Pro­duct­be­schrij­ving 3D-Basis­voor­zie­ning

More details about this document
Laatst gepubliceerde versie:
https://3d.kadaster.nl/productbeschrijving/
Redacteur:
(Kadaster)
Auteur:
(Kadaster)

Samenvatting

De 3D-Basisvoorziening biedt landsdekkende driedimensionale data over Nederland.

Status van dit document

Dit is de vastgestelde publicatieversie (laatste wijziging: 2025-10-02) van de Productbeschrijving van de 3D-Basisvoorziening in 2025.

1. Inleiding

Driedimensionale (3D) stadsmodellen en 3D terreinmodellen worden steeds meer gebruikt bij het plannen en beheren van onze leefomgeving. Recente ontwikkelingen in technieken voor het inwinnen van 3D-hoogte-informatie, LiDAR en fotogrammetrie, hebben het relatief eenvoudig gemaakt om 3D-stadsmodellen automatisch te reconstrueren en deze data te gebruiken voor bijvoorbeeld planning en omgevingssimulaties.

De huidige 3D stadsmodellen die door verschillende organisaties worden geproduceerd, verschillen echter nog steeds sterk vanwege verschillen in acquisitiemethoden, verschillen in applicaties waarvoor de 3D-gegevens worden ingewonnen, verschillen in datastructuren, bestandsformaten enzovoort.

Daarom verschillen 3D-stadsmodellen (die meer omvatten dan 3D-gebouwen) vaak sterk van elkaar. Bovendien is er doorgaans geen plan om de eenmaal gegenereerde gegevens actueel te houden. Het gevolg is dat 3D-stadsmodellen geen deel uitmaken van de reguliere gegevensinfrastructuren en deze gegevens worden daardoor nog steeds onvoldoende gebruikt in besluitvormingsprocessen van de overheid.

Om actuele 3D-gegevens over grootschalige (dat wil zeggen, zeer gedetailleerde) topografie uniform beschikbaar te hebben voor diverse overheidsprocessen, zou deze, vanuit technisch oogpunt, het beste kunnen worden ingewonnen als onderdeel van de Basisregistratie Grootschalige Topografie (BGT) en Basisregistratie Adressen en Gebouwen (BAG) onder de verantwoordelijkheid van de verschillende bronhouders van deze gegevens. Maar op dit moment is het niet haalbaar en ook niet wenselijk voor alle BAG- en BGT-bronhouders om aanvullende 3D-gegevens te verzamelen.

In deze productbeschrijving staan de producten van de 3D Basisvoorziening beschreven. Praktische informatie over het downloaden van deze producten kunt u lezen in de downloadinstructie.

2. De 3D-Basisvoorziening

De 3D Basisvoorziening is een verzameling van ruimtelijke bestanden die hoogteinformatie bevatten. Deze bestanden (collecties) worden op verschillende manieren gegenereerd. Er zijn acht collecties beschikbaar.

De 3D Basisvoorziening kan gebruikt worden op schaalniveaus tussen 1:500 en 1:10.000. De bestanden zijn o.a. gebaseerd op topografie uit de Basisregistratie Grootschalige Topografie (BGT), de gebouwen uit de Basisregistratie Adressen en Gebouwen (BAG), en hoogtes uit luchtfotobeelden en het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN4).

De aangeboden jaargangen staan samengevat in de volgende tabel.

Tabel 1: Aangeboden jaargangen per collectie
Data Jaar Meerdere jaargangen beschikbaar?
3D Tiles Gebouwen 2020 Nee
3D Tiles Terreinen 2020 Nee
3D Objecten Gebouwen 2018, 2019, 2020,
2021, 2022, 2023
Ja
3D Objecten Gebouwen en Terreinen 2018, 2019, 2020 Ja
2D Objecten Gebouwen met hoogteattributen 2018, 2019, 2020,
2021, 2022, 2023
Ja
Digitaal Terreinmodel (DTM) op basis van AHN4,
2020-2022
Nee
Digitaal Oppervlakte Model (DSM) 20 cm 2024 Nee
Digitaal Oppervlakte Model (DSM) 8 cm 2024 Nee

Figuur 1 geeft weer hoe de LoD (Level of Detail) het detailniveau beschrijft waarop de hoogte van gebouwen beschikbaar is (zie [LOD]).

Level of detail
Figuur 1 Figuur 1: Levels of Detail voor gebouwen

2.1 3D Tiles Gebouwen

De 3D Tiles Gebouwen worden gegenereerd door de BAG-geometrie van het gebouw op te trekken tot een enkele hoogte (LoD1.3). De 3D Tiles Gebouwen zijn beschikbaar in het (OGC) 3D Tiles-formaat ten behoeve van visualisatie doeleinden en bevatten beperkte attribuutinformatie.

Om de 3D-informatie (gebouwen en terreinen) in de 3D Viewer te kunnen bekijken is Nederland opgedeeld in tegels van 250x250 meter. (Voor de jaargangen tot 2023 geldt een variabele tegelgrootte). Voor iedere tegel worden een glb-bestand (graphic libray binary) aangemaakt, dat bekeken kan worden met de Cesium-viewer. De tegels worden gegenereerd vanuit CityJSON bestanden met behulp van de door 3DGI ontwikkelde Tyler-programmatuur.

2.2 3D Tiles Terreinen

De 3D Tiles Terreinen (inclusief wegen en water) worden gegenereerd op basis van BGT-geometrieën op maaiveld niveau. De 3D Tiles Terreinen zijn beschikbaar in het (OGC) 3D Tiles-formaat ten behoeve van visualisatie doeleinden en bevatten beperkte attribuutinformatie.

2.3 3D Objecten Gebouwen

Deze collectie bevat 3D objecten voor gebouwen met verschillende levels of detail (met LoD 2.2 als hoogste detailniveau) met attribuutgegevens, o.a. het BAG-pandId zodat de gebouwen te koppelen zijn aan o.a. BAG-gegevens. Het geleverde formaat (CityJson) is geschikt voor analyse doeleinden in GIS programmatuur. Voor BIM-software is op PDOK een IFC converter beschikbaar. Deze bestanden worden jaarlijks geactualiseerd.

2.4 3D Objecten Gebouwen en Terreinen

Deze collectie bevat 3D objecten voor gebouwen, terreinen, water en wegen. De gebouwen zijn beschikbaar met verschillende levels of detail (met LoD 2.2 als hoogste detailniveau) met attribuutgegevens, o.a. het BAG-pandId zodat de gebouwen te koppelen zijn aan o.a. BAG-gegevens. Het geleverde formaat (CityJson) is geschikt voor analyse doeleinden in GIS programmatuur. Voor BIM-software is op PDOK een IFC converter beschikbaar. Deze bestanden worden jaarlijks geactualiseerd.

2.5 2D Objecten Gebouwen met hoogteattributen

In het product 2D Objecten Gebouwen met hoogteattributen zijn de 2D BAG-geometrieën van gebouwen door middel van de gedetecteerde hoogtesprongen opgesplitst in zogenaamde dakdelen. Ieder dakdeel is gemodelleerd als een 2D polygoon waaraan verschillende hoogtewaarden zijn toegekend, zoals hoogste dakrand, laagste dakrand en de mediane dakhoogte. Deze verschillende hoogtewaarden representeren verschillende referentiehoogten die berekend worden op basis van verschillende statistische parameters van de hoogtepunten die zich binnen het dakdeel bevinden. Afhankelijk van de toepassing kan een gebruiker beslissen welke referentiehoogte moet worden gebruikt om het 3D model te reconstrueren. Het bestand 2D Objecten Gebouwen met hoogteattributen is (zoveel als mogelijk) in LoD1.3 beschikbaar. Daarbij is de geometrie opgeknipt in verschillende delen op basis van hoogtesprongen. Voor de situaties waarbij een reconstructie van LoD1.3 niet mogelijk is, is het bestand aangevuld met LoD1.2 geometrieën met minder diversiteit aan statistische waarden.

In het product 2D Objecten Gebouwen met hoogteattributen komen de volgende attributen voor:

Tabel 2: Hoogteattributen voor 2D gebouwen
Attribuut lod13_2d lod13_3d Beschrijving
fid x Feature ID, unieke waarde voor elk object binnen de dataset.
identificatie x BAG attribuut, unieke aanduiding van een object in de BAG.
status x BAG attribuut, de fase van de levenscyclus van een object waarin het betreffende object zich bevindt.
oorspronkelijkbouwjaar x BAG attribuut, de aanduiding van het jaar waarin een pand oorspronkelijk als bouwkundig gereed is of zal worden opgeleverd.
begingeldigheid x BAG attribuut, de datum waarop een versie van een BAG object geldig is in de werkelijkheid conform de ingangsdatum in het brondocument.
eindgeldigheid x BAG attribuut, vanaf welke datum het voorkomen van een object niet meer geldig is.
voorkomenidentificatie x BAG attribuut, volgnummer dat oploopt wanneer een BAG object wordt bijgewerkt.
rf_success x Boolean die aangeeft of het gebouw succesvol is verwerkt zonder foutmeldingen.
rf_h_ground x NAP-hoogte van het gebouw op maaiveldhoogte in meter. Dit is berekend als het 5e percentiel van de maaiveldpunten gevonden in een straal van 4 meter om het pand heen.
rf_h_roof_min x De minimum NAP-hoogte van het dak in meter. Gebaseerd op het gereconstrueerde 3D-model in LoD 2.2.
rf_h_roof_ridge x De NAP-hoogte van de langst gedetecteerde noklijn op het dak in meter. Heeft alleen een waarde als er noklijnen op het dak gedetecteerd zijn, anders heeft dit attribuut de waarde NULL.
rf_h_roof_50p x De waarde van het 50e percentiel van de NAP-hoogte van het dak in meter. Gebaseerd op het gereconstrueerde 3D-model in LoD 2.2.
rf_h_roof_70p x De waarde van het 70e percentiel van de NAP-hoogte van het dak in meter. Gebaseerd op het gereconstrueerde 3D-model in LoD 2.2.
rf_h_roof_max x De maximum NAP-hoogte van het dak in meter. Gebaseerd op het gereconstrueerde 3D-model in LoD 2.2.
rf_volume_lod12 x Het volume van de LoD 1.2 geometrie van het gebouw in kubieke meter.
rf_volume_lod13 x Het volume van de LoD 1.3 geometrie van het gebouw in kubieke meter.
rf_volume_lod22 x Het volume van de LoD 2.2 geometrie van het gebouw in kubieke meter.
rf_roof_type x Het daktype, zie onderstaande tabel.
rf_is_glass_roof x Boolean die aangeeft of er een glazen dak is gedetecteerd. Gebaseerd op een experimentele geautomatiseerde puntenwolk analyse.
rf_pc_year x De inwinningsdatum van de gebruikte puntenwolk.
rf_pc_source x De naam van de puntenwolk die is gebruikt als bron om het gebouw te reconstrueren in 3D.
rf_pc_select x De reden waarom de puntenwolk is gebruikt om het gebouw te reconstrueren in 3D.
rf_rmse_lod12 x De Root Mean Square Error van de afstanden tussen de puntenwolk punten en de LoD 1.2 geometrie van het gebouw.
rf_rmse_lod13 x Root mean Square Error van de afstanden tussen de puntenwolk punten en de LoD 1.3 geometrie van het gebouw.
rf_rmse_lod22 x Root Mean Square Error van de afstanden tussen de puntenwolk punten en de LoD 2.2 geometrie van het gebouw.
rf_val3dity_lod12 x Lijst van val3dity foutmeldingen codes voor de LoD 1.2 geometrie. Deze is leeg als de geometrie valide is.
rf_val3dity_lod13 x Lijst van val3dity foutmeldingen codes bij de verwerking van de LoD 1.3 geometrie. Deze is leeg als de geometrie valide is.
rf_val3dity_lod_22 x Lijst van val3dity foutmeldingen voor de verwerking van de LoD 2.2 geometrie. Deze is leeg als de geometrie valide is.

Tabel 3: Daktype attribuutwaarden
Attribuutwaarde Omschrijving
unknown Daktype is onbekend.
slanted Dak met minstens één schuin oppervlak.
multiple horizontal Dak dat uit meerdere, uitsluitend horizontale oppervlakken bestaat.
horizontal Dak dat uit een enkel horizontaal oppervlak bestaat.
no points Geen punten uit de puntenwolk gevonden binnen het gebouw.
no planes Er bevinden zich punten uit de puntenwolk binnen het gebouw, maar hier valt geen dakoppervlak uit te detecteren.

2.6 Digitaal Terreinmodel (DTM)

Het Digitaal Terreinmodel (DTM) is gemaakt met AHN4-data in de vorm van landsdekkende terrein tiles. Hierbij is gebruik gemaakt van GDAL tooling en Cesium Terrain Builder. De terrein tiles zijn te gebruiken in de browser (via CesiumJS) en in games engines als Unity3D/Unreal.

De input van het proces is een set aan GeoTIFF files (AHN4 bestanden) met hoogtegegevens (DTM). De output van het proces is een tileset in quantized-mesh-1.0 terrain format. Voor de specificatie zie deze beschrijving van quantized-mesh-1.0 terrain format. Deze terrain tileset is geschikt als terreinmodel in CesiumJS.

Het proces om de AHN4 GeoTIFFs te verwerken naar terrein tiles is weergegeven in onderstaande figuur:

proces AHN4 naar terreintiles
Figuur 2 Figuur 2: Het proces om de AHN4 GeoTIFFs te verwerken naar terrein tiles

In het proces worden de input GeoTIFFs eerst per bestand voorbewerkt met behulp van GDAL tooling. Het gaat om de volgende twee stappen:

Het opvullen van gaten in de GeoTIFFs is relevant omdat er bij het maken van Digital Terrain Models (hoogtemodel van alleen het grondoppervlak, zonder de objecten daarop) uit Digital Surface Models (hoogtemodel zoals opgenomen vanuit de lucht) vaak gaten ontstaan op de plekken waar gebouwen staan. Ook wordt aan wateroppervlaktes vaak geen hoogte toegekend, waardoor ze als gat in de GeoTIFF verschijnen.

Het resultaat van deze bewerkingsstappen is een nieuwe set van GeoTIFFs. Deze worden vervolgens samengevoegd in een virtueel raster met behulp van de tool gdal_buildvrt. Een virtueel raster is in feite een collectie van GeoTIFFs die zich voordoet als een enkel bestand, en die gemakkelijk uitgelezen kan worden door andere tools.

De AHN hoogte rasters (Digital Terrain Model, DTM) worden gegeven in RD New met NAP hoogte in meters, en hebben dus het coördinatensysteem EPSG:7415. De WGS84 ellipsoïde, waarop we de terrein tiles uiteindelijk willen tonen, heeft als horizontale datum EPSG:4326 en als verticaal datum EPSG:4797. De AHN rasters worden met behulp van gdalwarp getransformeerd.

Van het virtuele raster worden de terrain tiles aangemaakt met de Cesium Terrain Builder tool. Vanuit de voorbewerkte AHN4 - 0.5m resolutie bestanden zijn landsdekkende terrain tiles aangemaakt voor levels 0 (globaal niveau) tot en met 15 (gedetailleerd niveau). Het gebruikte tiling schema is Global-Geodetic Profile. Tenslotte wordt de compressie van de terrain tiles verwijderd om distributie te vereenvoudigen.

2.7 Digitaal Oppervlakte Model (DSM) 20 cm

Het Digital Surface Model (DSM) representeert het aardoppervlak van Nederland inclusief objecten en vegetatie, gemaakt op basis van regelmatige puntenwolken aan de hand van luchtfoto's, in LASZip-formaat. Nederland is opgedeeld in tegels van 250x250 meter. Het midden van de tegel is vastgelegd in RD-coördinaten. De afstand tussen punten binnen de puntenwolk is 20 cm. De tegels worden alleen aangeboden in de meest recent beschikbare jaargang.

2.8 Digitaal Oppervlakte Model (DSM) 8 cm

Het Digital Surface Model (DSM) representeert het aardoppervlak van Nederland inclusief objecten en vegetatie, gemaakt op basis van regelmatige puntenwolken aan de hand van luchtfoto's, in LASZip-formaat. Nederland is opgedeeld in tegels van 250x250 meter. Het midden van de tegel is vastgelegd in RD-coördinaten. De afstand tussen punten binnen de puntenwolk is 8 cm. De tegels worden alleen aangeboden in de meest recent beschikbare jaargang.

3. Data-formaat en beschikbaar stellen

Er zijn acht collecties beschikbaar op PDOK. In onderstaande tabel is samengevat in welk bestandsformaat deze beschikbaar worden gesteld, of full download mogelijk is en of download per kaartblad mogelijk is.

Tabel 4: Beschikbare downloadmogelijkheden per collectie
Collectie Bestandsformaat Full download Download per kaartblad
3D Tiles Gebouwen OGC 3D Tiles Op aanvraag Nee
3D Tiles Terreinen OGC 3D Tiles Op aanvraag Nee
3D Objecten Gebouwen CityJSON Nee ✓ (via PDOK)
3D Objecten Gebouwen en Terreinen CityJSON Nee ✓ (via PDOK)
2D Objecten Gebouwen met hoogteattributen GeoPackage 2018, 2019,
2020, 2021,
2022, 2023
✓ (via PDOK)
Digitaal Terreinmodel (DTM) Quantized Mesh o.b.v. AHN4 Nee
Digitaal Oppervlakte Model (DSM) 20 cm LAZ (LASzip) Nee ✓ (via PDOK)
Digitaal Oppervlakte Model (DSM) 8 cm LAZ (LASzip) Nee ✓ (via PDOK)

3.1 OGC 3D Tiles

Deze communitystandaard is ontworpen voor het streamen en renderen van enorme 3D georuimtelijke content zoals fotogrammetrie, 3D-gebouwen, BIM/CAD, Instanced Features en Point Clouds. Het definieert een hiërarchische datastructuur en een set tile-formaten die renderbare content leveren.

3.2 CityJSON

CityJSON is een JSON codering van het CityGML gegevensmodel (versie 2.0.0). CityGML is een open standaard en uitwisselingsformaat om digitale 3D-modellen van steden en landschappen te definiëren. CityGML is een officiële standaard van het Open Geospatial Consortium (OGC).

CityJSON beschrijft zowel de geometrie als de semantiek van de meest gebruikte 3D-objecten (zoals gebouwen, wegen, rivieren, bruggen, vegetatie en stadsmeubilair) en legt daarbij de relaties tussen objecten vast. Het definieert ook verschillende standaard LoDs voor de 3D-objecten, waardoor meerdere detailniveaus van objecten voor uiteenlopende toepassingen en doeleinden kunnen worden weergegeven.

CityJSON is ontwikkeld om programmeurs optimaal te faciliteren in het lezen en bewerken van 3D datasets door middel van tools en APIs. Omdat met name bij web- en mobiele toepassingen snelheid van belang is, is een CityJSON-object zo compact mogelijk beschreven, waarbij alle voor het object relevante informatie conform CityGML behouden blijft.

NOOT

Voor het visualiseren en bewerken van CityJSON files is verschillende software beschikbaar. Een lijst van software die CityJSON ondersteunt is hier te vinden.

Heeft u in plaats van CityJSON-formaat liever IFC-bestanden dan kunt u gebruik maken van de conversie tool cityjson2ifc. Op de huidige release pagina staat een Windows en een Mac executable. Bijlage C bevat de handleiding Cityjson2ifc.

3.3 GeoPackage

GeoPackage is een op SQLite gebaseerde internationale open standaard van het OGC, waarmee je geografische informatie kunt uitwisselen. Voordelen van het uitwisselen van data in GeoPackage is dat je een GeoPackage direct kunt openen, zonder de data te converteren. Het is gemakkelijk en zonder veel achtergrondkennis te gebruiken. Ook is de bestandsomvang kleiner dan bijvoorbeeld een GML bestand.

GeoPackage is geen 3D-formaat. Daarom is het voor de 2D Objecten Gebouwen met hoogteattributen een geschikter formaat dan CityJSON.

3.4 Quantized Mesh

Een Quantized Mesh bestaat uit drie vertex attributen: een x, y en z in een unsigned 16-bit formaat. De x- en y-waarde zijn 0 in de zuidwest hoek van de tegel en 32767 in de noordoost hoek. De hoogte is 0 op het laagste punt en 32767 op het hoogste punt.

3.5 LAZ (LASzip)

Het LAS-bestandsformaat is ontworpen om LIDAR (of andere) puntenwolkgegevensrecords op te slaan. Het LASzip of LAZ dataformaat is een gecomprimeerd LAS bestand. Deze compressie is lossless: er gaan hierbij geen gegevens verloren. Het reduceert een omvangrijk LAS bestand tot een LAZ met een bestandsformaat van 7-20% vergeleken met het originele formaat. LAZ bestanden kunnen altijd gedecomprimeerd worden naar de originele LAS bestanden, maar kunnen ook direct ingeladen en benaderd worden zonder decompressie.

3.6 Beschikbaarheid

De acht collecties van de 3D Basisvoorziening zijn te benaderen en te downloaden via OGC API op PDOK. Objecten die in meerdere kaartbladen vallen zijn weggeschreven in alle tegels waartoe zij behoren. Dit is gedaan om ervoor te zorgen dat een gebruiker niet naar de tegel hoeft te zoeken waarin een object dat een tegelgrens kruist, zich bevindt. De gekozen formaat kaartblad sluit aan bij de kaartbladindeling van BRT (en AHN).

Deze grootte van vooraf gedefinieerde tegels is een keuze met voor- en nadelen: hoe kleiner de tegelgrootte, des te kleiner het bestand, waardoor de data beter te hanteren is.

A. Lijst met figuren

Kadaster - Vastgestelde versie

B. Bronnen

B.1 Informatieve referenties

[3DTILES]
3D Tiles. Open Geospatial Consortium. URL: https://www.ogc.org/standards/3dtiles/
[LOD]
An improved LOD specification for 3D building models. Filip Biljecki, Hugo Ledoux, Jantien Stoter. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0198971516300436