3D City Database

Die Bedeutung von 3D-Stadtmodellen und 3D-Landschaftsmodellen auf der Basis von CityGML nimmt kontinuierlich zu. Heutzutage verfügen viele Kommunen und Landesvermessungsämter über komplexe CityGML-basierte Datenbestände, die effizient gespeichert und verwaltet werden müssen. Eine zunehmende Anzahl von datenführenden Stellen und Lösungsanbietern im Bereich der 3D-Geodaten setzt dazu die Open Source Datenbanklösung 3D City Database (3DCityDB) ein.

Die 3DCityDB wurde seit 2003 zunächst am Institut für Geodäsie und Geoinformatik der Universität Bonn und später am Institut für Geodäsie und Geoinformationstechnik der TU Berlin unter der Leitung von Prof. Dr. Thomas H. Kolbe entwickelt. Das Open Source Projekt umfasst ein Datenbankschema zur Implementierung eines CityGML-konformen Datenmodells auf der Basis von Oracle Spatial und seit 2012 auch auf Basis von PostgreSQL / PostGIS und einen Java-basierten Importer/Exporter zum effizienten Datenimport und -export. Neben CityGML-Import und -Export wird der Export in den Formaten KML, COLLADA und glTF für die Visualisierung beliebig großer Teile des 3D-Modells in Geoinformationssystemen wie ArcGIS, Google Earth oder Cesium WebGL Digital Globe unterstützt. Mit dem Spreadsheet-Generator können zudem sehr einfach Tabellen mit thematischen Daten aus den CityGML-Objekten in der Geodatenbank extrahiert werden.

Seit 2012 werden die 3DCityDB und ihre Anwendungen am Lehrstuhl für Geoinformatik der TU München in Kooperation mit den Firmen virtualcitySYSTEMS GmbH und M.O.S.S Computer Grafik Systeme GmbH weiterentwickelt. Beide Firmen setzen die 3DCityDB als Bestandteil ihrer Produkte ein. Die Zusammenarbeit ist durch eine im Jahr 2013 abgeschlossene Kooperationsvereinbarung geregelt, die dafür sorgt, dass  Verbesserungen und Neuentwicklungen allen Beteiligten, aber insbesondere auch dem internationalen Nutzerkreis unmittelbar zugutekommen. Mit der Veröffentlichung der 3DCityDB Version 3.3 wurde die Open Source Lizenz von der LGPL3 auf Apache 2.0 umgestellt, was die Verwendung mit Produkten Dritter weiter vereinfacht. Ziel der freien Bereitstellung der 3DCityDB ist nicht zuletzt die Förderung der Nutzung des CityGML-Standards, der ein wesentliches Forschungsthema des Lehrstuhls für Geoinformatik darstellt.

Wir setzen die 3DCityDB auch in der Lehre ein - z.B. in studentischen Projekten und Abschlussarbeiten. Studierende lernen dabei Grundlagen zur 3D-Stadtmodellierung, zur Abbildung von komplexen objektorientierten Datenmodellen auf relationale Datenmodelle mit räumlichen Datentypen, zum Umgang mit sehr großen Geodatenmengen sowie Aspekte der 3D-Geovisualisierung. Diese Themen werden im Detail in der umfassenden Dokumentation erläutert, die Bestandteil des 3DCityDB-Programmpakets ist. Die Dokumentation sowie verschiedene Online-Kurse und -Tutorien sind über die 3DCityDB-Homepage zugänglich.

Die ausführliche und aktuelle Dokumentation zur 3DCityDB erläutert die zugrunde liegende Abbildung des CityGML-Datenmodells auf das relationale Schema mit räumlichen Datentypen, die verschiedenen Software-Werkzeuge (Importer/Exporter, 3D-Webclient) und ihre Benutzung.

Zur aktuellen Version 3.3 der 3DCityDB haben die beiden Mitarbeiter Zhihang Yao und Kanishk Chaturvedi einen Einführungskurs erstellt. Dieser besteht aus zwei umfangreichen Präsentationen, die in die Browser-basierte 3D-Geovisualisierung und das Arbeiten mit CityGML mit der 3DCityDB einführen, sowie einem Hands-On-Tutorium, das schrittweise vom Herunterladen und Installieren der Software über das Importieren von CityGML-Modellen bis zum Export und der 3D-Visualisierung im Webbrowser durchgearbeitet werden kann. Die Kursmaterialien werden hier unter der Creative Commons Lizenz CC BY-NC-SA 3.0 bereitgestellt:

• Browser based 3D Geovisualization (PDF-Präsentation mit 86 Folien, 4,1 MB).
• Working with Semantic 3D City Models - Tools based on CityGML and 3DCityDB (PDF-Präsentation mit 27 Folien, 4,2 MB)
• 3D City Database for CityGML - A Hands-on Tutorial for Beginners (PDF-Dokument mit 99 Seiten, 11,4 MB)

Am 27. und 28. September 2016 haben Kanishk Chaturvedi und Zhihang Yao auf Einladung von Prof. Jantien Stoter, Leiterin der 3D Geoinformation Group an der TU Delft, im Rahmen des Workshops 3DViz 2016 an der TU Delft einen zweitägigen Kurs über die 3DCityDB und Browser-basierte 3D-Geovisualisierung gehalten. Die Präsentationen wurden aufgezeichnet und können über die Workshop-Webseite abgespielt werden.

• Lehrstuhl für Geoinformatik, TU München
• virtualcitySYSTEMS GmbH, Berlin
• M.O.S.S. Computer Grafik Systeme GmbH, München