Amtliches 3D-Bild - ein neuer Geodatentyp? - Studienauftrag

Abstract

Diese Studie im Auftrag der Strategiegruppe Amtliche Vermessung der Swisstopo und der CadastreSuisse soll das Potential eines neuen Datentyps «3D-Bild» und von darauf aufbauenden Geodiensten für die Amtliche Vermessung im Speziellen sowie die Geoinformationsbranche und die Gesellschaft im Allgemeinen aufzeigen. Die Studie bietet eine umfassende Auslegeordnung und eine fundierte Übersicht zur Thematik mit strategischen Anwendungspotentialen, Handlungsoptionen und Empfehlungen. Die Studie zeigt auf, dass die Hauptherausforderungen vor allem strategischer, wirtschaftlicher und politischer Art sind und dass die technische Machbarkeit bereits heute gegeben ist. Entsprechend liegt der Fokus auf der Beantwortung strategischer Fragen und auf dem Aufzeigen von Umsetzungsoptionen. Mit einem Normierungsvorschlag auf der Basis einer REST Schnittstelle wird ein möglicher Weg aufgezeigt. Das «Reality Capturing», d.h. die detaillierte, genaue und realitätsgetreue Erfassung der urbanen und ländlichen Umgebung, und die Schaffung cloudbasierter «Digitaler Realitäten» sind seit Kurzem im grossen Stil technologisch möglich. Die Entwicklung von Technologien und Services zum Aufbau und zur Nutzung digitaler Realitäten wird von Herstellern und Dienstleistern aktiv forciert und in zahlreichen Anwendungsbereichen rasch adaptiert. Zu den Schlüsselmärkten für digitale Realitäten gehören die Fahrzeugnavigation und das zukünftige autonome Fahren. Grosse Automobilkonzerne und Internetgiganten arbeiten mit einem gewaltigen Effort an der Realisierung globaler, detailreicher 3D-Karten auf der Basis mobil erfasster Geodaten – allerdings mit einem Fokus auf «3D-Karten für Maschinen». Die weiteren und für diese Studie besonders relevanten Schlüsselmärkte für digitale Realitäten sind das Ma-nagement und der Werterhalt in den Bereichen öffentliche Infrastruktur und Gebäude. Im Zentrum dieser Studie steht das «3D-Bild» als besonders vielversprechende Realisierungs-möglichkeit für digitalen Realitäten. In einem ersten Teil wird die Grundidee eines georeferen-zierten 3D-Bilds vorgestellt (Kap. 3) und ein Überblick über den aktuellen Stand der Forschung und der Technik gegeben (Kap. 5). Im zweiten Teil werden wichtige konzeptionelle und technische Aspekte zur Erfassung, Georeferenzierung, Speicherung und Nutzung von 3D-Bilddaten behandelt (Kap. 6) sowie konkrete Normierungsvorschläge für deren Nutzung präsentiert (Kap. 7). Im dritten Teil werden die wirtschaftlichen Aspekte: Märkte, Anwendungen, Nutzen und Wirtschaftlichkeit (Kap. 8) sowie organisatorische Aspekte wie mögliche Prozesse, Rollen und Betriebsmodelle sowie rechtliche Fragen erörtert (Kap. 9). In einem abschliessenden Kapitel werden die Relevanz der Thematik sowie die Chancen und Risiken für die Geomatikbranche insgesamt und die Amtliche Vermessung im Speziellen diskutiert. Die Studie zeigt, dass ein Datentyp «3D-Bild» und darauf aufbauende 3D-Bilddienste gut geeig-net sind, um eine einfach und sehr breit nutzbare digitale Realität für zahlreiche Anwendungs-bereiche aufzubauen und zu betreiben. 3D-Bilddienste sind technisch machbar, führen zu einer deutlichen Steigerung in der Produktivität und zu einem eigentlichen Paradigmenwechsel – be-dingt durch die Verlagerung von Feldarbeiten durch Vermessungsfachleute an den PC-Arbeits-platz der unterschiedlichen Fachspezialistinnen und –spezialisten. Erfahrungen mit bereits reali-sierten 3D-Bilddiensten zeigen Kosteneinsparungen in der Grössenordnung von 30-60% und Zeiteinsparungen von bis zu 70%. Hinzu kommt eine deutliche Verbesserung der Arbeitssicherheit durch das Wegfallen von Vermessungsarbeiten im Fahrbahnbereich. Wie die Studie aufzeigt, sind bereits heute zahlreiche konkrete Anwendungen von 3D-Bilddiens-ten im Aussenraum realisiert. Ein besonderes Potential dürften zukünftige Anwendungen im In-nenbereich haben, wie etwa die Baufortschrittsdokumentation, das Facility Management oder die Dokumentation von 3D-Grundeigentum. Die Zukunftsfähigkeit von 3D-Bilddiensten wird durch aktuelle Entwicklungen und Trends in der Forschung unterstrichen: so ist etwa zu erwarten, dass diese eine rein bildbasierte exakte Lokalisierung und vor allem auch Orientierung von Smartphones etc. ermöglichen werden. Damit dürften georeferenzierte 3D-Bilder die Geodatenbasis für völlig neue Anwendungen etwa im Bereich Augmented Reality schaffen. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die Entwicklung cloud-basierter Geoinformationslösungen und georeferenzierter 3D-Bilddienste in vollem Gang ist und mit oder ohne Akteure aus der Geomatik oder der Amtlichen Vermessung stattfinden wird. Aufgrund ihrer Al-leinstellungsmerkmale wie Qualitätsverständnis, Erfahrung im Betrieb interoperabler und nach-haltiger Geodateninfrastrukturen und des Potentials zur Realisierung eigener neue Anwendungen überwiegen die Chancen für ein aktives Engagement der Geomatikbranche die Risiken des Abwartens oder Abseitsstehens bei weitem.