Rheinland-Pfalz in 3D

Online unter: www.rheinland-pfalz-in-3d.rlp.de

Antragsteller:

Landesamt für Vermessung und Geobasisinformation Rheinland-Pfalz (LVermGeo RP)Von-Kuhl-Straße 4956070 Koblenz

und

Geoplex GmbHMöserstraße 149074 Osnabrück

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1. Einleitung

3D-Stadtmodellen kommt innerhalb öffentlicher und privater Planungsprozesse eine immer größere Bedeu-tung zu. Aktuell werden diese hochwertigen Daten jedoch noch nicht in geeigneter Form zum Anwender ge-bracht. So sollen neben verschiedenen hausinternen Abteilungen auch interessierte Bürger Nutzer und Pro-fiteure der 3D-Informationen sein. Die Wichtigkeit von 3D-Daten hat das LVermGeo RP erkannt und ein lan -desweites LoD2-Modell erstellt. Dieses Modell wird nun im 3D-Portal „Rheinland-Pfalz in 3D“ online präsen-tiert und allgemein zugänglich gemacht.

Zielgruppe des Viewers sind vor allem Bürgerinnen und Bürger, die sich u.a. im Rahmen von städtebaulichenPlanungen oder von Freizeit- und Touristikaktivitäten für die dreidimensionale Lage und Höhe des Geländesund der Gebäude in ihrer Region interessieren. Das Angebot leistet somit einen wichtigen Beitrag im Zusam-menhang mit Bürgerbeteiligung sowie Partizipation und fügt sich somit in die derzeitigen Aktivitäten zurSteigerung der Transparenz von Regierungs- und Verwaltungshandeln in Rheinland-Pfalz ein.

Über diesen Anwendungskontext hinausgehend belegt der 3-D-Viewer die landesweite Verfügbarkeit dreidi -mensionaler Geobasisdaten und wirkt somit aktivierend im Hinblick auf anspruchsvolle Fachanwendungenund gesellschaftliche sowie kommerzielle Wertschöpfungspotentiale (z.B. in den Bereichen Stadt- und Infra-strukturplanung, Energieversorgung und -gewinnung, Funknetzbetrieb, Umwelt-, Lärm-, Hochwasser- undKatastrophenschutz). In diesem Zusammenhang entfaltet der zugrundeliegende Datensatz in Form struktier-ter CityGML-Objekte hohe Bedeutung. Dieser ist beim LVermGeo RP und zukünftig auch bei der ZentralenStelle für Hauskoordinaten und Hausumringe zu den Konditionen der AdV-Entgeltrichtlinie beziehbar. Damitwird die Grundlage für eine Weiterverarbeitung mit Geoinformationssystemen und eine Bereitstellung überinteroperable Geodatendienste gelegt.

Während die im Viewer dargestellten Geobasisdaten in einer 3-D-Kampagne durch das LVermGeo RP erho-ben und qualifiziert wurden, stammt die Softwareapplikation von der Firma Geoplex aus Osnabrück. In ei -nem gemeinsamen Projekt wurde das Vorhaben in einem ca. sechsmonatigen Zeitraum realisiert.

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2. Technische Umsetzung

2.1 Eingangsdaten (2D & 3D)Grundlage von „Rheinland-Pfalz in 3D“ ist ein digitales Geländemodell (DGM 5), das die Geländeoberflächein dreidimensionaler Form beschreibt. Auf das DGM wurde das landesweit vorliegende LoD2-Gebäu -demodell platziert. Darüber hinaus wurden verschiedene 2D-Daten für das Portal verwendet. Dazu zähleninsbesondere Orthofotos, der WebAtlasDE und die Liegenschaftskarte, die vom User als Web Map Service(WMS) zugeschaltet werden können. Ferner wurden Adressdaten und Ortsnamen implementiert.

2.2 PlexMap als 3D-WebGISPlexMap3D ist ein modernes 3D-WebGIS, mit dem der Anwender komplexe 3D-Daten in allen modernenBrowsern ohne die Nutzung von Plugins oder zusätzlicher Software sehr einfach visualisieren, abfragen undauswerten kann.

Strukturell besteht PlexMap3D aus einem Backend und einem Viewer. Im Backend kann der Kunde seineGeodaten über einen eigenen Datenbankzugriff in das System importieren und per Streaming ins Inter- oderIntranet übertragen. Ferner sind hier verschiedene Operationen durchführbar (z.B. Verschneiden, buffern,Daten aktualisieren, Nutzerrechte vergeben, Kartenansichten anlegen etc.).

Der Viewer übernimmt mit Hilfe der OpenWebGlobe-Engine die Darstellung der komplexen 3D-Daten undsetzt dafür WebGL-Technologie ein. WebGL ist ein Bestandteil moderner Webbrowser, der die Darstel lungvon 3D-Objekten ohne Plugin im Internet ermöglicht. Darüber hinaus steht dem Endnutzer auch eine wach -sende Funktionssammlung (Toolbox) zur Auswertung der Geodaten zur Verfügung.

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2.3 Datenhaltung und PräsentationFür die Integration von PlexMap in die Geodateninfrastrukturdes Kunden werden ein Applikations- und ein Datenbankser-ver benötigt. Als Betriebssystem kommt für PlexMap inRheinland-Pfalz auf beiden Servern Linux zum Einsatz (Ubun-tu). Auf dem Applikationsserver wird ein Apache-Webservereingesetzt, der dem Nutzer die Anwendung zur Verfügungstellt. Als Datenbank kommt das freie PostgreSQL (ab Version9.3, mit PostGIS-Erweiterung ab Version 2.1) zum Einsatz.

Integration in die GDI-RPDie Anbindung an die GDI-RP wird durch die WMS/WFS-Schnittstelle realisiert. Dabei stellt der kundeneigene Serverdie gewünschten Daten per WFS (Vektordaten) bzw. WMS(Rasterdaten) zur Verfügung.

Soll PlexMap künftig z.B. hinsichtlich Geodaten-Editing erwei-tert werden, ist das Rückspielen von neu erfassten Daten undDatenänderungen über das WFS-T-Protokoll realisierbar.

Skalierung der AnwendungDa bei einer landesweiten Anwendung mit sehr hohen Zu-griffszahlen zu rechnen ist, wurde die Serverstruktur zur Da-

tenauslieferung zusätzlich verstärkt. Dazu wurden zwei Tileserver und ein Loadbalancer eingerichtet. DieseArchitektur liefert die von PlexMap generierten Daten aus und gewährleistet extrem kurze Ladezeiten sowieein hohes Maß an Ausfallsicherheit.

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3. ProjektergebnisMit der Freischaltung durch Innenstaatssekretärin Raab am 28.04.2015 hat Rheinland-Pfalz als erstes Flä -chenland der Bundesrepublik ein 3D-WebGIS zur Präsentation des landesweit vorliegenden LoD2-Gebäude-modells geschaffen. Seither ist der 3D-Viewer unbefristet und geldleistungsfrei für Jedermann im Internetnutzbar.

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Neben der freien Bildnavigation in Vogel- und Fußgängerperspektive sowie einer Adresssuche, stehen demAnwender herausragende „Points of Interests“ und vorkonfektionierte Geländeüberflüge zur Verfügung. Au-ßerdem bietet der Viewer eine Höhenmessfunktion, eine vereinfachte Hochwassersimulation und eineFunktion zum „Teilen“ von Ansichten.

Weitere Tools zum Beispiel zur Ableitung von Geländequerschnitten in der Anwendung, zum Messen in 3Dsowie eine umfangreiche Druckfunktion sind bereits in der Pipeline und stehen kurz vor der Umsetzung.

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4. Projektbedeutung zu den Ausschreibungskriterien

4.1 Technische Innovation:

PlexMap3D ermöglicht erstmals die ruckelfreie Darstellung von 3D-Modellen in Großräumen ohne die Ver-wendung von Plugins. So wird die Bereitstellung von 3D-WebGIS für die breite Masse überhaupt erst er-möglicht. Dies bietet einen entscheidenden Mehrwert bei der Verwertung von 3D-Gebäudemodellen. Dietechnische Innovation von PlexMap3D wird durch die Tatsache unterstrichen, dass „Rheinland-Pfalz in 3D“das erste landesweit vorliegende amtliche LoD2-Modell ist, das im Internet präsentiert wird. Eine Darstel -lung von mehr als 3,5 Millionen LoD2-Gebäuden ist nach unserem Kenntnisstand aktuell weltweit einmalig.Hinzu kommt die technisch komplexe Umsetzung mit der Gesamtdatenmenge von über 400 GB, der hohenVerfügbarkeit (24/7), der serverseitigen Lastenverteilung durch Loadbalancing, der Unterstützung von mobi-len Endgeräten (iOS, Android, Windows Phone), der Cross-Browserunterstützung etc. Die Innovationskraftvon PlexMap3D hat auch das Web3D Consortium erkannt und PlexMap als Gewinner der internationalen„Web3D City Modeling Competition 2015“ ausgezeichnet.

4.2 Wirtschaftlichkeit:

Für das LVermGeo RP ist der Vertrieb des erzeugten LoD2-Modells an entsprechende Fachanwender einebedeutsame Herausforderung. Durch das 3D-WebGIS wird die Verfügbarkeit und Verwertbarkeit dreidimen-sionaler Geobasisdaten kommerziellen Nutzern eindrücklich dargelegt. Es ist davon auszugehen, dass die Li -zenzierung für kommerzielle Zwecke zusätzliche Einnahmen für den Landeshaushalt generieren wird.

Für die Geoplex GmbH stellt PlexMap3D eine wesentliche Erweiterung des eigenen Portfolios dar, die be-reits in 2015 zu einer wirtschaftlich bedeutenden Komponente in der unternehmenseigenen Wertschöp-fung geworden ist.

4.3 Gesellschaftliche Bedeutung:

Das Nutzungspotenzial der Gebäudedaten ist vor allem im Zusammenspiel mit dem 3D-WebGIS gewaltig.Eine wichtige Anwendergruppe werden die Kommunen sein, z.B. bei der Stadt- und Bauleitplanung. Mit derSimulationen von Stadtszenarien und großen Bauvorhaben wird der Planungsgegenstand „greifbar“ ge -macht und somit eine wichtige Grundlage für die Information und Beteiligung der Bürgerinnen und Bürgergeschaffen.

4.4 Weiterentwicklung des Berufsbilds:

Die intensive Hinwendung zur dritten Dimension belegt eindrucksvoll den stetigen Wandel der Geoinforma-tionsbranche unter Berücksichtigung sich weiterentwickelnder Anforderungen aus Gesellschaft, Wirtschaftund Verwaltung. Der zielgruppen- und anforderungsgerechten Konfektionierung, Bereitstellung sowie Prä-sentation von Geodaten ist dabei eine immer größere Bedeutung beizumessen. Die Weiterentwicklung derBerufsausbildung hin zu Geomatikberufen und -Hochschulabschlüssen trägt dieser Entwicklung Rechnung.

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4.5 Erschließung neuer Anwendungsfelder:

Durch die erstmalige, landesweite Verfügbarmachung von LoD2-Gebäudemodellen in einem 3D-WebGIS,werden zahlreiche neue Anwendungen in den Bereichen Stadt- und Infrastrukturplanung, Energieversor-gung und -gewinnung, Funknetzbetrieb, Umwelt-, Lärm-, Hochwasser- und Katastrophenschutz ermöglicht.Dies gilt insbesondere für großräumige oder landesweit standardisierte Vorhaben, die auf eine einheitlicheund flächendeckende Bereitstellung sowie die fortlaufende Datenaktualisierung angewiesen sind und einenpartizipativen Charakter aufweisen.

4.6 Besondere Medienwirksamkeit:

Über die Freischaltung des Viewers durch Staatssekretärin Raab sowie die Verfügbarkeit und Nutzungsmög-lichkeiten der 3D-Gebäudedaten haben zahlreiche Printmedien sowie Radio und TV berichtet. Hier ein klei-ner Überblick zu den Veröffentlichungen1:

Print-/Onlinemedien:

Noch ausstehend: 09/2015 Fachartikel Kommune21

Noch ausstehend: DVW-Newsletter

Noch ausstehend: Newsletter Harzer

21.07.2015 Wissen Sie wie hoch Ihr Haus ist? (ego Magazin Bitburg)

06.07.2015 Pionier bei LoD2 (Business Geomatics)

03/2015 Rheinland-Pfalz in 3D ist online (GIS-Business)

27.05.2015 Das Bauklötzchen-Prinzip (Die Rheinpfalz)

18.05.2015 Geoplex baut Rheinland-Pfalz in 3D (Neue Osnabrücker Zeitung)

13.05.2015 Rheinland-Pfalz in 3D (Universität Osnabrück)

05.05.2015 GEOPLEX Creates WebGIS of Rheinland-Pfalz in 3D (3D VisWorld)

04.05.2015 Vorreiter in 3D (Kommune 21)

29.04.2015 Rheinland-Pfalz in 3D (RPR1 Koblenz)

28.04.2015 Rheinland-Pfalz jetzt auch in 3D (BRF Nachrichten)

28.04.2015 Gebäude und Landschaften in 3D im Internet (ARCOR)

28.04.2015 Neuer 3D-Dienst geht online (SWR)

28.04.2015 Rheinland-Pfalz in 3D (Landeszeitung Rheinland-Pfalz)

28.04.2015 Gebäude und Landschaften in 3D im Internet (Volksfreund)

28.04.2015 Rheinland-Pfalz kann ab sofort dreidimensional im Netz erkundet werden (Focus)

28.04.2015 Rheinland-Pfalz in 3D-Klötzchengrafik (Rhein-Zeitung)

28.04.2015 Rheinland-Pfalz zeigt Gebäude und Landschaften in 3D im Internet (Rhein-Zeitung)

28.04.2015 Ein Land in Klötzchen Optik (SWR)

28.04.2015 Rheinland-Pfalz in 3D (Innenministerium RLP)

Fernsehen/Rundfunk

Sendebeitrag in SWR Landesschau aktuell am 28.04.2015

Sendebeitrag RPR1 am 28.04.2015

Sendebeitrag TV-Mittelrhein am 24.07.2015

1 Beiträge und Diskussionen in den sozialen Netzwerken wurden in der Auflistung nicht berücksichtigt.

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