3DStadtmodelle

3DStadtmodelle sind digitale, dreidimensionale Repräsentationen urbaner Räume, die geometrische Strukturen wie Gebäude, Straßen und Geländemodelle sowie umfangreiche semantische Attribute enthalten. Sie dienen der Visualisierung, Analyse und Simulation urbaner Prozesse und bilden oft die Grundlage für digitale Zwillinge einer Stadt.

Struktur und Detaillierungsgrade: Typischerweise werden mehrere Detaillierungsgrade (LoD) verwendet, etwa LoD0 bis LoD4. Je höher der LoD, desto feiner ist Geometrie und Semantik: LoD0 modelliert grobe Grundformen, LoD2 Gebäude mit Dachformen, LoD3 zusätzliche Details wie Fassaden und Maße, LoD4 ggf. Innenräume.

Standards und Formate: Der zentrale Standard für semantische 3D-Stadtmodelle ist CityGML, entwickelt vom Open Geospatial Consortium (OGC). Als kompaktere Alternative gewinnt CityJSON an Verbreitung. Daten können auch in Formaten wie OBJ, FBX oder GLTF für Visualisierung vorliegen, bleiben dabei aber oft losgelöst von Semantik.

Datenquellen und Integration: 3DStadtmodelle entstehen aus Laserscanning (LiDAR), Photogrammetrie, Drohnenaufnahmen und Grundkarten. Sie werden oft mit BIM-Daten (Building Information Modeling) verknüpft, um Gebäudedetails und Infrastruktur zu vernetzen. Offene Datenportale, kommunale Register und Normenintegration fördern Interoperabilität.

Anwendungen und Nutzen: In Stadtplanung, Verkehr und Infrastrukturmanagement unterstützen 3DStadtmodelle Visualisierung, Flächen- und Höhenanalysen, Energie- und Klimasimulation, Katastrophenschutz und Notfallplanung sowie die Entwicklung digitaler Zwillinge. Sie erleichtern Simulationen von Sonnenlicht, Wind oder Energieströmen.

Herausforderungen und Trends: Große Datenmengen, Aktualität und Qualität, Datenschutz und Nutzungsrechte, sowie technische Herausforderungen der Interoperabilität verlangen standardisierte Workflows. Zukünftig spielen Real-Time-Daten, semantische Anreicherung und die enge Verzahnung mit BIM- und GIS-Systemen eine zentrale Rolle.