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KOGIS & TOPO
Kolloquium Colloque swisstopo 29.04.2016
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Grundlagen principes
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Grundlagen I principes I
GeoIG Art. 1 Zweck: LGéo Art. 1 But :
Dieses Gesetz bezweckt, dass Geodaten über das Gebiet
der Schweizerischen Eidgenossenschaft den Behörden
von Bund, Kantonen und Gemeinden sowie der
Wirtschaft, der Gesellschaft und der Wissenschaft für eine
breite Nutzung, nachhaltig, aktuell, rasch, einfach, in
der erforderlichen Qualität und zu angemessenen
Kosten zur Verfügung stehen
La présente loi vise à ce que les autorités fédérales,
cantonales et communales, les milieux économiques, la
population et les milieux scientifiques disposent
rapidement, simplement et durablement de
géodonnées mises à jour, au niveau de qualité requis et
d’un coût approprié, couvrant le territoire de la
Confédération suisse en vue d’une large utilisation.
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Grundlagen II principes II
geo.admin.ch ist est
das Geoportal aller Bundestellen
Le géoportail de tous les offices fédéraux
Wird est
durch swisstopo als Leistungserbringer (ServiceProvider)
betrieben
géré par swisstopo en tant que prestataire de service
(Service Provider)
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• Rückblick rétrospective
• 3D making of
• Ausblick perspective
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le making of 3D Web … présenté par les développeurs
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Produktion swissALTI3D
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X Y Z: LiDAR Beschaffungen
X Y Z: Acquisition LiDAR
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LiDAR-Daten
Données LiDAR
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Autokorrelation
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Bruchkanten
Lignes de rupture
LIDAR Data 2001 + Bruckanten 2012
2‘378‘243‘406 Points
913'859 Lignes de rupture
53'980 Kilometers
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werden können
Objets pouvant être saisis à l’aide de
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Strassen Routes
Flüsse Rivières
Seen Lacs
… …
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 Objekte auf dem Boden: 2.5D
 Objets sur le terrain: 2.5D
 Qualität von swissALTI3D muss in Ordnung sein.
 Qualité de swissALTI3D doit être parfaite.
 Kontrollblick in 3D
 Contrôle en 3D
 verlassen Objekte das Terrain  3D!!
 si les objets quittent le terrain  3D!!
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Objekte, die nicht mit Hilfe von swissALTI3D
erfasst werden können
Objets ne pouvant pas être saisis à l’aide de
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Gebäude Bâtiments
Bäume Arbres
Seilbahnen Téléphériques
… …
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 Objekte nicht auf dem Boden
 Objets pas sur le terrain
 Auswertung ohne swissALTI3D
 Saisie sans aide de swissALTI3D
 3D
 3D
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Jedes Objekt verfügt über Attribute.
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Objektart / type d’objet
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Nutzung / utilisation
Name / nom
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Modèle urbain
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Höhendienst, Wie ?
Service de terrain, Comment?
Verfügbar?
A disposition?
~ 1.5 TB
Terabytes of 2.5D
triangles
?
Welche Ansatz / Strategie ?
Quelle approche et stratégie
utiliser?
Welche Formate gibt es?
Quels formats sont à
disposition?
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Strategie?
Stratégie?
Nutzung des Profils TMS ( Tile Map Service)
Utilisation du profile TMS (Tile Map Service)
Eigenschaften
Caractéristiques:
Open Source Standard (OGC compliant)
Standard Open-Source (OGC compatible)
Geodätisches Koordinatensystem (WGS84 : Länge und Breitengrade, in KML genutzt)
Système de coordonnées géodésiques (WGS84: Longitudes et Latitudes, also used in
KML files…)
Basierend auf dem 2D WMTS (Web Map tile service) Standard
Standard développé à l’origine pour la 2D pour le WMTS (Web Map Tile Service)
Beschreibt die Aufteilung des Raumes abhängig von der Auflösung Zoom Niveau)
Décris le découpage de l’espace géographique en fonction de la résolution (ou niveau de
zoom)
Adressierung tile
Adresse d’une tuile
{Zoom}/{X}/{Y}
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Zoom 0
Zoom 17
Nb tuiles 0
Nb tuiles
5’536’224
x 4
par
niveau
Modèle altimétrique
et niveaux de détail
DHM25:
Filtre Altimétrique à
256 mètres Zoom 8
Zoom 11
Nb tuiles
19
BL:
Filtre Altimétrique à
64 mètres
DHM25:
Modèle numérique de terrain
à 25 mètres (grille régulière)
BL:
Modèle dérivé des points
LIDAR avec lignes de
ruptures
Nb tuiles
798
BL:
Filtre Altimétrique à
0.5 mètres
map.geo.admin.ch
Die Tiling Strategie?
La stratégie de tuilage?
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Datenformat?
Format des données?
[1]: http://blog.thematicmapping.org/2014/10/3d-terrains-with-cesium.html
Heightmap Quantized-Mesh
Regelmässiges Gitter
Maillage régulier uniquement
Schlechte Darstellung von
Bruchkanten
Mauvaise représentation des
lignes de ruptures
Unterstützt unregelmässige Gitter
Support pour les maillages irréguliers
Flache Zonen- > weniger Dreiecke
Hügeliger Zonen -> mehr Dreiecke
Zones plates => moins de triangles
Zones accidentées => plus de triangles
Sehr guter Darstellung von Bruchkanten
Excellente représentation des lignes de
ruptures
[1] [1]
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«Quantized-Mesh»?
«Quantized-Mesh»?
Prinzip:
Principe:
Die einzigartigen Eigenschaften eines unregelemässigen Dreieck-Gitter ausnützen um Bandbreitennutzung zu
reduzieren
Utiliser les caractéristiques uniques d’un maillage irrégulier de triangles afin de limiter l’usage de la bande
passant
Eigenschaften:
Caractéristiques:
Wir arbeiten nur mit Dreiecken.
Nous travaillons uniquement avec des triangles.
Mehrere Dreiecke teilen sich die gleichen Koordinaten
Plusieurs triangles partagent les mêmes coordonnées.
Wir kennen die Grösse einer Kachel.
Nous connaissons l’étendue d’une tuile.
1
2
Triangle 1
Triangle 2
32’767
0 32’767
0
Coordinates
quantization
X, Y
Min
X, Y
Min
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«Quantized-Mesh» Datenstruktur? I
«Quantized-Mesh» structure des données? I
Darstellunge Dreieck 1 & 2 in GeoJSON
Représentation du Triangle 1 et 2 en
GeoJSON
[{
type: Feature,
geometry: {
type: Polygon,
coordinates:
[[[31.351227273247478, 38.08185684148686, 215.9789151932048], [35.85376364749596, 45.0,
206.3408660888672], [39.9093445291757, 45.0, 212.1094958474486], [31.351227273247478,
38.08185684148686, 215.9789151932048]]] }
},
{
type: Feature,
geometry: {
type: Polygon,
coordinates:
[[[35.85376364749596, 45.0, 206.3408660888672], [31.351227273247478, 38.08185684148686,
215.9789151932048], [[21.146312171926024, 45.0, 282.2915329718519], [35.85376364749596, 45.0,
206.3408660888672]]] }
}]
1
2
Triangle 1
Triangle 2
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«Quantized-Mesh» Datenstruktur? II
«Quantized-Mesh» structure des données? II
Teilweise Darstellung Dreieck 1 & 2 in quantized-
mesh
Représentation partielle des Triangles 1 et 2 en
quantized-mesh
1
2
Triangle 1
Triangle 2
{
X: [21075, 25034, 28600, 12102, 11969, 7907, 7625],
Y: [26684, 32767, 32767, 32767, 32767, 32767 ],
Z: [543, 0, 325, 4279, 4359, 4913],
IndexData: [0, 1, 2, 1, 0, 3]
}
Modern data encoding
techniques to further
reduce the size
Convert to a binary file Store in file system
Create an optimized
data structure for each
tile
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Terabytes 2.5D triangles
~ 15 GB
Gigabytes 2.5D triangles
Komprimierung
Compression
100X
DEMO a single tile
DEMO map.geo.admin.ch wireframe
«Quantized-Mesh»?
«Quantized-Mesh»?
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3D GeoServices
Terrain Service:
Service Terrain:
Ein RESTful Implementierung des Quantized Mesh terrain service
Une implémentation REST du service terrain Quantized Mesh
WMTS Service in WGS84
Service WMTS en WGS84:
Alle 300+ existierenden Datensätze sind als Kacheln in WGS84 verfügbar
Tous les jeux de données sont disponibles comme tuiles en WGS84
Verfügbarkeit und Nutzungsbedingungen
Disponibilité et conditions d’utilisation
Die 3D Service stehen in gleicher Qualität und unter denselben Konditionen wie die 2D Services zur
Verfügung
Les services 3D sont disponibles aux mêmes conditions que les services 2D
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Systemarchitektur
Architecture du système
Tiles CH03 Tiles WGS84
2D Map 3D World
Reprojection
Terrain 3D
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Das Unbekannte
L’inconnue
Hochrechnungen:
Calculs préliminaires:
10 3D Nutzer konnten gleichen Datenverkehr erzeugen wie 650 2D Benutzer
10 utilisateurs 3D provoquent du transfert de données comme 650 utilisateurs 2D
Hochrechnung: Kosten von > 1 Million CHF / Monat
Calculs préliminaires: coûts de > 1 million CHF par mois
Aber wieviele Benutzer werden wir haben?
Combien d’ utilisateurs vont-ils utiliser la 3D?
Entscheid zur Veröffentlichung einer Alpha
Décision pour la publication d’un Alpha
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Schritte Etapes
• Darstellen von 3D Daten in einem
WebBrowser
• Afficher des données 3D dans un
navigateur web.
• Integration der Lösung in
map.geo.admin.ch
• Intégrer la solution dans map.geo.admin.ch
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Darstellen von 3D Daten in
einem WebBrowser
Afficher des données 3D dans
un navigateur web
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Darst. 3D: Anforderungen
Aff. 3D: Prérequis
• Unterstützung Standard Webdienste ( Terrain, WMS, WMTS)
• Support des web services standard ( Terrain, WMS, WMTS)
• Unterstützung Standardformate Vektor
• Support des formats vecteurs standard (KML, GeoJSON)
• Unterstützung Mobilgeräte
• Support mobile
• Open Source Software
• Kein Plugin
• Pas de plugin
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Darst. 3D: Lösung
Aff. 3D : solution
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Darst. 3D: Cesium
Aff. 3D: Cesium
• Cesium ist eine Javascript-Bibliothek für die Pluginfreie
Darstelllung von 3D-Globen in einem Web-Browser
• Cesium est une library Javascript pour créer des globes 3d
dans un navigateur web sans plugin additionel.
• Cesium benutzt WebGL
• Cesium utilise WebGL.
• Cesium ist Open Source mit einer Apache 2.0 Lizenz
• Cesium est Open Source et utilise la licence Apache 2.0
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Darst. 3D: Erstellen eines Globus mit
Cesium
Aff. 3D: Créer un globe avec Cesium
Demo
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Darst. 3D: Probleme
Aff. 3D: Problème
• Beim Start wird ein Panorama von über 900
http Abfragen und 20MB Daten gemacht
• A l’ouverture d’un panorama 900 requêtes
http et 20 Mo de données téléchargées.
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Darst. 3D: Lösungen
Aff. 3D: Solutions
• Limitierung des Detaillierungsgrad
• limitations des niveaux de détails
• Limitierung des Terrain auf den Perimeter
der Schweiz
• limitation du terrain à l’étendue à la Suisse
• Einsatz von «Nebel»
• utilisation du «brouillard»
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Darst. 3D: Resultat
Aff. 3D: Résultat
Anzahl http Anfragen
Nb requêtes http
Datentransfer
Données téléchargées
Reduzierung um +70% der benötigten Bandbreite
Réduction de plus de 70% du traffic internet
900 270
20 Mo 5Mo
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Integration in
Intégration dans
map.geo.admin.ch
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Map (2D) Globe (3D)
Synchronisation
(Ebene Dateï, Vektorobjekte,
zoom …
Openlayers 3 JS library OL3-Cesium JS library Cesium JS library
(couches de données, objets
vectoriels, zoom …)
Integration Intégration I
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Integration Intégration II
Demo
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• 3D Viewing & Dienste
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• Visualisation et service 3D
– BETA: bâtiments/ ponts
– V1: noms / fôret
• Tuilage vectoriel
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Phasen und Meilensteine
Phases et jalons
Initialisierung Konzept Realisierung Einführung
Projekt-
Initialisierungs-
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Projekt-
freigabe
Phasen-
freigabe
Phasen-
freigabe
Betriebs-
aufnahme
Projekt-
abschluss
Steuerung
Variantenwahl Agile
Entwicklung
Systemarchitektur
Vor-
Abnahme
16.12.15 PREVIEW
(2.5D)
BETA
(3D)
Führung und Ausführung
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
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3D und map.geo.admin.ch : making of

  • 1. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Bundesamt für Landestopografie swisstopo 3D und map.geo.admin.ch : making of La 3D dans map.geo.admin.ch: le making of KOGIS & TOPO Kolloquium Colloque swisstopo 29.04.2016
  • 2. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Grundlagen principes
  • 3. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Grundlagen I principes I GeoIG Art. 1 Zweck: LGéo Art. 1 But : Dieses Gesetz bezweckt, dass Geodaten über das Gebiet der Schweizerischen Eidgenossenschaft den Behörden von Bund, Kantonen und Gemeinden sowie der Wirtschaft, der Gesellschaft und der Wissenschaft für eine breite Nutzung, nachhaltig, aktuell, rasch, einfach, in der erforderlichen Qualität und zu angemessenen Kosten zur Verfügung stehen La présente loi vise à ce que les autorités fédérales, cantonales et communales, les milieux économiques, la population et les milieux scientifiques disposent rapidement, simplement et durablement de géodonnées mises à jour, au niveau de qualité requis et d’un coût approprié, couvrant le territoire de la Confédération suisse en vue d’une large utilisation.
  • 4. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Grundlagen II principes II geo.admin.ch ist est das Geoportal aller Bundestellen Le géoportail de tous les offices fédéraux Wird est durch swisstopo als Leistungserbringer (ServiceProvider) betrieben géré par swisstopo en tant que prestataire de service (Service Provider)
  • 5. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Inhalt contenu • Rückblick rétrospective • 3D making of • Ausblick perspective
  • 6. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Rückblick rétrospective 2015
  • 7. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Datenfülle données: 22 Ämter offices
  • 8. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Datenfülle données 500 Themenkarten cartes thématiques
  • 9. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Besucher visiteurs map.geo.admin.ch
  • 10. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Dienste services z.B p.e. WMS-BGDI
  • 11. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Download téléchargement data.geo.admin.ch
  • 12. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D 3 eGov Preise … Dank Euch ! grâce à vous !
  • 13. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
  • 14. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D 3D Realität réalité 3D Drohne drone Live stream
  • 15. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D 3D virtuell 3D virtuel map.geo.admin.ch 3D virtuel
  • 16. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D map.geo.admin.ch und 3D ? map.geo.admin.ch et la 3D ?
  • 17. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Making of 3D Web … von den Entwicklern erklärt le making of 3D Web … présenté par les développeurs
  • 18. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
  • 19. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Produktion swissALTI3D Production swissALTI3D +
  • 20. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D X Y Z: LiDAR Beschaffungen X Y Z: Acquisition LiDAR
  • 21. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D LiDAR-Daten Données LiDAR Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
  • 22. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D X Y Z: Luftbildern + Autokorrelation X Y Z: Images aériennes + autocorrélation
  • 23. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Autokorrelation Autocorrélation Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
  • 24. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Bruchkanten Lignes de rupture LIDAR Data 2001 + Bruckanten 2012 2‘378‘243‘406 Points 913'859 Lignes de rupture 53'980 Kilometers
  • 25. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Bruchkanten Lignes de rupture Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
  • 26. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Unser Kundenprodukt swissALTI3D Notre produit client swissALTI3D Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
  • 27. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Point X Y Z + Lignes de rupture Wie geht es weiter... Et pour la suite... Production du MNT pour le visualiseur 3D Notre produit extern: swissALTI 3D Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
  • 28. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
  • 29. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
  • 30. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
  • 31. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Objekte, die mit Hilfe von swissALTI3D erfasst werden können Objets pouvant être saisis à l’aide de swissALTI3D Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
  • 32. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
  • 33. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Strassen Routes Flüsse Rivières Seen Lacs … … Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D  Objekte auf dem Boden: 2.5D  Objets sur le terrain: 2.5D  Qualität von swissALTI3D muss in Ordnung sein.  Qualité de swissALTI3D doit être parfaite.  Kontrollblick in 3D  Contrôle en 3D  verlassen Objekte das Terrain  3D!!  si les objets quittent le terrain  3D!!
  • 34. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Objekte, die nicht mit Hilfe von swissALTI3D erfasst werden können Objets ne pouvant pas être saisis à l’aide de swissALTI3D Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
  • 35. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
  • 36. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Gebäude Bâtiments Bäume Arbres Seilbahnen Téléphériques … … Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D  Objekte nicht auf dem Boden  Objets pas sur le terrain  Auswertung ohne swissALTI3D  Saisie sans aide de swissALTI3D  3D  3D
  • 37. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Jedes Objekt verfügt über Attribute. Chaque objet a des attributs. Objektart / type d’objet Dachüberstand / avant-toit Nutzung / utilisation Name / nom Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
  • 38. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
  • 39. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Beispiele exemples
  • 40. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
  • 41. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Mendrisio TI
  • 42. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Mendrisio TI
  • 43. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Mendrisio TI
  • 44. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Mendrisio TI
  • 45. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Mendrisio TI
  • 46. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Mendrisio TI
  • 47. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Mendrisio TI
  • 48. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Stadtmodell Modèle urbain
  • 49. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Pont de Chancy GE
  • 50. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Pont de Chancy GE
  • 51. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Pont de Chancy GE
  • 52. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Lausanne VD
  • 53. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
  • 54. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
  • 55. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Höhendienst, Wie ? Service de terrain, Comment? Verfügbar? A disposition? ~ 1.5 TB Terabytes of 2.5D triangles ? Welche Ansatz / Strategie ? Quelle approche et stratégie utiliser? Welche Formate gibt es? Quels formats sont à disposition?
  • 56. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Strategie? Stratégie? Nutzung des Profils TMS ( Tile Map Service) Utilisation du profile TMS (Tile Map Service) Eigenschaften Caractéristiques: Open Source Standard (OGC compliant) Standard Open-Source (OGC compatible) Geodätisches Koordinatensystem (WGS84 : Länge und Breitengrade, in KML genutzt) Système de coordonnées géodésiques (WGS84: Longitudes et Latitudes, also used in KML files…) Basierend auf dem 2D WMTS (Web Map tile service) Standard Standard développé à l’origine pour la 2D pour le WMTS (Web Map Tile Service) Beschreibt die Aufteilung des Raumes abhängig von der Auflösung Zoom Niveau) Décris le découpage de l’espace géographique en fonction de la résolution (ou niveau de zoom) Adressierung tile Adresse d’une tuile {Zoom}/{X}/{Y}
  • 57. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Zoom 0 Zoom 17 Nb tuiles 0 Nb tuiles 5’536’224 x 4 par niveau Modèle altimétrique et niveaux de détail DHM25: Filtre Altimétrique à 256 mètres Zoom 8 Zoom 11 Nb tuiles 19 BL: Filtre Altimétrique à 64 mètres DHM25: Modèle numérique de terrain à 25 mètres (grille régulière) BL: Modèle dérivé des points LIDAR avec lignes de ruptures Nb tuiles 798 BL: Filtre Altimétrique à 0.5 mètres map.geo.admin.ch Die Tiling Strategie? La stratégie de tuilage?
  • 58. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Datenformat? Format des données? [1]: http://blog.thematicmapping.org/2014/10/3d-terrains-with-cesium.html Heightmap Quantized-Mesh Regelmässiges Gitter Maillage régulier uniquement Schlechte Darstellung von Bruchkanten Mauvaise représentation des lignes de ruptures Unterstützt unregelmässige Gitter Support pour les maillages irréguliers Flache Zonen- > weniger Dreiecke Hügeliger Zonen -> mehr Dreiecke Zones plates => moins de triangles Zones accidentées => plus de triangles Sehr guter Darstellung von Bruchkanten Excellente représentation des lignes de ruptures [1] [1]
  • 59. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D «Quantized-Mesh»? «Quantized-Mesh»? Prinzip: Principe: Die einzigartigen Eigenschaften eines unregelemässigen Dreieck-Gitter ausnützen um Bandbreitennutzung zu reduzieren Utiliser les caractéristiques uniques d’un maillage irrégulier de triangles afin de limiter l’usage de la bande passant Eigenschaften: Caractéristiques: Wir arbeiten nur mit Dreiecken. Nous travaillons uniquement avec des triangles. Mehrere Dreiecke teilen sich die gleichen Koordinaten Plusieurs triangles partagent les mêmes coordonnées. Wir kennen die Grösse einer Kachel. Nous connaissons l’étendue d’une tuile. 1 2 Triangle 1 Triangle 2 32’767 0 32’767 0 Coordinates quantization X, Y Min X, Y Min
  • 60. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D «Quantized-Mesh» Datenstruktur? I «Quantized-Mesh» structure des données? I Darstellunge Dreieck 1 & 2 in GeoJSON Représentation du Triangle 1 et 2 en GeoJSON [{ type: Feature, geometry: { type: Polygon, coordinates: [[[31.351227273247478, 38.08185684148686, 215.9789151932048], [35.85376364749596, 45.0, 206.3408660888672], [39.9093445291757, 45.0, 212.1094958474486], [31.351227273247478, 38.08185684148686, 215.9789151932048]]] } }, { type: Feature, geometry: { type: Polygon, coordinates: [[[35.85376364749596, 45.0, 206.3408660888672], [31.351227273247478, 38.08185684148686, 215.9789151932048], [[21.146312171926024, 45.0, 282.2915329718519], [35.85376364749596, 45.0, 206.3408660888672]]] } }] 1 2 Triangle 1 Triangle 2
  • 61. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D «Quantized-Mesh» Datenstruktur? II «Quantized-Mesh» structure des données? II Teilweise Darstellung Dreieck 1 & 2 in quantized- mesh Représentation partielle des Triangles 1 et 2 en quantized-mesh 1 2 Triangle 1 Triangle 2 { X: [21075, 25034, 28600, 12102, 11969, 7907, 7625], Y: [26684, 32767, 32767, 32767, 32767, 32767 ], Z: [543, 0, 325, 4279, 4359, 4913], IndexData: [0, 1, 2, 1, 0, 3] } Modern data encoding techniques to further reduce the size Convert to a binary file Store in file system Create an optimized data structure for each tile
  • 62. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D ~ 1.5 TB Terabytes 2.5D triangles ~ 15 GB Gigabytes 2.5D triangles Komprimierung Compression 100X DEMO a single tile DEMO map.geo.admin.ch wireframe «Quantized-Mesh»? «Quantized-Mesh»?
  • 63. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
  • 64. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D 3D GeoServices Terrain Service: Service Terrain: Ein RESTful Implementierung des Quantized Mesh terrain service Une implémentation REST du service terrain Quantized Mesh WMTS Service in WGS84 Service WMTS en WGS84: Alle 300+ existierenden Datensätze sind als Kacheln in WGS84 verfügbar Tous les jeux de données sont disponibles comme tuiles en WGS84 Verfügbarkeit und Nutzungsbedingungen Disponibilité et conditions d’utilisation Die 3D Service stehen in gleicher Qualität und unter denselben Konditionen wie die 2D Services zur Verfügung Les services 3D sont disponibles aux mêmes conditions que les services 2D
  • 65. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Systemarchitektur Architecture du système Tiles CH03 Tiles WGS84 2D Map 3D World Reprojection Terrain 3D
  • 66. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Das Unbekannte L’inconnue Hochrechnungen: Calculs préliminaires: 10 3D Nutzer konnten gleichen Datenverkehr erzeugen wie 650 2D Benutzer 10 utilisateurs 3D provoquent du transfert de données comme 650 utilisateurs 2D Hochrechnung: Kosten von > 1 Million CHF / Monat Calculs préliminaires: coûts de > 1 million CHF par mois Aber wieviele Benutzer werden wir haben? Combien d’ utilisateurs vont-ils utiliser la 3D? Entscheid zur Veröffentlichung einer Alpha Décision pour la publication d’un Alpha
  • 67. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Data Transfer To Client ~ 1.5 TB Terabytes of 2.5D triangles ~ 15 GB Gigabytes of 2.5D triangles Compression 100X ~ 1 - 5 MB Megabytes of 2.5D triangles Reduction 3000X
  • 68. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
  • 69. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Schritte Etapes • Darstellen von 3D Daten in einem WebBrowser • Afficher des données 3D dans un navigateur web. • Integration der Lösung in map.geo.admin.ch • Intégrer la solution dans map.geo.admin.ch
  • 70. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Darstellen von 3D Daten in einem WebBrowser Afficher des données 3D dans un navigateur web
  • 71. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Darst. 3D: Anforderungen Aff. 3D: Prérequis • Unterstützung Standard Webdienste ( Terrain, WMS, WMTS) • Support des web services standard ( Terrain, WMS, WMTS) • Unterstützung Standardformate Vektor • Support des formats vecteurs standard (KML, GeoJSON) • Unterstützung Mobilgeräte • Support mobile • Open Source Software • Kein Plugin • Pas de plugin
  • 72. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Darst. 3D: Lösung Aff. 3D : solution
  • 73. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Darst. 3D: Cesium Aff. 3D: Cesium • Cesium ist eine Javascript-Bibliothek für die Pluginfreie Darstelllung von 3D-Globen in einem Web-Browser • Cesium est une library Javascript pour créer des globes 3d dans un navigateur web sans plugin additionel. • Cesium benutzt WebGL • Cesium utilise WebGL. • Cesium ist Open Source mit einer Apache 2.0 Lizenz • Cesium est Open Source et utilise la licence Apache 2.0
  • 74. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Darst. 3D: Erstellen eines Globus mit Cesium Aff. 3D: Créer un globe avec Cesium Demo
  • 75. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Darst. 3D: Probleme Aff. 3D: Problème • Beim Start wird ein Panorama von über 900 http Abfragen und 20MB Daten gemacht • A l’ouverture d’un panorama 900 requêtes http et 20 Mo de données téléchargées.
  • 76. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Darst. 3D: Lösungen Aff. 3D: Solutions • Limitierung des Detaillierungsgrad • limitations des niveaux de détails • Limitierung des Terrain auf den Perimeter der Schweiz • limitation du terrain à l’étendue à la Suisse • Einsatz von «Nebel» • utilisation du «brouillard»
  • 77. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Darst. 3D: Resultat Aff. 3D: Résultat Anzahl http Anfragen Nb requêtes http Datentransfer Données téléchargées Reduzierung um +70% der benötigten Bandbreite Réduction de plus de 70% du traffic internet 900 270 20 Mo 5Mo
  • 78. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Integration in Intégration dans map.geo.admin.ch
  • 79. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Map (2D) Globe (3D) Synchronisation (Ebene Dateï, Vektorobjekte, zoom … Openlayers 3 JS library OL3-Cesium JS library Cesium JS library (couches de données, objets vectoriels, zoom …) Integration Intégration I
  • 80. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Integration Intégration II Demo Data
  • 81. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Ausblick perspective
  • 82. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Ausblick perspective 2016 • 3D Viewing & Dienste – BETA: Gebäude/ Brücken – V1: Namen / Wald • Vectortiling • Visualisation et service 3D – BETA: bâtiments/ ponts – V1: noms / fôret • Tuilage vectoriel
  • 83. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Phasen und Meilensteine Phases et jalons Initialisierung Konzept Realisierung Einführung Projekt- Initialisierungs- auftrag Projekt- freigabe Phasen- freigabe Phasen- freigabe Betriebs- aufnahme Projekt- abschluss Steuerung Variantenwahl Agile Entwicklung Systemarchitektur Vor- Abnahme 16.12.15 PREVIEW (2.5D) BETA (3D) Führung und Ausführung 01.2015 21.4.2015 05.2015 11.2015 7.2016 Q4.2016 
  • 84. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D 3D-Visualisierungsmodell modèle de visualisation 3D
  • 85. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Danke für ihre Aufmerksamkeit Merci pour votre attention www.geo.admin.ch map.geo.admin.ch info@geo.admin.ch Twitter: @swiss_geoportal www.swisstopo.admin.ch geodata@swisstopo.ch
  • 86. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Danke für ihre Aufmerksamkeit Merci pour votre attention Screencast : https://youtu.be/RCiVV_hDU6g?t=842 Präsentation : http://www.slideshare.net/swiss_geoportal http://www.swisstopo.admin.ch/internet/swiss topo/de/home/docu/Kolloquien.html
  • 87. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Kolloquium Colloque : 13.5.2016 Unfallfotodienst der Kantonspolizei Service des photos d’accidents de la police cantonale de Zurich -> Annulliert / annullé
  • 88. Bundesamt für Landestopografie swisstopo KOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D Merci

Hinweis der Redaktion

  1. Merci bien pour ces informations David. Si j’ai bien compris, map.geo.admin.ch n’est disponible qu’en 2D jusqu’à maintenant. Comment est-ce que je fais pour représenter des données 3D ? Les données 3D font déjà partie intégrante des besoins en géodonnées de l’économie et du public. Unverzichtbar für die Monitoringprogramme der Bundesverwaltung Mit GIS und 3D gibt es Antworten für Fragestellungen, die bisher unbeantwortet blieben 3D wird der Standard sein.
  2. 1.1/4 Weltumrundung, 4mal durch die Erde auf die Chatham Island in Neuseeland und wieder zurück
  3. Weiterentwicklung von qualitativ hochstehenden 2D und 3D-Visualisierungen für verschiedene Plattformen. 3D-Geometriemodell + 3D-Darstellungsmodell = 3D-Visualisierungsmodell 3D-Darstellung vom Produkt swissTLM3D Beispiel in Langenthal
  4. 85
  5. 86