Fig. 7.
Topografie
gemodelleerd in
geïntegreerd 2,5D
TIN en 3D TEN
Trtcgratf- TIN T£N
bijzonder door het brede scala aan gebruikers en toepassin
gen; denk aan alle verschillende sectoren (IMRO, IMWA, IM-
KICH, etc.) in de piramide Geo-Informatiemodellen van het
Basismodel Geo-Informatie. Met dit brede toepassingsdo
mein in het achterhoofd is het belangrijk om een datamo-
del en structuur te kiezen die het mogelijk maakt om ver
schillende vormen van output te leveren, zoals polyhe
drons, surface-TINs, etc. Het afleiden van verschillende vor
men is het beste mogelijk vanuit simplexes, reden om voor
3D topografie te kiezen voor de combinatie van TIN en TEN-
aanpalc (zie oolc fig. 7).
Inhoud onderzoek
De centrale vraag van het onderzoek is hoe een 3D topogra
fische terreinrepresentatie kan worden gerealiseerd in een
object-gericht geïntegreerd TIN/TEN model. Binnen deze
vraag kunnen drie afzonderlijke stappen worden onder
scheiden, die overigens niet strikt op elkaar zullen volgen,
maar eerder in een iteratief proces zullen plaatsvinden.
Als eerste stap zal het onderzoek zich richten op het logi
sche ontwerp van het model. Dit model is object-gericht,
wat betekent dat vertrouwde topografische objecten zoals
wegen, huizen en rivieren in het model opgeslagen kunnen
worden opgeslagen en bevraagd. In het model zullen dus
zowel geometrie als semantiek terug moeten komen. In het
geval van een TEN betekent dit dat bijvoorbeeld de begren
zing van een huis wordt vastgelegd in de geometrie van de
punten, lijnen en vlakken, die op hun beurt een volume be
grenzen dat het object huis representeert in het model. Een
ander aspect van het ontwerp van het model is dat het een
geïntegreerd TIN/TEN model wordt. De TIN/TEN combinatie
is gekozen om zo complexe gebieden in 3D te kunnen mo
delleren, terwijl in minder complex gebied volstaan kan
worden met 2,5D modelleren. Dit vereist algoritmen voor
het opbouwen van zowel een constrained TIN (een TIN dat
objecten bevat) als van constrained TENs. Gezien de com
plexiteit van constrained TENs is ervoor gekozen om elk 3D
object als afzonderlijk TEN te representeren. Deze 3D objec
ten worden vervolgens op of onder het terreinoppervlak
(het TIN) 'geplakt'. Deze integratie is ook een punt van aan
dacht, want in het datamodel zullen de TIN en TENs goed
op elkaar moeten aansluiten, niet alleen geometrisch maar
ook topologisch, om zo analyses om het geïntegreerde mo
del mogelijk te maken.
De tweede stap in het onderzoek richt zich op de vraag hoe
een 3D topografische representatie er eigenlijk uitziet. Dit
vereist onder andere het uitbreiden van huidige 2D topo
grafische productspecificaties naar 3D specificaties. Geke
ken zal worden hoe dit het beste kan,
mede door specificaties van bestaande
datasets met een 2,5D of 3D compo
nent, zoals de DTB Nat en de DTB
Droog van Rijkswaterstaat, te analyse
ren. Binnen deze stap zal ook onder
zocht worden hoe de verschillende
bronbestanden, zoals de TOPIONL en
het AHN, gecombineerd kunnen wor
den en of beide schaalniveaus wel op
elkaar aansluiten. Zo bevat de huidige
TOPlOvector 2 a 3 kenmerkende hoog
tepunten per hectare, terwijl het AHN
(5x5 m grid) er 62.500 bevat. Het aantal
punten in de 3D dataset zal ergens tus
sen beide waarden komen te liggen,
waarbij oolc bepaald zal worden op
welke wijze dergelijke punten geselec
teerd kunnen worden. Een mogelijk
heid daarvoor is het filteren op ken
merkende hellingsveranderingen [Sto
ter, 2004].
De derde stap draait om het woord
realisatie in de centrale onderzoeks
vraag. Tot nu toe zijn er tal van publi
caties die op conceptueel niveau be
schrijven hoe 3D GIS eruit zou moeten
zien. Deze beschrijvingen zijn zeer
nuttig, maar houden vaak op op het
moment dat de echte problemen be
ginnen. Dit onderzoek poogt een vol
gende stap te zetten door de concep
ten ook daadwerkelijk te implemente
ren. Deze proof-of-concept zal uitgaan
van implementatie van het datamodel
in een geoDBMS, waarop met behulp
van SQL of de bij de DBMS horende API
de bewerkingen zullen worden uitge
voerd.
Ten slotte
De ontwikkeling en implementatie
van een datamodel voor 3D topografie
is een grote uitdaging. Topografische
bestanden kennen een zeer gevarieer
de gebruikersgroep en als gevolg daar
van ook een zeer gevarieerd aantal toe
passingen. Door toenemend meervou
dig ruimtegebruik en stijgend bewust
zijn van de noodzaak van duurzame
stedelijke ontwikkeling neemt de (la
tente) vraag naar 3D topografie toe. Te
gelijkertijd beschikt Nederland
binnenkort over een objectgericht to
pografisch bestand (de TOPIONL) en nu
reeds over een landsdelckend hoogte
bestand met unieke hoge puntdicht
heid. Al deze ingrediënten tezamen
vormen de aanleiding voor gedegen
onderzoek naar 3D topografie. Door
GEO-INFO 2005-3
