Die Indoor-Navigation ist eine überaus nützliche und zudem zeit- und nervensparende Möglichkeit, sich innerhalb von Gebäuden zu orientieren. Aber wie bekomme ich die gewünschten Gebäudedaten überhaupt in meine Arbeitsumgebung integriert?

Und: Wie wird es möglich, innerhalb dieser Gebäude verschiedene Etagen zu generieren, welche sowohl am Desktop als auch in mobilen Anwendungen dargestellt werden können? Diese zunächst komplex anmutenden Fragestellungen können mithilfe der ArcGIS-Produktfamilie ganz einfach beantwortet werden: Mit Hilfe von Floor-aware Maps von ArcGIS Indoors!

Karten sind den meisten Menschen wahrscheinlich eher als starre, unveränderliche Darstellungen einer bestimmten Umgebung bekannt. Das mag auch auf die meisten Karten zutreffen, da sich die freie, unbebaute Umgebung meist nicht sonderlich verändert und keine unterschiedlichen Aspekte dargestellt werden müssen. Bei der Kartierung von Innenräumen gibt es jedoch verschiedene Etagen, welche sich auf unterschiedlichen Höhen im darzustellenden Gebiet befinden und sich sowohl in ihrer Raumverteilung als auch in ihrer Einrichtung unterscheiden. Die Karten der unterschiedlichen Geschossdecken eines Gebäudes wurden daher meist gesondert erstellt, gespeichert und dargestellt.

ArcGIS Pro bietet Anwender:innen nun die Möglichkeit, geschossbezogene Karten zu erstellen. Der Begriff „geschossbezogen“ oder im Englischen „floor-aware“ beschreibt hierbei Karten, welche hierarchisch organisierte Grundriss-Features enthalten und somit eine intuitive Visualisierung und Analyse von Innenraum-Daten garantieren. Somit können Anwender:innen zwischen der Darstellung verschiedener Gebäude und deren unterschiedlichen Etagen in der Kartendarstellung einer bestimmten Umgebung auswählen.

Das Innenraum-Mappingsystem ArcGIS Indoors bietet hier durch verschiedene Geoprocessing-Tools die Möglichkeit, sowohl CAD-Geschosspläne („Import Floorplans To Indoors Geodatabase“) als auch BIM-Modelle („Import BIM To Indoor Dataset“) einzulesen und geschossbezogen zu visualisieren. Die so erstellten Karten können anschließend veröffentlicht oder mit anderen Nutzer:innen geteilt werden.   

Abb. 1: Beispiel für CAD-Grundriss einer Gebäudeetage

Herzstück aller ArcGIS Indoors-Anwendungen bildet hierbei das Informationsmodell. Dieses kann von Nutzer:innen mit Hilfe des Werkzeuges „Indoors-Datenbank erstellen“ einfach auf einen vorhandenen Arbeitsbereich in ArcGIS Pro angewendet werden. Die von diesem Werkzeug erstellte Indoors-Geodatabase enthält alle Felder und Tabellen, die zur grundlegenden Grundrisszuordnung erforderlich sind. Zusätzlich ermöglicht es die Unterstützung von Raumplanung, Routing und Arbeitsbereichsreservierungen.

Das in der entstandenen Geodatabase enthaltene Feature-Dataset „Indoors“ definiert hierbei die Zuordnung der Grundrisse. Es besteht aus Feature-Classes, die hierarchisch organisiert sind, wobei angenommene räumliche Beziehungen in der folgenden absteigenden Reihenfolge definiert sind:

Abb. 2: Darstellung des Indoors-Datenmodells

Der hierarchische Aufbau des Indoors-Modells garantiert die „floor-awareness“ der zu erstellenden Anwendung. So lassen sich verschiedene Etagenebenen einer Einrichtung zuordnen, welche wiederum einem Standort zugeordnet werden können. Dabei ist zu beachten, dass eine geschossbezogene Karte oder 3D-Szene mindestens einen Layer benötigt, der ein Gebäude („Facility“) darstellt und einen Layer, der die unterschiedlichen Geschosse („Levels“) darstellt. Diese Layer müssen bestimmte Attributfelder enthalten, welche Merkmale identifizieren und deren hierarchische Beziehung definieren.

Abb. 3: Beispiel eines hierarchischen Aufbaus von Geschossdecken über Attribuierung

Die gesamte Karte kann in ArcGIS Pro anschließend als „floor-aware“ definiert werden, indem die entstandenen Layer Sites, Facilities und Levels der Karte über ihr Einstellungsmenü als „Indoor Layers“ zugeordnet werden.

Abb. 4: Zuordnung der „Indoor Layers“ in den Karteneigenschaften

Anschließend müssen noch Layer, welche geschossabhängige Features gespeichert haben, in ihren Eigenschaften den Geschossdecken zugeordnet werden. Beim Indoors-Informationsmodell sind das standardmäßig die Geschossdecken selbst („Levels“), die Räume („Units“) und die jeweiligen Etagendetails („Details“).

Abb. 5: Geschosszuordnung des Details-Layer

Über den sogenannten „Floor Filter“, welcher nun im oberen rechten Kartenbereich angezeigt wird, können Sie anschließend das gewünschte Stockwerk eines Gebäudes auswählen.

Eine so erstellte geschossbezogene Karte kann über ArcGIS Online veröffentlicht werden, beispielsweise als Web Map. Bei der Betrachtung im Map Viewer kann so ebenfalls zwischen den unterschiedlichen Etagen ausgewählt werden.

Möchten Sie die unterschiedlichen Etagen eines Gebäudes oder einer Einrichtung jedoch nicht nur visualisieren, sondern sich auch innerhalb des Gebäudes navigieren, empfiehlt sich die Veröffentlichung als „Indoors Viewer“-App in ArcGIS Online.

Abb. 6: Navigation zwischen unterschiedlichen Gebäudeteilen und verschiedenen Etagen

Innerhalb dieser können Gebäude sowohl in der 2D- als auch in der 3D-Ansicht dargestellt werden. Voraussetzung für die 3D-Ansicht ist die Einbindung einer Web Szene in die erstellte Indoors Viewer-App. Diese kann von Nutzer:innen ganz einfach über die Umwandlung der 2D-Karte in eine lokale Szene geschehen. Anschließend werden die erstellten Gebäude-Features nach ihrer Höhe extrudiert, in ArcGIS Online hochgeladen und in die gewünschte App eingebunden. Zur Darstellung von Navigationspfaden wird außerdem ein Netzwerkdatenset benötigt, welches mithilfe der ArcGIS Indoors Maps-Tools erstellt und anschließend ebenfalls in die App eingebunden werden kann.

Abb. 7: Navigation über verschiedene Etagen in der 3D-Ansicht der Indoor-Viewer App

Zudem können solche geschossbezogenen Karten auch für die Visualisierung und Navigation in mobilen Apps verwendet werden, zum Beispiel in der ArcGIS Indoors App, welche sowohl für Apple, als auch für Android-Endgeräte in den entsprechenden AppStores zum Download zur Verfügung steht.

In diesen mobilen Apps ist auch die Positionsverortung in Echtzeit innerhalb der erstellten Gebäude möglich, dazu müssen die unterschiedlichen Stockwerke jedoch vorher mittels ArcGIS IPS (Indoor Positioning System) Setup-App eingemessen werden. Auf die unterschiedlichen technischen Möglichkeiten und Voraussetzungen und auf das Einmessen der Funkreferenzsignale zum Aufsetzen eines solchen Indoor-Positionierungssystems, werden wir im kommenden IPS-Teil dieser Indoors-Blogserie noch genauer eingehen.

Weitere Informationen zum Thema

ArcGIS Indoors – Der Überblick


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