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, 2022 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 Beschrijving
fid Feature ID, unieke waarde voor elk object binnen de dataset.
identificatie BAG attribuut, unieke aanduiding van een object in de BAG.
status BAG attribuut, de fase van de levenscyclus van een object waarin het betreffende object zich bevindt.
oorspronkelijkbouwjaar BAG attribuut, de aanduiding van het jaar waarin een pand oorspronkelijk als bouwkundig gereed is of zal worden opgeleverd.
begingeldigheid BAG attribuut, de datum waarop een versie van een BAG object geldig is in de werkelijkheid conform de ingangsdatum in het brondocument.
eindgeldigheid BAG attribuut, vanaf welke datum het voorkomen van een object niet meer geldig is.
voorkomenidentificatie BAG attribuut, volgnummer dat oploopt wanneer een BAG object wordt bijgewerkt.
rf_success Boolean die aangeeft of het gebouw succesvol is verwerkt zonder foutmeldingen.
rf_h_ground 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 De minimum NAP-hoogte van het dak in meter. Gebaseerd op het gereconstrueerde 3D-model in LoD 1.3 voor zover mogelijk, anders LoD 1.2.
rf_h_roof_ridge 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. Gebaseerd op het gereconstrueerde 3D-model in LoD 1.3 voor zover mogelijk, anders LoD 1.2.
rf_h_roof_50p De waarde van het 50e percentiel van de NAP-hoogte van het dak in meter. Gebaseerd op het gereconstrueerde 3D-model in LoD 1.3 voor zover mogelijk, anders LoD 1.2.
rf_h_roof_70p De waarde van het 70e percentiel van de NAP-hoogte van het dak in meter. Gebaseerd op het gereconstrueerde 3D-model in LoD 1.3 voor zover mogelijk, anders LoD 1.2.
rf_h_roof_max De maximum NAP-hoogte van het dak in meter. Gebaseerd op het gereconstrueerde 3D-model in LoD 1.3 voor zover mogelijk, anders LoD 1.2.
rf_volume_lod12 Het volume van de LoD 1.2 geometrie van het gebouw in kubieke meter.
rf_volume_lod13 Het volume van de LoD 1.3 geometrie van het gebouw in kubieke meter.
rf_volume_lod22 Het volume van de LoD 2.2 geometrie van het gebouw in kubieke meter.
rf_roof_type Het daktype, zie tabel 3.
rf_is_glass_roof Boolean die aangeeft of er een glazen dak is gedetecteerd. Gebaseerd op een experimentele geautomatiseerde puntenwolk analyse.
rf_pc_year De inwinningsdatum van de gebruikte puntenwolk.
rf_pc_source De naam van de puntenwolk die is gebruikt als bron om het gebouw te reconstrueren in 3D.
rf_pc_select De reden waarom de puntenwolk is gebruikt om het gebouw te reconstrueren in 3D zie tabel 4.
rf_rmse_lod12 De Root Mean Square Error van de afstanden tussen de puntenwolk punten en de LoD 1.2 geometrie van het gebouw.
rf_rmse_lod13 Root mean Square Error van de afstanden tussen de puntenwolk punten en de LoD 1.3 geometrie van het gebouw.
rf_rmse_lod22 Root Mean Square Error van de afstanden tussen de puntenwolk punten en de LoD 2.2 geometrie van het gebouw.
rf_val3dity_lod12 Lijst van val3dity foutmeldingen codes voor de LoD 1.2 geometrie. Deze is leeg als de geometrie valide is.
rf_val3dity_lod13 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 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.

Tabel 4: Attribuutwaarden geselecteerde puntenwolk
Attribuutwaarde Omschrijving
PREFERRED_AND_LATEST De geselecteerde puntenwolk heeft een goede puntdichtheid over het gebouw en er is geen recentere puntenwolk beschikbaar.
PREFERRED_NOT_LATEST De geselecteerde puntenwolk heeft een goede puntdichtheid over het gebouw. Er is een recentere puntenwolk beschikbaar met een goede puntdichtheid die niet geselecteerd is, omdat er geen mutatie is gedetecteerd.
LATEST_WITH_MUTATION De geselecteerde puntenwolk heeft een goede puntdichtheid over het gebouw. Er is ook een mutatie ten opzichte van een oudere puntenwolk gedetecteerd.
_HIGHEST_YET_INSUFFICIENT_COVERAGE De geselecteerde puntenwolk heeft de beste puntdichtheid van alle kandidaat puntenwolken, maar mogelijk is de verdeling hiervan niet voldoende. Het gebouw vertoont mogelijk reconstructiefouten.
_LATEST_BUT_OUTDATED Het oorspronkelijke bouwjaar van het gebouw is gelijk of jonger dan het inwinningsjaar van de geselecteerde puntenwolk. Mogelijk is het gebouw niet (compleet) gereconstrueerd.

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.