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.

GISconnector: The beginning of a beautiful friendship between ArcGIS and Excel

As of September 2014, we at Ernst Basler + Partner distribute the application GISconnector for Excel in Switzerland. GISconnector is a software created by Germany-based GI Geolabs. In this article, we highlight the new possibilities that arise through the close interconnection between ArcGIS and Excel. Contact us if you have any questions or if you’re interested in a demonstration in a screen sharing session.

Vertragsunterzeichnung
Stephan Heuel of Ernst Basler + Partner and Matthias Abele of GI Geolabs after signing the partnership agreement.

But first things first: What does GISconnector offer to you? It combines the capabilities of ArcGIS Desktop and Microsoft Excel in a smart way. The best thing about it is that you can do all the attribute-related steps in your GIS workflow seamlessly in Excel. This way, you have the power of a full-fledged spreadsheet software at your fingertips, perfectly integrated within ArcGIS. As a result, working with attribute data is much easier and takes a lot less time. You can find a comprehensive list of GISconnector’s functionality here.

GiSConnector

Working with GISconnector usually follows this pattern: I load a feature class (Geodatabase or Shapefile, whatever floats your boat) as a layer in ArcMap. Using GISconnector I can conveniently export the layer’s attribute data to Excel and create a connection between the two programs in the same process. From this moment on, I can easily swap selections, definition queries and filters between ArcGIS and Excel. The same applies to changes in attribute values and attribute names as well as adding attributes. A toolbar lets you control GISconnector both from within ArcMap and Excel.

GISconnector-Toolbar in Excel
GISconnector toolbar in Excel

Sending selections, data et cetera from one application to the other takes just one click. The image below shows a simple example of GISconnector in action: A feature class of Swiss cantons in ArcMap and the connected attribute table in Excel. I selected some of the southern cantons (marked with turquoise borders) in ArcMap and then sent this selection to Excel as a filter. Thus, Excel only shows the three rows related to the selected map features.

ArcMap und Excel, verbunden durch den GISconnector
ArcMap and Excel linked by GISconnector

Further, the connection between the two applications lets ArcGIS users access Excel’s advanced bag of tricks, ranging from complex functions and AutoFilters to conditional formatting and dynamically updated charts. I will write about such an example in an upcoming article.

Have we sparked your interest in the GISconnector?

Learn more about GISconnector’s functionality from the makers of the software.

Watch a demo video. This one shows how to transfer selections and filters:

 

Test the product free of cost.

Contact us if you have any questions or if you’re interested in a demonstration via screen sharing.

GISconnector: Der Beginn einer wunderbaren Freundschaft zwischen ArcGIS und Excel

Seit September 2014 sind wir von Ernst Basler + Partner Schweizer Vertriebspartner für den GISconnector for Excel . Der GISconnector ist eine Software der deutschen GI Geolabs. Im folgenden Artikel präsentieren wir die neuen Möglichkeiten, die sich durch das enge Verzahnen von ArcGIS und Excel ergeben. Kontaktieren Sie uns bei Fragen oder für eine unverbindliche Demonstration per Screensharing.

Vertragsunterzeichnung
Stephan Heuel von Ernst Basler + Partner und Matthias Abele von GI Geolabs unterzeichnen den Vertrag über die Vertriebspartnerschaft

Doch zuerst: Was bietet der GISconnector? Er verbindet auf intelligente Weise die Fähigkeiten von Esri ArcGIS Desktop mit jenen von Microsoft Excel. Der Clou dabei ist: Alle Arbeitsschritte, welche die Attributdaten betreffen und welche normalerweise mit der Attributtabelle in ArcGIS ablaufen, können mit Excel erledigt werden. Damit hat man alle Möglichkeiten einer modernen Tabellenkalkulations-Software zur Verfügung, perfekt integriert in ArcGIS. Es ergibt sich eine signifikante Erleichterung der Arbeit mit Attributdaten und für die meisten von uns eine grosse Zeitersparnis. Hier findet man eine ausführliche Beschreibung der Funktionalität des GISconnectors.

GiSConnector

Das Vorgehen mit dem GISconnector for Excel sieht grundsätzlich so aus: Ich lade eine Feature Klasse als Layer in ArcMap. Geodatabase oder Shapefile spielt dabei keine Rolle. Mit dem GISconnector kann ich die Attributdaten bequem ins Excel exportieren und mit der Excel-Datei eine Verbindung aufbauen. Von diesem Zeitpunkt an kann ich Selektionen, Definition Queries (Definitionsabfragen) und Filter von ArcGIS nach Excel und von Excel nach ArcGIS übertragen. Das gleiche gilt für Änderungen an den Attributwerten, die Anpassung von Attributnamen sowie die Erstellung zusätzlicher Attribute. Gesteuert wird der GISconnector sowohl in ArcMap als auch in Excel über eine Toolbar.

GISconnector-Toolbar in Excel
GISconnector-Toolbar in Excel

Die Übertragung von Selektionen, Daten etc. von einem Programm ins andere braucht jeweils nur einen Klick. Die folgende Abbildung zeigt als einfaches Beispiel eine Feature Klasse der Kantone in ArcMap und die damit verbundene Tabelle der Attribute in Excel. Die in der Karte blau umrandeten Kantone habe ich in ArcMap ausgewählt und die Selektion danach als Filter an Excel übertragen.

ArcMap und Excel, verbunden durch den GISconnector
ArcMap und Excel, verbunden durch den GISconnector

Die Verbindung der beiden Programme eröffnet der ArcGIS-Nutzerin und dem ArcGIS-Nutzer das gesamte Potenzial der Excel-Trickkiste: Von komplexen Formeln über Autofilter und bedingte Formatierung bis zu dynamischen Diagrammen. Von einem solchen Anwendungsbeispiel berichte ich im nächsten Artikel etwas ausführlicher.

Haben wir Ihr Interesse am GISconnector geweckt?

Informieren Sie sich auf der Website des Herstellers über den gesamten Funktionsumfang.

Schauen Sie sich Demo-Videos an, zum Beispiel das folgende mit grundlegenden Funktionen:

 

Beziehen Sie eine kostenlose Testversion.

Kontaktieren Sie uns bei Fragen oder für eine unverbindliche Demonstration per Screensharing.

Jetzt neu: Durchlässige Grenzen bei der Schweizer Bergsicht

Aiguille Verte.
Monte Disgrazia.
Ortler.

Alles Namen von Bergen, die das Herz jedes Bergsteigers höher schlagen lassen. Und Namen von Bergen, welche von Schweizer Boden aus sichtbar sind. Dass diese in unserem Bergsicht-Datensatz bisher nicht berücksichtigt waren, konnten wir nicht länger hinnehmen. Zur Erinnerung: Mit dem Bergsichtkataster können wir für jeden Punkt der Schweiz voraussagen, wieviele und welche dominanten Berge zu sehen sind.

Die Berechnung des Bergsichtkataster wurde also mit 113 ausländischen Bergspitzen wiederholt, zusätzlich zu den 217 dominanten Bergen in der Schweiz. Damit war der Beitritt zu Schengen auch bei der Bergsicht vollzogen. Der Bergsichtkataster zeigt für jeden Ort in der Schweiz an, wie viele der ausgewählten Bergspitzen zu sehen sind. Das Spektrum reicht dabei von 0 bis 177 sichtbaren Gipfeln.

 

Natürlich wurde die effektive Bergsicht in der Nähe der Grenzen durch das Fehlen ausländischer Berggipfel zuvor unterschätzt. Besonders augenfällig ist der Unterschied an der Genfer Riviera, die einen grossen Teil der ‚Ressource Bergsicht‘ aus dem nahen französischen Ausland bezieht. Der Unterschied ist in dieser Karte, welche die Differenz vorher/nachher darstellt, schön zu sehen:

Wo ist denn nun der Ort, an dem man die meisten Gipfel sieht?

Diese Frage wird sich jeder unersättliche Bergbetrachter beim Anblick des Bergsichtkatasters stellen. Die Antwort ist für Leute, die sich in den Schweizer Bergen bewegen wenig überraschend: Auf dem Finsteraarhorn. Dieser Berner Viertausender drängt sich gar oft vorwitzig ins Gipfelpanorama. Egal ob man eine Skitour im Bündner Oberland, eine Wanderung in den Voralpen oder eine Gondelfahrt auf den Titlis macht, spätestens auf dem Gipfel kann man die dunkle Pyramide des Finsteraarhorns am Horizont ausmachen.

Für Fans von guter Aussicht, welche es aber lieber gemütlich statt steil und eisig mögen, schlage ich andere Anwendungen des Bergsichtkatasters vor: Man kann den Grillplatz, die Gartenbeiz oder das Thermalbad mit der besten Bergsicht der Schweiz eruieren. GIS macht’s möglich! Falls Sie an solchen oder auch etwas ernsthafteren Fragestellungen interessiert sind, könnte Ihnen unser Bergsichtkataster gute Dienste leisten. Nehmen Sie doch Kontakt mit uns auf.