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Bundesamt für Landestopografie swisstopo
Die Umsetzung der dritten Dimension im
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La naissance du géoportail fédéral
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Jean-Christophe Guélat & Cédric Moullet
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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
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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
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Confédération suisse en vue d’une large utilisation.
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Grundlagen II principes II
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Wird est
durch swisstopo als Leistungserbringer (Service Provider)
betrieben
géré par swisstopo en tant que prestataire de service
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werden können
Objets pouvant être saisis à l’aide de
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 Objekte auf dem Boden: 2.5D
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 Qualität von swissALTI3D muss in Ordnung sein
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 Kontrollblick in 3D
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 verlassen Objekte das Terrain  3D!!
 si les objets quittent le terrain  3D!!
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erfasst werden können
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Bäume Arbres
Seilbahnen Téléphériques
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[1] [1]
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Principe:
Die einzigartigen Eigenschaften eines unregelemässigen Dreieck-Gitter ausnützen um Bandbreitennutzung zu
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Strategie?
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Basierend auf dem 2D WMTS (Web Map tile service) Standard
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• Darstellen von 3D Daten in einem
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• Unterstützung Standard Webdienste ( Terrain, WMS,
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Integration Intégration I
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Die Umsetzung der dritten Dimension im Geoportal des Bundes

  • 1. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Bundesamt für Landestopografie swisstopo Die Umsetzung der dritten Dimension im Geoportal des Bundes map.geo.admin.ch La naissance du géoportail fédéral map.geo.admin.ch en 3D Jean-Christophe Guélat & Cédric Moullet GEOSummit 08.06.2016
  • 2. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Agenda • Einführung Introduction • Digitales Höhenmodell Modèle altimétrique numérique • Topografisches Landschaftsmodell Modèle topographique du paysage • Terrain Ableitung Dérivation du terrain • Terrain Tiling Tuilage terrain • GeoDienste GeoServices • Viewer Visualisateur • Ausblick Perspective
  • 3. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Agenda • Einführung Introduction • Digitales Höhenmodell Modèle altimétrique numérique • Topografisches Landschaftsmodell Modèle topographique du paysage • Terrain Ableitung Dérivation du terrain • Terrain Tiling Tuilage terrain • GeoDienste GeoServices • Viewer Visualisateur • Ausblick Perspective
  • 4. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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.
  • 5. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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 (Service Provider) betrieben géré par swisstopo en tant que prestataire de service (Service Provider)
  • 6. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Datenfülle données 500 Themenkarten cartes thématiques
  • 7. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Besucher visiteurs map.geo.admin.ch
  • 8. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D
  • 9. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D 3D virtuell 3D virtuel map.geo.admin.ch 3D virtuel https://s.geo.admin.ch/6c54d5658c
  • 10. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Agenda • Einführung Introduction • Digitales Höhenmodell Modèle altimétrique numérique • Topografisches Landschaftsmodell Modèle topographique du paysage • Terrain Ableitung Dérivation du terrain • Terrain Tiling Tuilage terrain • GeoDienste GeoServices • Viewer Visualisateur • Ausblick Perspective
  • 11. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Produktion Höhenmodell Production modèle altimétrique +
  • 12. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D X Y Z: LiDAR Beschaffungen X Y Z: Acquisition LiDAR
  • 13. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D X Y Z: Luftbildern + Bildkorrelation X Y Z: Images aériennes + corrélation
  • 14. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Bruchkanten: Manuelle Auswertung Lignes de rupture LIDAR Data 2001 + Bruckanten 2012 2‘378‘243‘406 Points 913'859 Lignes de rupture 53'980 Kilometers
  • 15. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Bildkorrelation + Bruchkanten Corrélation d’images + lignes de rupture
  • 16. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Produkt swissALTI3D Produit swissALTI3D
  • 17. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Point X Y Z + Lignes de rupture Wie geht es weiter... Et pour la suite... Production du MNT pour le visualisateur 3D swissALTI3D
  • 18. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Agenda • Einführung Introduction • Digitales Höhenmodell Modèle altimétrique numérique • Topografisches Landschaftsmodell Modèle topographique du paysage • Terrain Ableitung Dérivation du terrain • Terrain Tiling Tuilage terrain • GeoDienste GeoServices • Viewer Visualisateur • Ausblick Perspective
  • 19. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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
  • 20. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Erfassung swissTLM3D Saisie swissTLM3D
  • 21. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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!!
  • 22. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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
  • 23. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Erfassung swissTLM3D Saisie swissTLM3D
  • 24. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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
  • 25. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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
  • 26. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Erfassung swissTLM3D Saisie swissTLM3D
  • 27. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Agenda • Einführung Introduction • Digitales Höhenmodell Modèle altimétrique numérique • Topografisches Landschaftsmodell Modèle topographique du paysage • Terrain Ableitung Dérivation du terrain • Terrain Tiling Tuilage terrain • GeoDienste GeoServices • Viewer Visualisateur • Ausblick Perspective
  • 28. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Terrain Ableitung Dérivation du terrain
  • 29. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Agenda • Einführung Introduction • Digitales Höhenmodell Modèle altimétrique numérique • Topografisches Landschaftsmodell Modèle topographique du paysage • Terrain Ableitung Dérivation du terrain • Terrain Tiling Tuilage terrain • GeoDienste GeoServices • Viewer Visualisateur • Ausblick Perspective
  • 30. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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?
  • 31. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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]
  • 32. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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 passante 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
  • 33. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D ~ 1.5 TB Terabytes 2.5D triangles ~ 15 GB Gigabytes 2.5D triangles Komprimierung Compression 100X «Quantized-Mesh»? «Quantized-Mesh»?
  • 34. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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}
  • 35. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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
  • 36. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Agenda • Einführung Introduction • Digitales Höhenmodell Modèle altimétrique numérique • Topografisches Landschaftsmodell Modèle topographique du paysage • Terrain Ableitung Dérivation du terrain • Terrain Tiling Tuilage terrain • GeoDienste GeoServices • Viewer Visualisateur • Ausblick Perspective
  • 37. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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 500+ 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
  • 38. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Agenda • Einführung Introduction • Digitales Höhenmodell Modèle altimétrique numérique • Topografisches Landschaftsmodell Modèle topographique du paysage • Terrain Ableitung Dérivation du terrain • Terrain Tiling Tuilage terrain • GeoDienste GeoServices • Viewer Visualisateur • Ausblick Perspective
  • 39. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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
  • 40. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Darstellen von 3D Daten in einem WebBrowser Afficher des données 3D dans un navigateur web
  • 41. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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 • Kein Plugin • Pas de plugin
  • 42. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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
  • 43. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Map (2D) Globe (3D) Synchronisation (Ebene Datei, Vektorobjekte, zoom … Openlayers 3 JS library OL3-Cesium JS library Cesium JS library (couches de données, objets vectoriels, zoom …) Integration Intégration I
  • 44. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Agenda • Einführung Introduction • Digitales Höhenmodell Modèle altimétrique numérique • Topografisches Landschaftsmodell Modèle topographique du paysage • Terrain Ableitung Dérivation du terrain • Terrain Tiling Tuilage terrain • GeoDienste GeoServices • Viewer Visualisateur • Ausblick Perspective
  • 45. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Ausblick perspective 2016 • 3D Viewing & Dienste – BETA: Gebäude/ Brücken – V1: Namen / Wald • Vectortiling • Visualisation et services 3D – BETA: bâtiments/ ponts – V1: noms / forêt • Tuilage vectoriel
  • 46. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D map.geo.admin.ch 2.5D  3D
  • 47. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D 3D-Visualisierungsmodell modèle de visualisation 3D
  • 48. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.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
  • 49. Bundesamt für Landestopografie swisstopo map.geo.admin.ch 3D Danke für ihre Aufmerksamkeit Merci pour votre attention Präsentation unter sous: http://www.slideshare.net/swiss_geoportal

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
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