Tool für Pseudo-DEM-Erzeugung aus .ls3-Grundplatte

Moderator: Roland Ziegler

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Holger Maaß
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Tool für Pseudo-DEM-Erzeugung aus .ls3-Grundplatte

#1 Beitrag von Holger Maaß »

Moin,

bevor ich mir die Arbeit mache und es zu programmieren, eine Frage: gibt es bereits ein Tool, welches eine .ls3-Datei einlesen kann (konkret die vom Geländeformer erstellte Grundplatte) und daraus ein Pseudo-DEM erzeugen kann?

Hintergrund:

Michael Poschmann erwähnt es ja schon in der Doku, dass - mindestens nicht-kommerzielle - DEM-Dateien dazu neigen, bei Bebauung oder entsprechender Vegetation (z.B. Wald) zu hohe Höhenwerte zu enthalten. Er hat das dort sehr diplomatisch formuliert ;) . Wenn nun aber eine Gegend viel kleine Waldstücke, viele verstreute Siedlungen und dann noch ein Dutzend oder mehr Windräder hat, ist die (nicht-kommerziell) zu bekommende DEM-Datei schlicht und ergreifend unbrauchbar. Die DEM-Datei für einen ca. 12 x 1 km großen Flur mit den Ziegler-Tools nach zu bearbeiten, würde vermutlich zig Wochen dauern (wenn man nur in der Freizeit an dem Projekt arbeitet, versteht sich). Ich habe daher die Grundplatte nicht per DEM, sondern aus den Höhen der verlegten Gleise, Bäche und Strassen erzeugen lassen. Um jetzt allerdings die Annehmlichkeiten des 3D-Editors, georeferenzierte Bitmaps auf ein DEM zu laden, nutzen zu können, fehlt mir ein entsprechendes DEM. Das könnte man aber leicht aus den Höhendaten der erzeugten Grundplatte erstellen.

Gruß
Holger
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Carsten Hölscher
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Re: Tool für Pseudo-DEM-Erzeugung aus .ls3-Grundplatte

#2 Beitrag von Carsten Hölscher »

Mir ist nichts bekannt. Der Geländeformer hätte sicherlich die meisten Methoden dafür intern schon parat.
Carsten

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Holger Maaß
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Re: Tool für Pseudo-DEM-Erzeugung aus .ls3-Grundplatte

#3 Beitrag von Holger Maaß »

Hat der Geländeformer ein API?
Zuletzt geändert von Holger Maaß am 04.03.2017 18:10:38, insgesamt 1-mal geändert.
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Alwin Meschede
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Re: Tool für Pseudo-DEM-Erzeugung aus .ls3-Grundplatte

#4 Beitrag von Alwin Meschede »

holmexx hat geschrieben:Wenn nun aber eine Gegend viel kleine Waldstücke, viele verstreute Siedlungen und dann noch ein Dutzend oder mehr Windräder hat, ist die (nicht-kommerziell) zu bekommende DEM-Datei schlicht und ergreifend unbrauchbar. Die DEM-Datei für einen ca. 12 x 1 km großen Flur mit den Ziegler-Tools nach zu bearbeiten, würde vermutlich zig Wochen dauern (wenn man nur in der Freizeit an dem Projekt arbeitet, versteht sich).
Naja, ganz so übel ist die Situation nicht. Für ein Streckenmodul wie Theuern (14 km lang) hab ich mir ein Kontrollpunktnetz mit nur ungefähr 400 Punkten zur Korrektur des DEMs gestrickt. Natürlich dauerte das ein paar Stunden, aber keinesfalls Tage oder Wochen. Außerdem ist zu bedenken, dass man sich nur in unmittelbarer Streckennähe wirklich Mühe geben muss. In einigen hundert Metern Entfernung von der Bahnachse kann man hingegen auch schludern, ohne dass es jemand merkt wenn er nicht gezielt danach sucht. Also ich würde behaupten, dass der Zusatzaufwand für ein besonders sorgfältig korrigiertes DEM letztlich nicht honoriert wird und deshalb entbehrlich ist.
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Re: Tool für Pseudo-DEM-Erzeugung aus .ls3-Grundplatte

#5 Beitrag von Holger Maaß »

Mit dem Schludern würde ich ja noch mitgehen, wenn es ein bisschen hügelig werden würde. Das DEM für das Gebiet östlich von Husum bis Jübek entspricht aber eher einer zerklüfteten Gebirgslandschaft. Ich habe einige Stunden investiert und war mehr als ernüchtert. Ich schätze den Programmieraufwand wesentlich geringer ein, als den Aufwand für die DEM-Nacharbeitung (zu mal mir das erste Ergebnis der erstellten Grundplatte recht gut gefällt ;) ) ...
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Re: Tool für Pseudo-DEM-Erzeugung aus .ls3-Grundplatte

#6 Beitrag von Michael_Poschmann »

Tip: Landschaftsbau "wie gehabt" mit manuellem Einbau von umgebenden Feldern und Wiesen per Mausklick auf Höheninformation. Diese lassen sich alternativ zu Alwins Vorgehen (korrigierende Nachbearbeitung der DEM) auch Schlecht-DEM-gestützt einbauen und als Meshes in der Höhe verschieben, wenn man die Örtlichkeit kennt und die DEM-Fehler damit ausbügeln kann. Beim späteren GF-Lauf dann den "Glättungsparameter" ein wenig höher drehen als der Defaultwert, damit schmiegt sich die automatisch generierte Landschaft ohne allzu große Sprünge an die Handarbeits-Bereiche an.

Für die Einblendung der DEM in den Editor zum Aufblenden der Orthofotos und Pläne reicht nach meiner Erfahrung auch eine Höheninformation mit mäßiger Qualität - man schaut ja eh nur senkrecht drauf.

Gerade mit dieser Bauweise im Bereich Schwerte Ost zugange - auch dort sind die Höheninformationen mal wieder grottig und erzeugen Dämme, wo Einschnitte liegen müssen, dito umgekehrt
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Re: Tool für Pseudo-DEM-Erzeugung aus .ls3-Grundplatte

#7 Beitrag von Alwin Meschede »

holmexx hat geschrieben:Das DEM für das Gebiet östlich von Husum bis Jübek entspricht aber eher einer zerklüfteten Gebirgslandschaft.
?( Was ist denn das für ein Raketen-DEM? ASTER-GDEM oder was? Ich habe zwischendurch zwar mal mit 30m-SRTM experimentiert, bin aber inzwischen zu 60m-SRTM zurück und kenne von dort keine Probleme mit Kraterlandschaften.
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Holger Maaß
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Re: Tool für Pseudo-DEM-Erzeugung aus .ls3-Grundplatte

#8 Beitrag von Holger Maaß »

@michael:
Ich habe mit dem "Original"-DEM und geladenen Bitmaps schon etwas experimentiert und versucht, Wald einzubauen. Da das Original-DEM aber zu bald 70-80% weit oberhalb der erstellten Grundplatte liegt, verliert man doch sehr schnell den Überblick. Es wäre einfacher, wenn man das Bitmap UND die bereits vorhandenen Gleise, Strassen etc. sehen könnte.

@alwin:
Nee, nicht ASTER, ist schon SRTM - glaub' v2. Ich habe in Husum angefangen. Dort ist zunächst verstreutes Siedlungsgebiet und dann eigentlich flaches Land. Aber durch die vielen kleinen Waldflächen und verstreuten Siedlungen könnte das DEM-Szenario auch in den Alpen spielen - na ja, okay, sagen wir im Mittelgebirge :D . Ich habe mir mal - nur zum Schauen - den Bahndamm anhand DEM erstellen lassen. Wow, dachte ich, wenn die die Berg-und-Tal-Bahn auf einem Rummel anbieten, wird den Besuchern schlecht :D
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Roland Ziegler
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Re: Tool für Pseudo-DEM-Erzeugung aus .ls3-Grundplatte

#9 Beitrag von Roland Ziegler »

Es gibt mehrere Möglichkeiten, DEM-Daten zu korrigieren.

TransDEM beispielsweise bietet gleich eine Reihe von Werkzeugen, vom Gauss-Tiefpass bis zur gezielten Anpassung mittels unregelmäßiger Dreiecksnetze. Das TransDEM-Handbuch enthält im Tutorien-Abschnitt Beispiele für einige dieser Werkzeuge.

Ein weitere Option ist, als Quelle andere Daten heranzuziehen. Da gibt es beispielsweise maschinell nachbearbeitete SRTM-Daten aus einem Hochschulprojekt. Dazu habe ich drüben bei Trainz vor ziemlich genau 4 Jahren folgendes geschrieben:
http://forums.auran.com/trainz/showthread.php?99211-Modifizierte-SRTM-H%F6hendaten hat geschrieben: Jeder, der sich hierzulande schon mal mit digitalen Höhendaten für den Streckenbau beschäftigt hat, kennt die SRTM-Daten, 3 Bogensekunden horizontale Auflösung und in der Höhengenauigkeit recht brauchbar, allerdings mit Abweichung in bebauten und bewaldeten Gebieten.

Jetzt haben sich Leute an der Uni Heidelberg hingesetzt, und versucht, die frei verfügbaren SRTM-Daten mit anderen frei verfügbaren Geodaten zu kombinieren, um so eine Höhenkorrektur für SRTM herzuleiten. Als andere frei verfügbare Geodaten wurde Open Street Map ausgewählt. Obwohl Open Street Map eine reine 2D-Karte ist und über Höhen keinerlei Aussage trifft, steckt doch sehr viel Information in den einzelnen Signaturen. Die Heidelberger Forscher haben sowohl Linien als auch Flächen herangezogen, z.B. Straßen oder Vegetationstyp.

Das Ergebnis haben sie mit nicht frei verfügbaren landesamtlichen Höhendaten verglichen und fanden ihr Werk gut genug, es zu veröffentlichen:

Modifizierte SRTM-Daten 3 arc sec Deutschland

Im Download enthalten ist eine einzige Datei für ganz Deutschland, das Format ist GeoTIFF (von TransDEM nach Unzip direkt lesbar). Allerdings ist die Datenmenge etwas größer, als Datei ausgepackt knapp 280MB und in TransDEM während der Verarbeitung 1,5 GB. (Für TransDEM auf 32bit-Windows die 3GB-Option im Betriebssystem einschalten).

Äußerlich und oberflächlich sieht man zwar keinen Unterschied zu Standard-SRTM, eine nähere Analyse an einem Beispiel schien mir allerdings angeraten. Und zumindest für dieses Beispiel ergibt sich eine Verbesserung.

Als Prüfling dient Stuttgart, hier zunächst der Blick auf die Landschaft in TransDEM, SRTM-Höhendaten überlagert mit der topografischen Karte 1:50000 via WMS.

Bild

Mit den regulären und den modifizierten SRTM-Daten habe ich Trainz-Gelände in zwei Varianten erzeugt.

In TS12 nun die Untersuchung für einen willkürlichen Ort. Ich habe mir den wieder allgegenwärtigen Hauptbahnhof ausgesucht. (Die Karte zeigt den Grundriss des noch unzerstörten Bonatzbaus).

In der ersten Variante mit regulären SRTM-Daten. Die topogr Karte gibt die Höhe des Bahnsteigbereichs mit 247 m an. Die Get Height-Funktion im Surveyor liefert für die "4" in "247" 253,45 m, gut 6 m zu hoch.

Bild

Die zweite Variante nun mit den modifizierten SRTM Daten. Get Height zeigt jetzt den korrekten Wert für die "4" in "247".

Bild

Natürlich ist das gute Beispielergebnis nicht beliebig übertragbar. Auf der o.a. Webseite findet man eine Fehlerrechnung, die besser veranschaulicht, was erreichbar war und welchen Restfehler weiterhin bleiben.

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Michael_Poschmann
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Re: Tool für Pseudo-DEM-Erzeugung aus .ls3-Grundplatte

#10 Beitrag von Michael_Poschmann »

Hallo Roland,

nur zur Sicherheit, um zu gewährleisten, dass das Ruhrtalprojekt auf dieser optimierten Datengrundlage arbeitet: Die srtm_germany_dsm.tif stammt laut Zeitstempel aus dem Jahr 2010. Das ist also der neueste Stand (sieben Jahre alt)? Im Raum Schwerte-Holzwickede kämpfe ich auch bei dieser Version mit erheblichen Abweichungen. Schön ist definitiv anders.

Grüße in der Hoffnung, irgendwann mal "passende" Datengrundlagen zu erwischen
Michael

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Roland Ziegler
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Re: Tool für Pseudo-DEM-Erzeugung aus .ls3-Grundplatte

#11 Beitrag von Roland Ziegler »

Michael_Poschmann hat geschrieben:Die srtm_germany_dsm.tif stammt laut Zeitstempel aus dem Jahr 2010.
Das wird dann so sein. Mehr kann ich dazu leider auch nicht sagen.
Michael_Poschmann hat geschrieben:Im Raum Schwerte-Holzwickede kämpfe ich auch bei dieser Version mit erheblichen Abweichungen.
Vielleicht hilft dies weiter:
http://forum.zusi.de/viewtopic.php?f=74&t=13669" target="_blank

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