wir die Höhendaten in ihrer Rohform als Punktwolke. Dank der Klassierung der Punkte in u. a. Bodenpunkte, Vegetation und Gebäude lassen sich spezifische Produkte erstellen. Häufig ist eine Kombination aus Boden- und Gebäudepunkten gefragt, jedoch ohne Vegetation. Das Raster-DOM kann diese Anforderung nicht abdecken, da es keine explizite Unterscheidung von Gebäude und Vegetation zulässt.

Ein zweites Argument für die Rohdaten ist, dass die weitere Verwendung in Programmen erfolgt, die nur mit Dreiecksvermaschungen arbeiten (Allplan, Stratis). Diese Datenstruktur – auch trianguliertes irreguläres Netzwerk (TIN) genannt – hat gegenüber Rasterdaten den Vorteil, dass die Informationsdichte über den Raum variieren kann. Dort wo das Gelände sehr variabel ist, ist eine hohe Informationsdichte wünschenswert. Bei uniformen Flächen hingegen reichen wenige Höhenpunkte, um das Gelände mit genügender Genauigkeit und wenig Datenvolumen zu beschreiben. Wenn man Rasterdaten als Grundlage für die Erstellung eines TINs verwendet, beraubt man sich dieses Vorteils.

Und die Prozessierung?

Zum Schluss noch ein paar technische Details zur Aufbereitung der Daten: Die Verarbeitung der Daten haben wir automatisiert und parametrisiert innerhalb eines FME-Workspaces. Die dafür erforderlichen Kacheln werden mit einer Überlagerung des Kachelblattschnitts mit dem gewünschten Perimeter ausgewählt und direkt vom Server des Kantons heruntergeladen.

Danach werden die erforderlichen Punkte aufgrund der Klassierung (Gebäude, Boden, etc.) gefiltert und situativ ausgedünnt, um den resultierenden Datenumfang zu reduzieren. Abschliessend wird die Punktwolke in einem für das Zielprogramm lesbaren Format (meist DWG) gespeichert. Solche massgeschneiderten Modelle sind von handlicher Grösse und damit effizient nutzbar.

Ausduennen_vorher_nachher

Ausdünnen des Modells: Vorher und nachher

  • Möchten Sie für Ihre Ingenieurarbeiten ebenfalls hochaufgelöste Geländedaten effizient einsetzen, kämpfen aber mit Problemen aufgrund von Formaten und Dateigrössen?
  • Oder sind sie interessiert am automatisierten Download und der Weiterverarbeitung von Daten?
  • Oder überlegen Sie sich, Ihre Fachdaten ebenfalls für die Allgemeinheit zu öffnen?

Dann nehmen Sie Kontakt mit uns auf. Wir helfen Ihnen gerne bei allen diesen Fragen.

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