Echtzeitplanung - KLUEDO - Universität Kaiserslautern

7.1.1 Geländemodell
Das Anfertigen des digitalen Geländemodells für die Visualisierung ist eine der
schwierigsten Aufgaben bei der Erstellung von Simulationen in der städtebaulichen
Gestaltungsplanung, da für jedes Modell eine „Bodenplatte“, die die Topografie des
Plangebietes simuliert, benötigt wird. Je nach Aufgabenstellung besteht eine
Bandbreite von verschiedenen Geländemodellen, angefangen von einfachen, flachen
Oberflächen bis zu genau detaillierten, mit Bruchkanten, Bürgersteigen und sogar mit
Unterführungen versehenen Ausführungen. Dabei ist zu beachten, dass ein getreues,
der Realität entsprechendes Geländemodell technisch zwar möglich, aber praktisch
für die städtebauliche Gestaltungsplanung so gut wie nicht zu erstellen ist [vgl. in Kap.
2.7 „Modell und Realität“]. Nachfolgend sind in diesem Kapitel jedoch die für die Praxis
geeigneten Methoden für die Erarbeitung der Planungs-Visualisierung und Planungs-
Modellierung beschrieben.
Hauptdatengrundlage für die Erstellung von digitalen Geländemodellen (DGM) sind
die Daten der amtlichen Katastervermessung. In der ALK, der Amtlichen
Liegenschaftskarte, ist neben den Grundstücksgrenzen, der Lage der Gebäude und
deren Nutzungen, die Lage der Vermessungspunkte innerhalb einer Kommune
eingezeichnet. In einigen Städten gibt es eine eigene Stadtvermessung, die die
Höhenpunkte verdichten kann. Daneben werden von Seiten der
Landesvermessungsämter verschiedene Geländemodelle mit einer Gitterweite von
100m (DGM 100) bis hin zu laservermessenen Gitternetzweiten von unter einem
Meter (DGM 1) angeboten [vgl. hierzu LVERMGEO RLP 2009A]. Das DGM liegt in Form
von 3D-Koordinaten, auch Stützpunkte genannt, in einer Punktwolke aus x-, y- und z-
Koordinaten im Gauß-Krüger-System vor und beschreibt das Geländerelief und damit
die räumliche Form der Erdoberfläche. Prinzipiell sollte ein DGM landesweit in der
Genauigkeitsklasse 1 vorliegen, in der die durchschnittliche Differenz der Punkte in
der Genauigkeit bei höchstens 50 Zentimeter liegt. Zusätzlich sollten markante
Geländeformationen wie Mulden und Bruchkanten mit einbezogen sein [LVERMGEO
RLP 2009B]. Je nach Datenanbieter werden die Digitalen Geländemodelle als digitale
Höhenlinienpläne oder ASCII-Punktwolken geliefert [PETSCHEK 2008:114].
Alle Datenquellen münden gemeinsam in einen ersten Verarbeitungsschritt zur
Erzeugung einer dreidimensionalen Oberfläche. In der Praxis bedienen sich
mittlerweile fast alle Softwareprodukte der sogenannten Delaunay-Triangulation
[PETSCHEK 2008:121], einem vom russischen Mathematiker Boris Nikolajewitsch
Delone entwickelten mathematischen Modell zur Vermaschung von Punkten in
Dreiecksflächen [Delone, frz. DELAUNAY 1934:793FF]. Der Vorteil der Delaunay-
Triangulation liegt darin, dass nur die drei Punkte ein Dreieck bilden, die in der
kürzesten Entfernung in Nachbarschaft stehen. Anders ausgedrückt, erfüllen die
Punkte das „Kriterium des leeren Umkreises“ [BILL 2003], bei dem die Dreiecke mit der
Bedingung definiert sind, „dass innerhalb eines Umkreises um drei Punkte, die ein
Dreieck bilden, kein weiterer Punkt liegt“ [BILL 2003].
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Bezugsquellen
Delaunay Triangulation