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Der Use Cases ist als «Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International Lizenz» als Namensnennung - nichtkommerziell Weitergabe - unter gleichen Bedingungen lizenziert
Weitere Informationen unter: creativecommons
Die Dokumente erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Sie sind auch nicht im Sinne einer aus rechtlicher Sicht allgemeingültigen Empfehlung oder Leitlinie zu verstehen, sondern soll Auftraggeber und Auftragnehmer bei der Anwendung der BIM Methode unterstützen. Die Use Cases müssen den jeweiligen spezifischen Projektanforderungen angepasst werden. Die hier aufgeführten Beispiele erheben keinen Anspruch an Vollständigkeit. Informationen beruhen auf Erkenntnissen aus der Praxis und sind dementsprechend als Best Practice und nicht allgemeingültig zu verstehen. Da wir uns in einer Phase befinden, in der Definitionen erst entstehen, kann buildingSMART keine Gewährleistung für die Richtigkeit einzelner Inhalte übernehmen.
Dieser Use Case behandelt die Georeferenzierung in der BIM-Methodik für klein- und grossräumige Bauwerke. Dazu wurde eine ausführliche Wegleitung erstellt (siehe Anhang) und daraus dieser Use Case inkl. Prozesskarte und -beschrieb abgeleitet. Er soll allen Beteiligten eines Bauvorhabens und vor allem den Architekten und Planern die Wichtigkeit des Themas Georeferenzierung aufzeigen, um Fehler und Mehraufwendungen für alle Beteiligte zu vermeiden. Dazu wird im Einleitungskapitel ein gemeinsames Verständnis geschaffen und anschliessend praxisbezogene Entscheidungshilfen aufgeführt, Lösungsansätze beschrieben und Empfehlungen als «Best Practice» bereitgestellt für:
Die Prozesskarte zeigt das schrittweise Vorgehen für eine korrekte Georeferenzierung in einer frühen Leistungsphase und bildet damit die Basis für viele weitere Use Cases wie beispielsweise zur Fachmodellkoordination, field2bim (Bestandsaufnahmen) oder bim2field (Absteckungsaufgaben).
Wir danken der Steuergruppe BIM-Geodaten für die Initialisierung, Andy Kluser (GeoplanTeam) und Bernd Domer (HES-SO/HEPIA) für die Redaktion sowie Ingenieur-Geometer Schweiz (IGS) für die finanzielle Unterstützung bei der Erstellung der Wegleitung und dieses Use Cases.
Das Thema Georeferenzierung ist ganz zu Beginn eines Bauvorhabens durch den Planer bzw. Architekten zu behandeln und zu dokumentieren. Sie schafft den Bezug vom Projektkoordinatensystem zum übergeordneten geodätischen Koordinatensystem mittels einer Transformation.
Für Hochbauten und kleinräumige Bauwerke ist ein lokales verzerrungsfreies Koordinatensystem, welches in Bezug zu einem übergeordneten geodätischen Koordinatensystem gesetzt wird, meist ausreichend als Projektkoordinatensystem (PRefP = Grenz- oder Lagefixpunkt). Bei grossräumigen bzw. linienförmigen Bauwerken mit grosser Ausdehnung wird die Streckenführung meist in einem geodätischen Koordinatensystem geplant, die zugehörigen kleinräumigen Ingenieurbauwerke hingegen in eigenen lokalen Koordinatensystemen, welche in Bezug zur Streckenführung gesetzt werden. Die für die Georeferenzierung benötigten Transformationsparameter werden anhand identischer Passpunkte in beiden Koordinatensystemen berechnet und die resultierenden Ungenauigkeiten beurteilt. Je nach Genauigkeitsanforderung des Bauvorhabens muss eine Massstabsänderung eingeführt werden oder nicht.
Der PRefP ist der Lagenullpunkt im Projektkoordinatensystem und muss bewusst auf einem Punkt mit bereits bekannten Koordinaten im geodätischen Koordinatensystem (Grenzpunkt, Lagefixpunkt) definiert werden. Die Darstellung erfolgt als Pyramide mit quadratischer Grundfläche und semantischen Angaben. Der PRefP wird im BAP beschrieben.
Die PRefK ist die lokale Projekthöhe (+/-0.00) und soll zur besseren visuellen Unterscheidung zum PRefP als eine auf dem Kopf stehende Pyramide mit semantischen Angaben definiert und im BAP beschrieben werden. Wird das Modell gegenüber Kartennord rotiert, muss der Rotationswinkel mit 3 Nachkommastellen als Azimut, also als Winkelwert der Ordinate im Uhrzeigersinn, angegeben und im BAP beschrieben werden. Eine Massstabsänderung sollte mit mindestens 5 Nachkommastellen angegeben und im BAP dokumentiert werden. Passpunkte dienen einer unabhängigen und einfachen Kontrolle der Georeferenzierung. Sie besitzen als semantische Angaben die Koordinatenwerte im lokalen Projekt- wie auch im übergeordneten Koordinatensystem und werden analog zum PRefP als geometrische 3D-Objekte in Pyramidenform dargestellt und im BAP beschrieben.
In IFC gibt es mehrere Möglichkeiten zur Georeferenzierung. Clemen et al. (2019) schlagen mit der Einführung des Konzepts Level of Georeferencing (LoGeoRef) 5 Stufen vor. Für eine adäquate Georeferenzierung empfehlen sich die Stufen LoGeoRef30, LoGeoRef40 und LoGeoRef50, wobei jedoch nur LoGeoRef50 die Möglichkeit einer Massstabsänderung und die Angabe von Metadaten zu den Koordinatensystemen besitzt. Diese Stufe ist allerdings erst ab der IFC-Version 4 verfügbar.
Ein Konzept für die Beschreibung eines Fixpunktnetzes, von Passpunkten, sowie die Möglichkeit einer dreistufigen Transformation bei Projekten mit mehreren Bauwerken auf einem gemeinsamen kleinräumigen Areal, fehlt im IFC Datenschema.
Das Fixpunktnetz stellt die Realisierung des Projektkoordinaten-Referenzrahmens und damit die Schnittstelle zwischen Planung und Realwelt dar. Eine fachmännische Erstellung und Berechnung ist Voraussetzung für eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Die Koordinatenwerte im Projekt- und übergeordneten geodätischen Koordinatensystem der einzelnen Fixpunkte werden semantisch explizit als Merkmalswerte angegeben. Geometrisch werden die Fixpunkte als Pyramiden im Fachmodell Geomatik definiert.
Das Fachmodell Geomatik beinhaltet alle Daten, welche in der Verantwortlichkeit des Geomatikers liegen. Neben dem Fixpunktnetz können das somit auch Bestandsdaten, in 3D aufbereitete bestehende Geodaten, Absteckungsdaten oder andere Geoinformationen sein.
Eine zentrale Rolle in der BIM-Methodik spielt der modellbasierte Datenfluss bei der Grundlagenbeschaffung und der Resultatabgabe. Dies führt zu einschneidenden Änderungen in der gewohnten Arbeitsweise und zu nötigen Prozessanpassungen
Ausführliche Erläuterungen zu all diesen Themen finden Sie in der Wegleitung im Anhang.
Dieser UseCase befasst sich mit der initialen Definition der Georeferenzierung in einer frühen Projektphase. Dazu hinführende Prozesse oder daraus abgeleitete Prozesse werden nicht behandelt wie:
Literaturhinweise:
1.1 Definition Projekt und Rahmenbedingungen IAG
1.2 Auftragsanalyse Erarbeitung BIM-Projektabwicklungsplan (BAP)
1.3 Definition klein- oder grossräumiges Bauwerk möglich?
1.4 Massstabsänderung nötig?
1.5 Grundlagenbeschaffung
1.6 Bereitstellung Geodaten
1.7 Definition Projekt-Koordinatenreferenzsystem inkl. Dokumentation
1.8 Erstellung Referenzmodell
1.9 Grundlagen genügend?
1.10 Bestandsaufnahmen durchführen?
1.11 Erstellung Fixpunktnetz
1.12 Bestandsaufnahmen
1.13 3D-Aufbereitung, Grundlagenaufbereitung
1.14 Erstellung Fachmodell Geomatik
1.15 Qualitätsprüfung
1.16 Qualität genügend?
DO_1 Geodaten
Geodaten welche als Grundlage für das Bauvorhaben benötigt werden, wie beispielsweise:
Solche Geodaten liegen oft in nicht BIM konformen Formaten wie 2D-DWG, INTERLIS, Shape etc. vor. Da dieser Use Case generell gehalten ist, können die benötigten Grundlagen nicht näher spezifiziert werden.
Initiator – Geomatiker
Ausführend – Planer
ER_1 Referenzmodell mit PRefP, PRefK und Passpunkten
Bereitstellung folgender Informationen:
Initiator – Planer
Ausführend – Geomatiker
ER_2 Daten Bestandsmodell
Bestandsmodell können unterschiedlicher Natur sein
Da dieser Use Case generell gehalten ist, können die benötigten ER nicht näher spezifiziert werden. Siehe dazu Use Case «Bestandsmodellierung».
Initiator – Geomatiker
Ausführend – Geomatiker
ER_3 Fachmodell Geomatik
Das Geomatik-Fachmodell beinhaltet alle Daten, welche in der Verantwortlichkeit des Geomatikers liegen wie:
Siehe weitere Use Cases. Da dieser Use Case generell gehalten ist, können hier nur die Austauschanforderungen des Fixpunktnetzes näher spezifiziert werden.
Initiator – Geomatiker
Ausführend – Planer