Generalisierung von Gebäudemodellen unter Wahrung der visuellen Richtigkeit

Abstract

Im Einklang mit der Weiterentwicklung sowohl der Geoinformationssysteme (GIS) als auch der Hardwaretechnik eröffnen sich neue Möglichkeiten der Ableitung dreidimensionaler Präsentationen von Geodaten, insbesondere von Gebäudedaten. Solche Visualisierungen schaffen zunächst einen signifikanten Mehrwert dieser Daten und sind darüber hinaus ein wichtiges Werkzeug für die Dokumentation, Vermarktung und planerische Begleitung städtebaulicher Interessensgebiete.<br /> Mit der Entwicklung von automatisierten Verfahren zur Erstellung dreidimensionaler georeferenzierter Stadtmodelle erweitern sich die Möglichkeiten, der großflächigen und hoch detaillierten Erzeugung derartiger Modelle. Als Resultat sind diese Visualisierungen hochkomplex und der durch sie entstehende Mehrwert steigt mit der Breite der öffentlichkeit, der sie zugeführt werden können.<br /> Daraus folgt die Notwendigkeit, solche dreidimensionalen Präsentationsmodelle erstens auf handelsüblicher Hardware mit verbreiteter Software betrachten zu können und zweitens die dorthin zu transferierende Datenmenge möglichst gering zu halten. Die vorliegende Arbeit widmet sich dieser Problemstellung, indem <br /> - eine kartographisch geprägte Bestimmung von Mindestgrößen mit dem Ziel erfolgt, objektive Kriterien dafür zu entwickeln, welche Inhalte unter dem Aspekt der <i>visuellen Richtigkeit</i> transportiert und präsentiert werden müssen;<br /> - Strategien für eine automatisierte Generalisierung der Darstellungsobjekte, basierend auf den zuvor genannten Mindestgrößen, entwickelt werden;<br /> - Datenstrukturen erarbeitet werden, die eine sowohl für die Verwaltung als auch für den Zugriff optimale Speicherung der so aufbereiteten Präsentationsdaten erlauben.<br /> Dabei liegt der besondere Fokus dieser Arbeit auf den Gebäudeobjekten als Hauptelement von dreidimensionalen Stadtmodellen.Es wird die Möglichkeit aufgezeigt, sowohl stationäre als auch verteilte Präsentationen von räumlichen Stadtmodellen in hoher Granularität und räumlicher Ausdehnung durchzuführen. Die exemplarische Erprobung des Verfahrens in verschiedenen Stadtgebieten zeigt insbesondere in Gebieten dichter städtischer Bebauung vielversprechende Ergebnisse.

<strong>The generalization of models of buildings combined with the preservation of visual correctness</strong><br /> Thanks to the development not only of geo-information systems (GIS) but also of new hardware technology, it is now possible to present geo-data relating to buildings in three-dimensional form. These visualizations significantly increase the value of these data and are in addition an important tool for the documentation, marketing and planning of various aspects of the built environment.<br /> The development of mechanized procedures has increased possibilities for the production of three-dimensional geo-referential urban models which are both largescale and highly detailed. These visualizations are necessarily highly complex, and their value is increased the more the public has access to them.<br /> It is therefore necessary, firstly, to be able to view these three-dimensional models on commercially available hardware with widely accessible software and, secondly, to be able to keep the datasets to be transferred as small as possible. The present investigation doctoral thesis tackles this problem<br /> - by determining cartographically the smallest possible dimensions with the aim of developing objective criteria to convey and present information in a visually correct manner;<br /> - by developing strategies for a mechanical generalization of the objects to be presented, based on the above-mentioned minimal dimensions;<br /> - by elaborating structures for the storing of presentational data in such a way as to allow for the best possible access to and management of them. <br /> This thesis therefore lays particular emphasis on buildings as the principal element in three-dimensional urban models. It demonstrates how to create both stationary and dispersed spatial urban models with a high degree of details and of spatial expansion. Tests carried out on this procedure in various urban environments have yielded, particularly in densely built-up areas, very promising results.