Oct 05

3D-City-Models in Time – Erstellung und Nutzen von 3D-Stadtmodellen mit zusätzlichen Zeitdimensionen für die Planung am Beispiel des Stadtkerns von Kaiserslautern

Einordnung des Themas

3D-Stadtmodelle haben in den letzten Jahren eine Entwicklung vom belächelten Prototypen zum funktionalen Instrument der Planung vollzogen. Ihr Einsatzfeld ist gewachsen, und die technischen Möglichkeiten vergrößern ihr Potential immer mehr. In den verschiedensten Bereichen werden mit Hilfe des Computers unterschiedlichste Modelle erstellt, die es dem Nutzer ermöglichen, eine virtuelle Realität zu erleben und für den Menschen unzugängliche Blickwinkel und Sichtweisen einzunehmen. Weiterhin sind 3D-Stadtmodelle durch ihr digitales Wesen ein praktikables Instrument, um Daten mit einer hohen Diversität zusammenzuführen und übersichtlich, mit einem Mehrwert darzustellen. Das bedeutet, dass komplexe Daten durch fortschrittliche Visualisierung besser erfasst, verarbeitet und zu Informationen umgewandelt werden können. Im Bezug auf die Planung bedeutet dies, dass verschiedene Aspekte wie gestalterische Belange, technische Probleme oder Öffentlichkeitsbeteiligung in einem interaktiven und erlebbaren Modell werden zu einer projektunterstützenden Anwendung zusammengeführt.

Konkret stellen 3D-Stadtmodelle bis jetzt vor allem im Bereich der Planungsvisualisierung,  der Öffentlichkeitsbeteiligung in der Planung und der Vermarktung von Planungen ein neues Instrument dar. Dieses erfährt eine wachsende Verbreitung und Bedeutung. Das heißt, 3D-Stadtmodelle haben elementare Bereiche der Planung erschlossen und stellen eine Alternative zu haptischen Modellen oder zweidimensionalen analogen Plänen dar. Die Einsatzfelder und der Mehrwert eines solchen Modells sind aber nicht auf die Planung beschränkt, sondern erschließen auch neue Formen der Präsentation für Kommunen. Im Sinne von Stadtmarketing und Imagebildung von Städten können diese Modelle auch im touristischen Bereich einen wertvollen Beitrag leisten. Städte können sich digital aus den verschiedensten Blickwinkeln präsentieren und dem Adressaten Informationen vermitteln, die der Stadt und dem Adressaten nutzen.

Ziele der Arbeit

Ausgehend vom konkreten Beispiel der Stadt Kaiserslautern soll aufbauend auf den theoretischen Grundlagen der 3D-Stadtmodelle ein detailiertes 3D-Stadtmodell des Stadtkerns von Kaiserslautern erstellt werden. Dieses Modell soll zudem mehrere Zeitdimensionen haben, d.h. das Areal des Stadtkerns soll zu verschiedenen Zeitpunkten der Geschichte visualisiert werden, die entweder aus historischer oder planerischer Sicht bedeutsam sind. Um einen Rahmen für den Arbeitsaufwand zu schaffen, wird die Anzahl der Visualisierungszeitpunkte im Vorfeld auf drei begrenzt. Weiterhin soll das Modell einen hohen Detaillierungsgrad besitzen, der den momentanen Stand der Technik auf diesem Gebiet widerspiegelt. Zudem soll das Modell eine Basis für mögliche Erweiterungen darstellen und Metadaten mit Informationen beinhalten. Letztere sollen als Beispiel für ein mögliches Touristeninformationssystem dienen.

Die Arbeit befasst sich mit den bestehenden und neuen Techniken zur Erstellung dreidimensionaler  Stadtmodelle sowie den gängigen Datengrundlagen. Neben diesem Themenfeld sollen mögliche Softwarelösungen, welche für die Erstellung in Frage kommen, untersucht werden. Es soll die Machbarkeit solcher Modelle eruiert werden sowie ihr Nutzen für die Planung. Dabei stellt sich die Frage der Effizienz im Rahmen einer Einbindung in die Planungsprozesse: Kann ein solches Modell den Planungsprozess unterstützen, und welches Aufwand-/Nutzen-Verhältnis stellt sich dabei ein? Welchen Nutzen kann ein solches Modell in einer möglichen Öffentlichkeitsbeteiligung haben? Welche Akzeptanz hat ein solches Modell bei Planern, Entscheidungsträgern und der Öffentlichkeit?

Diese Fragen sollen bei der Erstellung des Modells beantwortet werden und den Fertigungsprozess begleiten. Bei der Erstellung sollen möglichst aktuelle Technologien und Techniken eingesetzt werden, welche den momentanen Stand der Technik widerspiegeln und gleichzeitig einen nachvollziehbaren und effizienten Workflow garantieren. Daneben soll das Modell daraufhin abzielen, im Hinblick auf multiple Einsatzfelder Anwendungsmöglichkeiten einen möglichst hohen Mehrwert [vgl. ZEILE, 2004] zu bieten. Neben der Erstellung des Modells bildet die finale Visualisierung, also die Zusammenführung der Modelle in eine interaktive Anwendung, einen wichtigen Bestandteil der Arbeit. Dabei liegt das Hauptaugenmerk darauf, das Modell einem breiten Publikum mit einer hohen Darstellungsqualität in Bezug auf die Darstellungsperformance verfügbar zu machen, ohne die Editierbarkeit einzuschränken.

Ein weiterer Teil der Arbeit soll die Darstellung der technischen und thematischen Probleme bei der Erstellung eines historischen Stadtmodells sein, um zukünftige Projekte im Sinne der Forschung zu unterstützen und einen nachvollziehbaren Workflow aufzuzeigen. Daneben werden neue Technologien und Trends beleuchtet, die bestehende Probleme lösen oder auch verschlimmern.

-Tony Poesch-

Die Diplomarbeit kann hier heruntergeladen werden.

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Aug 26

Das Handout zur Prüfungsvorbereitung können Sie hier oder im Bereich Lehre herunterladen.

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Jul 20

In der Vorlesung am 21.07. GIS  findet ein zusammenfassendes Repetitorium zur Aufbereitung und Wiederholung des Stoffes als Vorbereitung der Bachelor Modul Prüfung statt.

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Jul 13
  • GIS im Internet – WebGIS
  • Das Geoweb
  • GIS und mobile computing
  • Aufgabe und Zweck von Programmierumgebungen für GIS
  • Exemplarische Programmierumgebungen für GIS und WebGIS

für die Vorlesungen am 14.07. können hier zwei Handouts (VL9 und VL10) herunter geladen werden. Diese finden Sie auch im Bereich Lehre.

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Jul 08
  • Begriff und Methoden der Geostatistik
  • Geostatistik und computergestützte Planungskartographie
  • Digitale Filterung

das Handout kann hier oder im Bereich Lehre herunter geladen werden.

!! Ergänzend zum Handout hier noch eine Folie zum Thema Signifikanz!!

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Jul 06

Nochmal zur Erinnerung: Die Vorlesung morgen den 7. Juli um 10 Uhr bei Herrn Streich entfällt!

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Jul 01
  • Aufgabe der induktiven Statistik
  • Statistische Prüfverfahren – statistische Tests / Signifikanztests

das Handout kann hier oder im Bereich Lehre herunter geladen werden.

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Jun 29
  • Raumbeobachtung – Monitoring – Geomonitoring
  • Domänen für GIS-gestütztes Monitoring
  • Demographie-Monitoring – Methoden der Bevölkerungserfassung und -prognose
  • GIS-Einsatz in der überörtlichen und örtlichen Raumplanung

das Handout kann hier oder im Bereich Lehre heruntergeladen werden.

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Jun 24
  • Grundlegende Verfahren der bivariaten Statistik
  • Korrelationsanalysen
  • Methoden zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen zwei – metrisch skalierten – Merkmalen
  • Regressionsrechnungen

das Handout kann hier oder im Bereich Lehre herunter geladen.

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Jun 10

Best Paper Award in Taiwan bei 5. International Conference on Planning and Design für CPE.

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Bei der National Cheng-Kung University in Tainan in Taiwan wurde der CPE Wettbewerbsbeitrag mit dem Best Paper Award ausgezeichnet. Hier sehen Sie Jan-Philipp Exner bei der Award Übergabe.

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Jun 08
  • Darstellung von räumlichen Phänomenen im zeitlichen Ablauf
  • Methoden mit räumlichen Bezug und GIS-Einsatz
  • GoogleEarth als Prototyp

das Handout kann hier oder im Bereich Lehre herunter geladen werden.

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May 27
  • Klassenbildungen, Histogramm und Wahrscheinlichkeitsdichte
  • Lageparameter
  • Streuungsparameter

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May 18
  • Herkunft der Vektorgraphik mit GIS-Bezug
  • Vektormodelle – Informationsarten, geometrische Entities, Topologie und Attribute
  • Eingabekomponenten
  • Ausgabekomponenten
  • Analysemethoden

das Handout kann hier oder im Bereich Lehre herunter geladen werden.

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May 13
  • Wahrscheinlichkeitstheorie
  • Fehlertheorie
  • Datenpräsentationsformen für ein- und zweidimensionales Datenmaterial

das Handout kann hier oder im Bereich Lehre heruntergeladen werden.

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May 12
  • Grundunterscheidung statistischer Methoden: deskriptive und induktive Statistik
  • Datenarten
  • Grundlegende Begriffe
  • Unterscheidung statistischer Methoden nach Zahl der Merkmale
  • Datenpräsentationsformen für eindimensionales Datenmaterial (univariate Statistik

das Handout kann hier oder im Bereich Lehre herunter geladen werden.

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