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 Betreff des Beitrags: TransDEM
BeitragVerfasst: 07.03.2016 22:58:40 
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Wichtig: TransDEM erfordert einen Registrierungsschlüssel. Die Daten dieses persönlichen Schlüssels findet man, individuell für den Käufer ausgestellt, auf dem Zusi-Stick.

Die Grundaufgabe von TransDEM ist die Konvertierung und Aufbereitung von Geodaten („digitale Landkarte“), so dass sie von den Zusi-Editoren und vom Geländeformer verarbeitet werden können.


Funktionsübersicht

Geodaten: Digitale Geländemodelle(DEMs)

  • Direkte Unterstützung für SRTM-DEMs, 3 und 1 arc sec. einschl. „Viewfinder Panoramas“. ASTER GDEM2 wird ebenfalls verarbeitet. Die meisten ESRI-Formate werden verstanden, zudem ERDAS Imagine. Außerdem kann das MicroDEM *.dem-Format gelesen und geschrieben werden. Nicht-ganzzahligen DEM-Gitterweiten werden seit Version 2.4 verarbeitet.
  • Funktionen zur Bearbeitung eines DEMs. Dazu gehört Löcher füllen, Glätten, Beschneiden, Zusammenfügen, Änderung der Auflösung, Verschieben, sowie die Verfeinerung eines DEMs durch mehr Details, z.B. Nachzeichnen von Höhenlinien.
  • Automatische Höhenlinienanzeige für ein DEM und Geländeschummerung.


Geodaten: Digitale Rasterkarten (Bitmap-Karten) und Orthofotos

  • Georeferenzierung von Landkarten, Plänen, Luftbildern in Bitmap-Form. Das Einbringen der Koordinaten wird mit TransDEM wesentlich erleichtert.
  • Einfache Verarbeitung von Kartenbildern von Web-Servern über Screenshots und Beschneidung der Ausschnitte.
  • Automatisches Georeferenzieren von GeoTIFF- und GeoPDF-Rasterkarten.
  • Funktion zum Erzeugen von transparentem Rand, um gegenseitige Verdeckung bei benachbarten Kartenausschnitten zu verhindern.
  • WMS Client (Web Mapping Services) mit umfassender Funktionalität, um Bitmap-Karten von Servern nach OGC-Standard im Internet abzurufen. Viele konfigurierbare Parameter für Server und Layer. Modus für Einzelkarten oder Kartenserien. Automatische Georeferenzierung.
  • Kachelkarten-Client ähnlich WMS-Client, um Bitmap-Karten in Mercator-Projektion und Quadtree-Struktur von Servern im Internet abzurufen, beispielsweise die (Straßen-)Karten- bzw. Orthofotodienste von Google, Microsoft oder Open Street Map.
  • Halbautomatische Georeferenzierung für Google Earth™-Bilder
  • Spezielle Unterstützungsfunktionen zur manuellen Entzerrung von Gleisplänen
  • Verschiedene Koordinatensysteme, vor allem UTM, sowie geografische Koordinaten (Länge/Breite), das deutsche Gauß/Krüger-System, das Schweizer System SwissGrid, das österreichische Gauß/Krüger- und Lambert-System, des weiteren Koordinatensysteme aus Benelux, Frankreich, Großbritannien und Irland, Italien, Schweden, Finnland, Estland, Polen, Tschechien und der Slowakei sowie Ungarn. Außerdem Koordinatensysteme aus Übersee. Und schließlich noch historische preußische Soldner-Koordinaten, sowie deren erst jetzt abgelösten Ableger für Berlin.


Geodaten: Vektordaten

  • Eingebauter kleiner Vektor-Editor zum Zeichen von Linienzügen als Overlays, z.B. für Bahntrassen.
  • Verschiedene Vektordatenformate, insbesondere auch klassisches ESRI shp und Google Earth kml/kmz, sowie GPS mit GPX-Dateien.
  • Import von Vektordaten aus nationalen Koordinatensystemen.
  • Live-Import: Laufende Track-Aufzeichnung von GPS-Positionen eines externen Empfängers über NMEA1083-Protokoll.


Bei allen Geodaten, Kartenwerken, Luftbildern usw. ist das Urheberrecht zu beachten. Die Nutzung zu privaten Zwecken ist zwar oft nicht eingeschränkt, die Weitergabe, z.B. in Form der Veröffentlichung eines Streckenmoduls kann es aber durchaus sein.


Die Rolle der Geodaten-Kategorien im Einzelnen:

Digitales Geländemodell (DEM)

Das digitale Geländemodell bestimmt die Form der Landschaft.

Klassisch in Deutschland sind immer noch die orbitalen SRTM-Daten aus der Space-Shuttle-Mission. Die liegen inzwischen auch für unsere Breiten mit der Auflösung von 1 Sekunde vor (etwa 20 x 30 m). Für Zusi ist das im allgemeinen an Auflösung ausreichend, allerdings muss man die Eigenheiten der Satellitenerfassung kennen. Wälder und bebaute Gebiete gehen häufig mit Baumwipfeln und Dächern als Geländeniveau ein. Höhenlinien topografischer Karten und andere Quellen müssen ggf. zur Korrektur herangezogen werden.

In TransDEM liest man die DEMs im Originalformat und Originalkoordinatensystem ein, lässt sie in UTM umwandeln und speichert sie im Einheitsformat MicroDEM wieder ab. Einzel-DEMs lassen sich im Programm zu größeren Gebieten verknüpfen, erforderlich immer dann, wenn geplante Streckenmodule aus der Abdeckung durch eine einzelne DEM-Datei herausfallen.

Da TransDEM und Zusi sich am UTM-Koordinatensystem orientieren, muss der UTM-Zonengrenze besondere Beachtung geschenkt werden. Eine Zone ist 6 Längengrade breit. Die wichtige Grenze zwischen der UTM-Zone 32 und Zone 33 verläuft entlang des 12. Längengrads, der z.B. Halle/Saale schneidet. TransDEM erlaubt es, sich bei Grenzüberschreitungen für die eine oder andere Zone zu entscheiden. Diese Entscheidung ist dann verbindlich, betrifft das Zusi-Streckenmodul und betrifft auch alle anderen daran anschließenden Module.

Der Zusi 3D-Editor kann DEMs im von TransDEM erzeugten-Format lesen. Die Höhendaten dienen dort als Hilfestellung zur vertikalen Positionierung von Objekten. Der Geländeformer schließlich nimmt das DEM, um damit im Streckenmodul die verbliebenen Löcher zu füllen, und formt die Landschaft entsprechend der Daten des Geländemodells.


Rasterkarten

In TransDEM wird meist der Begriff Bitmapkarte verwendet. Das sind im Prinzip einfache digitale und durchaus sehr große Bilder, die durch eine zusätzliche sogenannte Georeferenz einen Ortsbezug und einen Maßstab erhalten. Es können topografische Karten, Luft- und Satellitenbilder oder auch Gleispläne sein. Brauchbare Maßstäbe beginnen bei 1:50000 für die freie Strecke und gehen bis zu 1:1000 für den professionellen Gleisplan. Dienen Luft- und Satellitenbilder als Vorlage dem Streckenbau, so sind auch dafür große Maßstabe notwendig, als Hintergrundkulisse darf der Maßstab geringer sein (Beispiel Landsat).

Je nach Datenquelle und -format ist die Georeferenzierung in einer solchen Bitmap entweder schon vorhanden, explizit oder implizit, oder sie muss – mit Unterstützung durch TransDEM – manuell hinzugefügt werden. WMS und Kachelkarten sowie GeoTIFF und GeoPDF gehören zu den Datenquellen/-formaten, die TransDEM automatisch verarbeitet. Der eingescannte Papiergleisplan IVL 1:1000 hingegen zu denen, die man an Hand der Koordinatenkreuzchen manuell georeferenziert.

Eine ganz besondere Herausforderung stellen verzerrte Gleispläne dar. TransDEM bietet spezielle Funktionen, die eine Entzerrung erleichtern. Den Versuch, solchen Vorlagen zu Leibe zu rücken, sollte man allerdings nur mit reichlich Erfahrung beim Georeferenzieren wagen, denn die Sache bleibt auch mit TransDEM-Unterstützung diffizil.

Rasterkarten im georeferenzierten .trf/.png Format können vom Zusi Gleisplan- und vom 3D-Editor gelesen werden. Im Gleisplaneditor dienen sie als Vorlage zum Anlegen der Gleisgeometrie, im 3D-Editor als Vorlage zum horizontalen Positionieren von Objekten.


Vektorkarten

Die Unterstützung für Vektorkarten in TransDEM ist relativ bescheiden. Im Wesentlichen werden Linienzüge verarbeitet („Polylines“) und Dateiformate konvertiert. Das Ergebnis in TransDEM für Zusi 3 ist immer das Streckenformat .st3. Und ausgegeben werden immer UTM-Koordinaten.

Verarbeitbare Datenquellen reichen vom weit verbreiteten Shape-Format bis zu eigenen Werken, zum Beispiel nachgezeichneten Trassen in Google Earth (.kml/.kmz) oder Aufzeichnungen eines GPS-Loggers (.gpx).

Die mit TransDEM bearbeiteten Vektordaten wird man üblicherweise als „Rohtrasse“ einstufen. Der Zusi Gleisplan- und der 3D-Editor können diese Rohtrassen einlesen, wo man sie dann nur als Vorlage nutzt oder weiter verfeinert.

TransDEM verfügt außerdem über einen einfachen Editor für Linienzüge, der ebenfalls zum Nachzeichnen von Trassen geeignet ist, aber nicht zum tatsächlichen Streckenbau. Bei WMS und Kachelkarten benutzt man diesen Editor, um Pfade anzulegen, entlang derer Serien von Kartenausschnitten oder Luftbilder abgerufen werden.


Speziell für Umsteiger

von Zusi 2:

TransDEM hat in den letzten Jahren mehr Evolution als Revolution erfahren. Alles, was man aus TransDEM für Zusi 2 gewohnt ist, wird weiterhin funktionieren. Über die Neuerungen informiert man sich am besten mittels der Versionshinweise in der Dokumentation. Etliche der Neuerungen betreffen die Anwendung auf Geodaten außerhalb der heimischen Gefilde.

TransDEM ist schneller geworden, benötigt aber auch mehr CPU-Leistung. Überall, wo es möglich war, wurden Algorithmen parallelisiert. Moderne Mehrkern-CPUs werden so effizient ausgenutzt.

Die Konvertierungsfunktionen für Vektordaten in TransDEM ersetzen den in den Ziegler-Tools für Zusi 2 noch enthaltenen separaten Streckenkonverter.


Von Trainz:

TransDEM erzeugt anders als für Trainz keine Zusi-Streckenvorlage. Streckenmodule baut man von Anfang an mit den Zusi-Editoren. Die Editoren können die von TransDEM geschriebenen Dateiformate direkt lesen, .dem für Geländemodelle, .trf/.png für Rasterkarten und
.st3 für Vektordaten. Es gibt zudem eine feste Beziehung zwischen UTM-Koordinaten und den Zusi-Landschaftskacheln. Die Zusi-Streckenmodule werden sogar nach UTM-Koordinaten sortiert.

TransDEM für Zusi 3 gibt es derzeit nur als 32bit-Variante. Zum einen sind auch die anderen Programme in Zusi 3 und seinem Umfeld noch 32bit, zum anderen scheint der größere 64bit-Adressbereich für den Umgang mit Geodaten hierzulande und speziell für Zusi noch nicht wirklich erforderlich. (Die Motivation für ein 64bit-TransDEM entstand durch die gewaltigen Datenmengen der 10- und 3m-DEMs in den USA, von denen man im Extremfall vier gleichzeitig laden muss.)


Von der Rail-Simulator/Railworks-Schiene:

Bei Zusi ist die Geodatenvorverarbeitung in ein externes Programm, nämlich TransDEM, ausgelagert. Das scheint auf den ersten Blick umständlicher, wird aber die Vorteile auf den zweiten Blick erkennen lassen. Durch TransDEM als speziell auf Geodaten ausgerichtetes Werkzeug wird man sehr viel unabhängiger. Für alle drei Kategorien von Geodaten unterstützt TransDEM viele der gängigen Dateiformate und eine erhebliche Anzahl an Geokoordinatensystemen. Schon allein SRTM- oder ASTER-Daten erhält man in zwei oder drei verschiedenen Formaten, in einer Variante bereits mit erfolgter Vorverarbeitung. TransDEM kann auch mehrere dieser Varianten lesen.

Die TransDEM-Kachelkartenschnittstelle beschränkt sich nicht auf einen einzigen Anbieter, sondern lässt sich auf praktisch jeden Anbieter erweitern, der sich einigermaßen an den de-facto-Industriestandard hält. Gerade im Bahnbereich tut sich hier übrigens Open Street Map hervor. Für einige deutsche Bundesländer ist zudem WMS attraktiv, eine zweite Online-Datenquelle, die von TransDEM erschlossen wird.

Und wie würde man bei RS/RW mit einem eingescannten Gleisplan umgehen, bei dem als Bezugspunkt angegeben ist: „Peter-Paul-Kirche in Bochum“?


Externes Forum

Zum Abschluss: Für TransDEM gibt es unabhängig von Zusi noch ein eigenes Forum: http://forum.transdem.de

Dies ist zu TransDEM für Trainz entstanden und behandelt entsprechend auch viele nur für Trainz relevante Fragen. Im englischen Teil finden sich jedoch darüber hinaus zahlreiche Informationen zu Geodaten jenseits unseres Tellerrandes. Wer also schon an Zusi 3-Strecken im Vereinigten Königreich oder in den USA denkt, wird hier vorbereitend fündig. Auch manche TransDEM-Funktion, für die man zunächst keine Anwendung erkennt, könnte in Zusammenhang mit hierzulande ungebräuchlichen Daten eine Erklärung finden.

_________________
Gruß, Roland


Strecken- und Landschaftsbau mit digitalen Karten


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