Werkzeuge für CityGML
Datenauswahl und Übersicht
Vor der Verwendung von CityGML-Daten, sollte man sich eine Überblick über die verschiedenen Koordinatensysteme in Deutschland machen. Falls die Daten ETRS89 vorliegen, kann man mit dieser Grafik die UTM-Zone der Daten abschätzen:
https://www.koordinaten-umrechner.de: Website, auf der sich eine Position in verschiedenen Koordinatensystemen anzeigen bzw. umrechnen lässt. In Deutschland liegen die meisten Daten im amtlichen Koordinatensystem ETRS89, UTM-Zone 32N oder 33N vor. Die Webseite kann bei der Selektion von Datenkacheln hilfreich sein.
3D City Database Suite
Sammlung an Open Source Softwarewerkzeugen für den CityGML-Standard. Die 3D City Database umfasst die folgenden Werkzeuge:
3DCityDB: Datenhaltung und Analyse mit relationalen Datenbanken.
Importer/Exporter: Daten Importer/Export für die 3DCityDB. Export von Visualisierungsformaten für den 3D-Web-Map-Client. Der Importer/Exporter unterstützt zahlreiche Erweiterungen, z.B. für den Export von tabellarischen Daten.
3D-Web-Map-Client: Cesium basierter 3D-Web-Map-Client zur Visualisierung und Analyse von 3D-Stadtmodellen im Browser.
Web Feature Service: OGC-konformer Web Feature Service zur Abfrage von 3D-Stadtmodelldaten über eine Web-Schnittstelle.
Weitere Links
Literatur zur 3D City Database: [Kunde_2013], [Yao_2016], [Yao_2017], [Yao_2018], [Kolbe_2009a], [Chaturvedi_2015]
3DCityDB Docker
Alle 3D City Database Werkzeuge stehen als Docker Images zur Verfügung. Eine Einführung zu den Images gibt es hier. Der Einstieg in die 3DCityDB wird mit den Images wesentlich erleichtert, da alles „out of the box“ funktioniert und z.B. die komplizierte Installation eines Datenbankservers wegfällt.
Docker ist eine weit verbreitete Virtualisierungstechnologie, die es ermöglicht, eine Anwendung mit allen erforderlichen Ressourcen in eine standardisierte Einheit - den Docker-Container - zu packen. Auf diese Weise gekapselte Software kann auf Linux, Windows, MacOS und den meisten Cloud-Diensten ohne weitere Änderungen oder Einrichtungsprozesse ausgeführt werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Virtualisierungsumgebungen, die ein ganzes Betriebssystem emulieren, sind Docker-Container leichtgewichtig, da sie nur die Anwendung und alle dafür benötigten Tools, Programmbibliotheken und Dateien enthalten.
Mit Docker können Sie beispielsweise eine 3DCityDB-Instanz in wenigen Sekunden in Betrieb nehmen, ohne einen Datenbankserver oder das 3DCityDB-Datenbankschema einrichten zu müssen, siehe Abb. 3.
Beispiel: CityGML zu KML-Visualisierungsdaten mit Docker konvertiert Docker in 5 Minuten: Beispiel Docu
Abb. 3 Richten Sie eine 3DCityDB-Instanz mit Docker ein und stellen Sie in Sekundenschnelle eine Verbindung zur einsatzbereiten 3DCityDB her.
Visualisierungswerkzeuge
FZKViewer
Der FZK-Viewer ist ein Open Source Softwarewerkzeug zur Visualisierung von standardisierten semantischen Datenmodellen aus den Bereichen BIM (Building Information Modelling) und GIS (Geographische Informationssysteme), das vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt wird.
FME Data Inspector
Der FME Data Inspector ist das Visualisierungswerkzeug des Safe Software FME Desktop Softwarepakets. Die Software ist kostenpflichtig und läuft auf allen gängigen Betriebssystemen. Neben CityGML wird eine große Anzahl weiterer Format aus dem GIS-Bereich und darüber hinaus unterstützt. Der Viewer ist sowohl für die Anzeige von 2D, als auch 3D-Daten geeignet.
Azul
Azul ist ein CityGML und CityJSON Viewer, der an der TU-Delft entwickelt wird. Die Software ist Open Source und unterstützt nur MacOS.
CityGML Generatoren
Virtual City Systems: BuildingReconstruction
Kommerzielles Werkzeug zur automatisierten Ableitung großer 3D-Stadtmodelle in LoD1 und LoD2.
3dfier
Der Open Source 3dfier hebt 2D-Geometrien in die dritte Dimension mit Höhendaten aus LiDAR-Befliegungen.
osm2citygml
Random3DCity
Werkzeug zur Erzeugung zufälliger 3D-Stadtmodelle, das an der TU-DElft entwickelt wird.
SketchUp CityEditor Extension
SketchUp Extension zur Bearbeitung von CityGML-Modellen.
Datentransformation und Analysen
3D City Database (3DCityDB)
Die 3D City Database ist eines der mächtigsten Analysewerkzeuge für CityGML-Modelle. Analysen über räumliche und nicht-räumliche Daten sind besonders performant, da die Serialisierung bzw. De-Serialisierung von XML-Daten während des Analyseworkflows entfällt und die Indexstrukturen der Datenbank genutzt werden können. Für komplexe räumliche Abfragen stehen die umfassenden Funktion von PostGIS bzw. Oracle Spatial zur Verfügung.
FME Workbench
FME gilt als das Schweizer Taschenmesser unter den GIS Werkzeugen. Es unterstützt nahezu alle Formate der GIS-Welt und bietet einen umfangreichen Katalog an Werkzeugen zur Datenbearbeitung.
r:trån
Open Source Konvertierungswerkzeug für CityGML nach/von OpenDRIVE.
Validierungswerkzeuge
CityDoctor
Der CityDoctor ist ein Werkzeug zur Validierung und Reparatur von 3D-Stadtmodellen. Dass Tool kann die Syntax, Geometrien und die Semantik von Modellen prüfen und reparieren.
val3dity
Validierung von 3D GML Geometrieobjekten.
Entwicklungswerkzeuge
citygml4j
citygml4j ist eine quelloffene Java-Klassenbibliothek und API zur Erleichterung der Arbeit mit CityGML. citygml4j erleichtert das Lesen, Verarbeiten und Schreiben von CityGML-Datensätzen sowie die Entwicklung von CityGML-fähigen Softwareanwendungen.
libcitygml
CityGML C++ library zum parsen von CityGML-Datensätzen, v.A. für 3D-Rendering.
Weitere Links und Referenzen
TU Delft CityGML Website: Website der TU-Delft 3D-Geoinformation Group rund um CityGML. Auflistung von Tools, Beispieldaten, internationalen CityGML-Datensätzen, uvm.