De Haven van Rotterdam in de toekomst in 3D Onderzoeksproject 3D SDI Next Generations Infrastructures powered by Maasvlakte 2
https://www.youtube.com/watch?v=NaiipH6Qdf4 GIN Regio West – juni 2015
1
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
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
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
Bronnen: data in 3D
6
Bronnen: Rotterdam in 3D IT-Pro people iDelft Bentley
Kadaster
Bentley Bentley Bentley Toposcopie U Twente
Toposcopie
Gemeente Rotterdam
7
U Twente
Bronnen: Rotterdam en de ondergrond
8
Onderzoeksproject 3D SDI Welke 3D SDI is het meest geschikt om de gegevensmanagement behoefte van het havenbedrijf van Rotterdam aan te kunnen?
9
Informatiemanagement is complex
10
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
BIM en geo-informatie
Bron: Claus Nagel
12
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
Innovatieve aanpak ImGeoCityGML
Quay
Buildin g
Group Subpar t
Part Room
Door
Room
Windo w
compo nent
Door
constr uct
compo nent
Netwo rk
IMK&L
Construction Sectio n
Group
Conne ctor
Subpar t
Part Pipe
Pipe
type1 compo nent
constr uct
compo nent
Road networ k
Transportati on First class lanes
Secon d class green
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
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
Kabels en leidingen
16
Visualisatie met WebGL • • • • • •
attribuutinformatie lagen aan en uit transparantie view van boven en van onder vrije ruimte uitwisseling
17
3D profiel • geselecteerde objectdelen zijn topologisch correct (gesloten) • geselecteerde objecten erven attributen
18
3D selectie • geselecteerde objectdelen zijn topologisch correct (gesloten) • geselecteerde objecten erven attributen
19
Demo LandXplorer
Alle objecten geconverteerd uit (ESRI) databases naar CityGML conceptmodellen
20
Kademuren • integratie van BIM en GIS
21
22
• Een object in de realiteit krijgt 7 verschillende representaties in verschillende systemen
23
“Networked data sets”
24
“The Semantic Web“
Now... that should clear up a few things around here © Horrocks, Oxford University
25
Networked data sets: The Semantic Web
BIM GIS
HbR
26
IfcQuay - BIM model kademuur
27
Demo - BIM model kademuur http://www.buildingbits.nl/projecten/NGI/v10/HBRCaseSDI2.html
28
De oplossing: van 2D to 3D
29
30
31
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
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
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
Demo Flare3D
35
