Die Umsetzung der dritten Dimension im Geoportal des Bundes

Bundesamt für Landestopografie swisstopo
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Die Umsetzung der dritten Dimension im
Geoportal des Bundes map.geo.admin.ch
La naissance du géoportail fédéral
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Jean-Christophe Guélat & Cédric Moullet
GEOSummit 08.06.2016

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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

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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 (Service Provider)
betrieben
géré par swisstopo en tant que prestataire de service
(Service Provider)

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Datenfülle données
500 Themenkarten cartes thématiques

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Besucher visiteurs map.geo.admin.ch

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3D virtuell 3D virtuel
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3D virtuel
https://s.geo.admin.ch/6c54d5658c

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Produktion Höhenmodell
Production modèle altimétrique
+

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X Y Z: LiDAR Beschaffungen
X Y Z: Acquisition LiDAR

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X Y Z: Luftbildern + Bildkorrelation
X Y Z: Images aériennes + corrélation

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Bruchkanten: Manuelle Auswertung
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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Bildkorrelation + Bruchkanten
Corrélation d’images + lignes de rupture

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Produkt swissALTI3D
Produit swissALTI3D

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Point X Y Z
+
Lignes de rupture
Wie geht es weiter...
Et pour la suite...
Production du MNT pour le visualisateur 3D
swissALTI3D

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Objekte, die mit Hilfe von swissALTI3D erfasst
werden können
Objets pouvant être saisis à l’aide de
swissALTI3D
Erfassung swissTLM3D
Saisie swissTLM3D

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Saisie swissTLM3D

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Strassen Routes
Flüsse Rivières
Seen Lacs
… …
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!!

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Objekte, die nicht mit Hilfe von swissALTI3D
erfasst werden können
Objets ne pouvant pas être saisis à l’aide de
swissALTI3D
Saisie swissTLM3D

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Gebäude Bâtiments
Bäume Arbres
Seilbahnen Téléphériques
… …
Saisie swissTLM3D
 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
Chaque objet a des attributs
Objektart / type d’objet
Dachüberstand / avant-toit
Nutzung / utilisation
Name / nom
Saisie swissTLM3D

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Terrain Ableitung
Dérivation du terrain

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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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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
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

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~ 1.5 TB
Terabytes 2.5D triangles
~ 15 GB
Gigabytes 2.5D triangles
Komprimierung
Compression
100X
«Quantized-Mesh»?
«Quantized-Mesh»?

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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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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

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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 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

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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
• Kein Plugin
• Pas de plugin

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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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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

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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

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3D-Visualisierungsmodell
modèle de visualisation 3D

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Danke für ihre Aufmerksamkeit
Merci pour votre attention
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info@geo.admin.ch
Twitter: @swiss_geoportal
www.swisstopo.admin.ch
geodata@swisstopo.ch

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Präsentation unter sous:
http://www.slideshare.net/swiss_geoportal

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