De Haven van Rotterdam in de toekomst in 3D. Onderzoeksproject 3D SDI

Transcriptie

1 De Haven van Rotterdam in de toekomst in 3D Onderzoeksproject 3D SDI Next Generations Infrastructures powered by Maasvlakte 2 GIN Regio West juni

2 Wie deed mee? Sisi Zlatanova Jacob Beetz Anne-Jan Boersma Albert Mulder Joris Goos Hans Schevers Marian de Vries Tarun Ghawana Stefan Thorn Robin Botter Josafat Guerrero Wouter Goedhart 2

3 De haven van Rotterdam een van de grootste havens overslag 434 miljoen ton 45 km lang 100 km2 aan haventerreinen 1500 km aan leidingen en kabels 89 km aan kademuren in dichtbevolkt gebied Maasvlakte 2 3

4 4

5 De ontwikkeling van de haven Het Havenbedrijf Rotterdam is verantwoordelijk voor ontwikkeling en onderhoud van infrastructuur, faciliteiten, logistiek en andere activa Havenvisie 2030: Overslag groeit van 440 naar 700 miljoen ton Economische activiteit wordt anderhalf keer zo groot Binnen milieugrenzen die strenger worden Publieke en private stakeholders, bedrijven en milieuinstanties zijn voortdurend betrokken bij uitwisseling van kritische informatie Global Hub 5

6 Bronnen: data in 3D 6

7 Bronnen: Rotterdam in 3D IT-Pro people Bentley idelft Kadaster Bentley Bentley Bentley Toposcopie U Twente Toposcopie Gemeente Rotterdam 7 U Twente

8 Bronnen: Rotterdam en de ondergrond 8

9 Onderzoeksproject 3D SDI Welke 3D SDI is het meest geschikt om de gegevensmanagement behoefte van het havenbedrijf van Rotterdam aan te kunnen? 9

10 Informatiemanagement is complex 10

11 Achtergrond bij het project Breed spectrum van heterogene informatie. Op dit moment bestaan de datasets (grotendeels) uit traditionele 2D kaartbestanden Toenemend besef van de tekortkomingen in de volledigheid, het beheer en de uitwisseling van de informatievoorziening bij het beheer van de haven van Rotterdam, waaronder: Gebrek aan dimensionaliteit en betekenis van oude datasets Complexiteit van gegeven Gegevensuitwisseling en interoperabiliteit Praktijkervaring: het samenvoegen van gegevensbestanden is arbeids- en kennisintensief Noodzaak van datastructurering en andere formaten (BIM) 11

12 BIM en geo-informatie Bron: Claus Nagel 12

13 Opzet onderzoeksproject 3D SDI sluit aan op bestaande ontwikkelingen is een pilot studie moet uitwijzen of toepassing van een 3D SDI haalbaar is bekijkt 2 use cases: kademuren en ondergrondse leidingen verbeterde modellen verhogen de productiviteit en zorgen voor extra middelen om actualiteit, juistheid en consistentie van gegevens te borgen 13

14 Innovatieve aanpak ImGeo- CityGML Room Buildin g Room Quay Part Group Subpar t Door Windo w Door compo nent constr uct compo nent IMK&L Pipe Sectio n Netwo rk Pipe Conne ctor type1 Construction compo nent Part Group constr uct Subpar t compo nent Transportati on lanes First class Road networ k green Secon d class Lane Bestaande Geonovum/ INSPIRE/OGC beschrijvingen en concepten Nieuwe IFC (BIM) modellen voor kademuren 494 bestaande geo-concepten in 16 domeinmodellen 170 geselecteerd, 20 daarvan zijn nagenoeg gelijk De Haven van Rotterdam als case study voor de harmonisatie van DIM (Domain Information Models) in Nederland 14

15 Nog meer onderzocht 3D geometrie voor de meeste nasty objecten zoals kabels en leidingen Lijnen blijven bestaan, 3D wordt on-the-fly opgebouwd WebGL 3D geometrie en topologie wordt opgeslagen ESRI DB, CityGML Network ADE conversie tussen BIM en 3DGIS voor kademuren topologie (netwerkfunctie) voor kabels en leidingen operations op 3D modellen Clip and Cross section DBMS schema: Oracle Spatial 3D visualisatie via web tools, game engines and desktop demos in WebGL, LandXplorer, ESRI Clip, ESRI DB, Flare3D 15

16 Kabels en leidingen 16

17 Visualisatie met WebGL attribuutinformatie lagen aan en uit transparantie view van boven en van onder vrije ruimte uitwisseling 17

18 3D profiel geselecteerde objectdelen zijn topologisch correct (gesloten) geselecteerde objecten erven attributen 18

19 3D selectie geselecteerde objectdelen zijn topologisch correct (gesloten) geselecteerde objecten erven attributen 19

20 Demo LandXplorer Alle objecten geconverteerd uit (ESRI) databases naar CityGML conceptmodellen 20

21 Kademuren integratie van BIM en GIS 21

22 22

23 Een object in de realiteit krijgt 7 verschillende representaties in verschillende systemen 23

24 Networked data sets 24

25 The Semantic Web Now... that should clear up a few things around here Horrocks, Oxford University 25

26 Networked data sets: The Semantic Web BIM GIS HbR 26

27 IfcQuay - BIM model kademuur 27

28 Demo - BIM model kademuur 28

29 De oplossing: van 2D to 3D 29

30 30

31 31

32 Questions vs Results 1. Which objects (features) are relevant? (semantics, geometry, topology, appearance, level of detail (LOD)); Semantics: Selection of classes from Geonovum standards (IMGEO, IMKL, IMCAD, IMWA, IMBRO), IFC model for quays Geometry: 3D (experiments with pipes and cables), 2D object should be either up-grated or overlayed/draped onto 3D objects Topology: experiments to store pipes in a topological network LOD: CityGML LODs + BIM als most detaled version 2. What kind of data structure is most appropriate to maintain the objects, their properties and relationships? DBMS for objects that are maintained by Port of Rotterdam Files for objects maintained by other parties. 32

33 Questions vs Results 3. What kind of mapping technology between different models should be utilised: syntax and structure vs. semantics (ontology); The mapping is reduced to minimum as the international standards are used as top classes Mapping is performed between BIM and GIS: objects are simplified (e.g. Quays) 4. Which standard for exchange of information should be used: GML, CityGML, BIM (IFC), IMxxx; The national and international standards, which are GML based (IMxxx, IFC) Files that preserve the identity (semantics, attributes) of the objects: shape files, IFC, CityGML 33

34 Questions vs Results 5. Which system architecture should be empolyed: NORA, OGC web services, RESTful vs. SOAP; Direct access to DBMS via various (Web and desktop) applications (DBMS scheme is now designed, 2 demos database ESRI) Files via Web Services (2 demos) 6. What visualisation approaches should be followed: thin clients vs. front-end application, mobile vs. desktop environment. Web visualise and check: 3D Web (WebGL, CityGML), Game engine (Flee3D) Desktop for create-edit-delete: ESRI shape and database 34

35 Demo Flare3D 35