Entdecken Sie die Welt der 3D-Geoinformationssysteme

Durch die Verwendung von 3D-Geoinformationssystemen können komplexe geografische Daten visualisiert werden, was zu schnelleren und präziseren Analysen sowie einer verbesserten Wahrnehmung führt. In diesem Beitrag bieten wir Ihnen eine umfassende Liste häufig gestellter Fragen, die Ihnen einen Überblick über die vielfältigen Funktionen und Hintergrundinformationen geben sollen.

Wie werden 3D-Technologien typischerweise von den Nutzern in verschiedenen Anwendungssystemen eingesetzt?

Da 3D zunehmend ein integraler Bestandteil von ArcGIS wird, wenden Benutzer:innen 3D-GIS auf viele klassische GIS-Muster an. Viele dieser Anwendungen fallen unter den Begriff des digitalen Zwillings:

Komplette Systemaufzeichnungen

Viele Organisationen weltweit erkennen die Notwendigkeit, Strategien und Systeme zu entwickeln, die die Speicherung, Wartung, Verteilung und Nutzung von 3D-GIS-Daten sowohl über als auch unter der Erdoberfläche unterstützen. Dies geschieht aufgrund neuer Arten von 3D-Inhalten oder neuer Vorschriften, die sie dazu zwingen. Diese können sein:

• Organisationen, die bereits unterirdische Eigentumsrechte etabliert haben, stehen nun vor der Herausforderung, 3D-Untergrundparzellen zu verwalten.
• Einrichtungen, die Regulierungen oder Einschränkungen für Drohnenflüge über dem Boden festlegen.
• Organisationen, die zunehmend große Mengen an GIS- und Building Information Modeling (BIM)-Daten verwalten müssen, um ihre Vermögenswerte während ihres gesamten Lebenszyklus zu informieren und zu verwalten.

Digitale Zwillinge

3D bietet ein visuelles Medium, um umfassende 2D- und 3D-Inhalte über die gebaute Umwelt und die natürliche Welt zusammenzuführen. Status, Statistiken und Positionsinformationen von Sensoren und IoT-Geräten können in Echtzeit überlagert werden. Dies ermöglicht Workflow-Simulationen digitaler Erfahrungen vor der physischen Umsetzung.

Enterprise Globe Systems

Enterprise Globe Systems unterstützen große Nutzer bei globalen Operationen.

Reality Capture

Erfassen von Schnappschüssen der realen Welt, die als 3D-Basemap für hochgenaue Planungs-, Visualisierungs- und Analyse-Workflows verwendet werden können.

Stadtplanung und Urban Design Systeme

3D-Planung und Visualisierung für Städte und urbane Gebiete, die über Gebäude oder Campus hinausgehen.

3D-Projektdelivery-Tools

AEC-Nutzer (Architecture, Engineering, and Construction) benötigen Webschnittstellen, die 3D-GIS- und BIM-Informationen zusammen mit IoT-Sensor-Feeds, Projektdokumentation und Zeitplaninformationen zusammenbringen.

Indoor Mapping und GIS

Die 3D-Funktionalität in ArcGIS unterstützt Benutzer beim Erstellen und Betrachten von 3D-Modellen von Campusbereichen und Navigationsabläufen. Dies umfasst sowohl Bereiche innerhalb als auch um Gebäude herum.

Neue Erfahrungen durch Kombination von 3D und Game Engines

Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR) und Mixed Reality (MR) haben sich zu verbreiteten Technologien entwickelt, durch die GIS-Benutzer:innen nun potenziellen Nutzen erkennen. Die Verbindung zu Game Engines ermöglicht vollständig interaktive 3D-Erlebnisse, die auf realen Inhalten basieren.

Kann ich 3D-Inhalte in ArcGIS Online/ArcGIS Enterprise hosten?

Ja, ArcGIS Online (im Store erhältlich) kann I3S-Szenenlayer, 3D-Rasterinhalte und Webszenen hosten, einschließlich Layern, die 3D-Objekte wie Gebäude, Rasterhöhen, Punktwolken, 3D-Punkte, Voxel und integrierte Mesh-Daten enthalten.

Was ist I3S?

Indexed 3D Scene Layers (I3S), ein OGC-Community-Standard, ist ein Format zur Bereitstellung von Szenenschicht-Datasets, die entweder über das Web gestreamt oder lokal auf der Festplatte genutzt werden können. Ein Szenenlayer dient als Container für große Mengen heterogen verteilter 3D-Geodaten.

I3S ist cloud-, web- und mobilfreundlich und basiert auf JSON, REST und modernen Webstandards, was die Handhabung erleichtert, das Parsen effizient gestaltet und die Darstellung durch Web- und Mobil-Clients ermöglicht. I3S kann große 3D-Datensätze streamen und ist auf Leistung und Skalierbarkeit ausgelegt. Es unterstützt 3D-geografische Inhalte sowie die notwendigen Koordinatensysteme und Höhenmodelle und bietet eine breite Palette an Layerttypen.

Ein Szenenlayer wird durch eine Kombination aus einem Layertyp und einem Profil charakterisiert, das sowohl das Verhalten der Schicht als auch die Implementierung innerhalb der Spezifikation vollständig beschreibt. Das Persistenzmodell für ein Szenenlayer ist ein Szenenlayerpaket (SLPK). Sowohl I3S-Streams als auch SLPKs sind in diesem OGC-Community-Standard detailliert beschrieben. Beide Formate verwenden JSON und binäre ArrayBuffers (ECMAScript 2015) zur Kodierung.

Updates zum I3S-Community-Standard wurden vorgeschlagen, um Folgendes einzubeziehen:

• Punktwolken-Szenenlayertyp
• Die Hinzufügung von orientierten Begrenzungsboxen, Attribut-Domänenregeln, Service-Update-Zeitstempel und Index-Hashtabelle zur Leistungsverbesserung
• Gebäudeszenenschicht zur Kodierung der Geometrie, Attribute und semantischen Organisation großer Mengen von BIM-Gebäudedateien
• Voxel-I3S-Layertyp

Um mehr zu erfahren, besuchen Sie die offene Community-GitHub-Version dieses Standards.

Wie verändert 3D-Technologie die GIS-Benutzererfahrung bei der Analyse?

Bei Esri haben wir das Analyseerlebnis durch die Einführung interaktiver Werkzeuge und vortrainierter Deep-Learning-Modelle für die 3D-Analyse in ArcGIS transformiert.

Interaktive Werkzeuge ermöglichen es Benutzern, Daten in Echtzeit zu verstehen. Sie manipulieren Parameter direkt in der 3D-Szene und interagieren mit den sichtbaren Daten. Diese Werkzeuge können auch numerische Ausgaben liefern, je nach Produkt und vorhandenen Daten.

Die Nutzung von Deep-Learning-Modellen erweitert die Analysefähigkeiten von ArcGIS für 3D-Inhalte erheblich. Benutzer:innen können nun maschinelles Lernen direkt in ArcGIS Pro (im Store erhältlich) einsetzen, um einzigartige Merkmale in Punktwolken-Daten zu identifizieren. Dies ermöglicht es der Software, Punktwolken effektiv zu klassifizieren, zum Beispiel für Bäume oder Versorgungsleitungen. Darüber hinaus können die Modelle gezielt trainiert werden, um branchenspezifische Merkmale zu extrahieren und so die Anwendbarkeit für verschiedene Branchen zu verbessern.

Wir integrieren weiterhin eine breite Palette interaktiver Analysewerkzeuge in ArcGIS. Einige der bisher eingeführten Werkzeuge umfassen:

• ArcGIS Pro: Explorative Analysetools, einschließlich Sichtlinie, Sichtfeld, Sichtkuppel, Schnitt, Füll- und Aushubmessung und Profilansicht
• ArcGIS CityEngine: Interaktive Werkzeuge, einschließlich Sichtfeld, Sichtkuppel und Sichtlinie
• Scene Viewer: Interaktive 3D-Messwerkzeuge, Sonnenlicht und Schatten, Sichtlinie, Dimensionen, interaktiver Schnitt und ein interaktives Höhenprofilwerkzeug
• ArcGIS Maps SDKs für native Apps: Möglichkeit zur Erstellung nativer Anwendungen mit interaktiven Sichtlinien, Messungen und Ansichten
• ArcGIS Earth: ArcGIS Earth verfügt über interaktive vertikale Höhen, Sichtlinie, Geländprofil, Tageslicht und Sichtfeld, einschließlich mobiler Versionen von ArcGIS Earth.

Kann 3D die Erstellung eines digitalen Zwillings ermöglichen?

Digitale Zwillinge sind speziell entwickelte Instrumente. Sie verwenden Daten aus verschiedenen Quellen, um virtuelle Darstellungen realer physischer Objekte oder Systeme zu erstellen. Diese ermöglichen es Organisationen, verschiedene Szenarien zu analysieren, zu simulieren und zu testen. Dadurch verbessern sie das Verständnis und unterstützen effektivere Entscheidungsprozesse.

Digitale Zwillinge werden weltweit in verschiedenen Branchen und bei Regierungen immer beliebter. Sie dienen als leistungsstarke Werkzeuge zur Automatisierung und Optimierung kritischer Systeme und Operationen.

ArcGIS unterstützt diese intelligenten Umgebungen, indem es Daten vernetzt, Transaktionen verbindet, KI-, ML- und IoT-Technologien integriert, realistische Echtzeit-3D-Visualisierungen generiert und fortschrittliche Analysen im geospatialen Kontext durchführt. Dadurch treibt ArcGIS Innovationen voran und schafft die Grundlage für einen lebendigen digitalen Zwilling unserer realen Umgebung.

Mit ArcGIS können Regierungsbehörden auf lokaler, regionaler und bundesstaatlicher Ebene sowie private Unternehmen dynamische digitale Zwillinge als skalierbare Lösung zur Bewältigung komplexer und sich entwickelnder Herausforderungen entwickeln. Dies umfasst missionkritische Anwendungen wie Infrastrukturprojekte, Katastrophenreaktion und den Schutz natürlicher Ressourcen.

Digitale Zwillinge ermöglichen es Organisationen, datengestützte Entscheidungen zu treffen und somit zu nachhaltigen Arbeitsabläufen beizutragen.

Die 2D- und 3D-Fähigkeiten von ArcGIS können die spezifischen Anforderungen lebender digitaler Zwillinge in verschiedenen Branchen erfüllen. Durch die umfassenden 3D-Funktionen und Workflows der Plattform können diese nahtlos in jeden digitalen Zwilling integriert werden. Dies ermöglicht die Erstellung hochwirksamer und effizienter Lösungen.

Wie kann ich 3D in meinem Browser verwenden?

Esri unterstützt 3D im Browser auf verschiedene Weise.

• ArcGIS-Web-3D-Erlebnisse, die auf dem Scene Viewer und der ArcGIS API for JavaScript basieren, funktionieren in Desktop- und Mobilbrowsern.
• Der Scene Viewer in ArcGIS Online und ArcGIS Enterprise bietet eine sofort einsatzbereite Lösung zum Anzeigen von 3D- und 2D-Inhalten.
• ArcGIS API for JavaScript ermöglicht es Benutzer:innen, Esri-3D-Erlebnisse in Webseiten einzubetten und anspruchsvolle 3D-Webanwendungen zu erstellen, die clientseitige Verarbeitung auf gestreamten Diensten durchführen können.
• ArcGIS Experience Builder, Instant Apps und ArcGIS StoryMaps ermöglichen es Benutzer:innen, 3D-Erlebnisse für browserbasierte Workflows und erzählerisches Storytelling zu erstellen.

Funktioniert 3D auf mobilen Geräten?

Ja, ArcGIS enthält mehrere Technologien für die Nutzung von 3D auf mobilen Geräten.

Wie kann ich mit 3D beginnen, wenn ich nur 2D-Daten in meinem GIS habe?

Wenn Sie keine eigenen 3D-Daten haben, werfen Sie einen Blick auf die neuen 3D-Gebäude- und 3D-Baumebenen im Living Atlas. Diese Ebenen repräsentieren Gebäude- und Baumdaten von OpenStreetMap (OSM) und werden monatlich mit den neuesten OSM-Daten aktualisiert.

Zusätzlich gibt es mehrere Werkzeuge, die Ihnen helfen, vorhandene 2D-Daten in 3D-Visualisierungen und -Analysen zu integrieren. Mit ArcGIS 3D Analyst und prozeduralen Regeln, die mit ArcGIS CityEngine erstellt wurden, können Sie 3D-Formen extrudieren und 3D-Objekte aus 2D-Daten in ArcGIS Pro oder CityEngine erstellen.

Fortgeschrittene Benutzer:innen können mit CityEngine verschiedene Szenarien für geplante Gebäude und andere städtische Vermögenswerte erstellen. Benutzer:innen des Scene Viewers und Entwickler können Smart-Mapping-Stile verwenden, um 2D-Feature-Services in 3D-Formen zu extrudieren.

Die ArcGIS 3D-Basemaps-Lösung bietet Workflows zur Erstellung und Pflege von 3D-Basiskarten, die vielfältige Informationsbedürfnisse unterstützen. Organisationen können mit dieser Lösung bestehende Daten wie Lidar, Gebäudefußabdrücke und Versorgungsleitungen nutzen. Dadurch können sie autoritative 3D-Inhalte für die Visualisierung und Analyse generieren.

Um den Einstieg in 3D zu erleichtern, bieten wir kuratierte weltweite Gelände- und Basiskartendienste an. Diese Dienste sind mit ArcGIS Pro, ArcGIS Earth, Web-Erlebnissen und den ArcGIS Maps SDKs kompatibel. Benutzer:innen können sogar 2D-Daten direkt als lokale Dateien in ArcGIS Earth hinzufügen oder sie in ArcGIS Online hochladen und in 3D auf der Esri World Elevation Surface anzeigen.