3D-Visualisierungen im Zusammenhang mit der Elbvertiefung

Ein gemeinsames Projekt von WELT und HafenCity Universität Hamburg

Johannes Kröger (HafenCity Universität Hamburg)

Kollaboration

Das g2lab an der HCU

Labor für Geoinformatik und Geovisualisierung
www.geomatik-hamburg.de/g2lab/
  • Prof. Dr. Jochen Schiewe
  • M.Sc. Annemarie Wisbar
  • M.Sc. Bonan Wei
  • M.Sc. Inga Schlegel
  • M.Sc. Johannes Kröger
  • M.Sc. Maike Schotten

Das Elbe-Team

HCU (g2lab & Hydrographie)

  • Prof. Dr. Jochen Schiewe
  • M.Sc. Tanja Dufek
  • M.Sc. Johannes Kröger
  • M.Sc. cand. Brendon Duncan

WELT

  • Daniela Jaschob
  • Olaf Preuß

Die Idee der Redakteure

Wir möchten gerne die Elbe einmal unter Wasser zeigen. Also eine 3D-Animation: Wie sieht der Elbgrund aus? Wo genau befinden sich der Alte und der Neue Elbtunnel? Wie viele Meter über den Autos schippert ein Containerriese?
➡ Mehr Transparenz über Ist und Soll des Fahrwassers im Rahmen der sehr umstrittenen Elbvertiefung

Unsere Motivation?

  • Chance verschiedene Aspekte des Geomatik-Studiums einer großen Öffentlichkeit zu präsentieren
  • Gute Erfahrungen in der Zusammenarbeit mit ("Daten-")Journalisten
  • Aussicht auf weitere spannende Projekte, z.B. Abschlussarbeiten

Daten

Daten

Elbe

Hafen / Alter Elbtunnel

Ausgewählter Ausschnitt in 25cm Auflösung von HPA
1 Meter (WSV 2010, frei verfügbar)
25 Zentimeter (HPA 2016)

Wracks

Daten der HCU aus studentischen Messungen (25cm)

Produkte

  • Problem: Großes Gebiet (~130km lang) vs. kleinräumliche Details (bis zu 25cm Rasterweite)

  • Videos für Gesamtüberblick des Flußbetts mit QPS Fledermaus
  • Interaktive 3D-Viewer für besondere Details mit QGIS & qgis2threejs

QPS Fledermaus

Fledermaus is [an] interactive 4D geo-spatial processing and analysis tool

Elbe von ihrer Mündung nach Brunsbüttel

Elbe von Brunsbüttel nach Wedel

Fazit: QPS Fledermaus

  • Daten mussten aus Performanzgründen auf 3x3m runtergerechnet werden
  • Kamera nicht sauber führbar (trotz 3D-Maus) ➡ Rucklige Bewegungen
  • Auswirkung geplanter Vertiefung zeigen? ➡ Datenaufbereitung/-integration wäre sehr aufwendig gewesen, keine Zeit...

QGIS

A Free and Open Source GIS

3D-Viewer mit qgis2threejs

Qgis2threejs plugin exports terrain data, map canvas image and vector data to your web browser
Beispiele von Michael Legg, Topi Tjukanov, Geokincern

Aufbereitung der Tiefendaten in QGIS

  • ASCII XYZ zu GeoTIFF
  • Einfärbung nach Tiefe unter Null
  • Schummerung um Details zu verstärken

Graustufen

NEIN

GMT Ocean

ColorBrewer Oranges

Hillshading

Hillshading multipliziert mit Farbskala

Schön, und jetzt 3D?

Fertig...

qgis2threejs Optionen

Geringe Auflösung des TIN
Hohe Auflösung des TIN
Geringe Auflösung des TIN
Hohe Auflösung des TIN
TIN
Quadtree
TIN
Quadtree
Faktor 1
Faktor 3
Faktor 10

Veröffentlichung(en)

http://www.welt.de/elbvertiefung/

  1. Die Elbe ohne Wasser
  2. Abwärts in der Elbe
  3. Der Schiffsfriedhof
  4. Hamburgs wichtigstes Hafenbecken
  5. Eine Röhre, die verbindet und trennt
  6. Hamburgs Hafen verschlickt
  7. Steinwerder – die Zukunft

Launch am 7.9. mit Stand & Impulsvortrag im Hochschulpark der solutions.hamburg

Reaktionen

Solch eine Darstellung habe ich noch nicht gesehen. (...) Solche drei­dimensionalen Ansichten können ein besseres Verständnis für Infra­struktur­projekte oder für Eingriffe in die Natur erzeugen.
Frank Horch, Verkehrssenator
Wir wissen keine genauen Zugriffszahlen, aber es gab:
Sehr positive Rückmeldung aus der politischen, wirtschaftlichen und fachlich versierten Öffentlichkeit, gerade auch rund um das Verfahren zur Elbvertiefung am Bundesverwaltungsgericht vom 19. bis zum 21. Dezember in Leipzig.
Olaf Preuß, WELT

Nominierung für den Deutschen Reporterpreis 2016

Rückblick und Fazit

  • Interessante & fruchtbare Zusammenarbeit!
  • Daten, die wir als Wissenschaftler trivial finden, können für Andere sehr beeindruckend sein
  • Wir konnten unsere Fähigkeiten und Fachwissen großer Öffentlichkeit präsentieren

  • Fledermaus toll für Analysen, suboptimal für Visualisierung
  • qgis2threejs hat zwar einige Bugs und Probleme, ist aber einfach zu bedienen und beeindruckend

Artikel in Hydrographische Nachrichten

A new view on the Elbe - Dynamic and interactive 3D views for public information purposes in news media in Hydrographische Nachrichten Ausgabe 105

g2lab

http://www.geomatik-hamburg.de/g2lab/research-welt.html

3D-Druck

Hintergrundbilder aus fremden Quellen

Bonus

Klar geht sowas auch mit Punktwolken... http://greyhound.io http://potree.org/ https://entwine.io/ http://plas.io/ http://speck.ly/