EN:Roof modelling
Hinweise zum Nachzeichnen von Gebäuden in Potlatch 2 auf der Grundlage von Bing Luftbildern
Diese Artikel bezieht sich auf Potlatch 2 und Bing. Abgesehen von Details in der Handhabung des Editors sind die besprochenen Methoden aber auch in allen anderen Editoren wie JOSM und Merkaartor sowie mit anderen Luftbildern als denen von Bing anwendbar.
- Autor: Marek Strassenburg-Kleciak
Tipp
Für die Potlatch2 User: Funktion "Dim" in Potlatch 2 erschwert das Nachzeichnen. Bitte ausschalten:
Nachzeichnen einfacher Gebäude
Das Ziel ist möglichst präzises Nachzeichnen der Grundrissgeometrie:
Elemente des Bildes, die bei der Interpretation helfen:
2. Dachform - hellblaue Farbe
Nachdem die Dachform als Umriss gezeichnet worden ist, verschieben wir sie so, dass die gut sichtbare Ecke des Gebäudes (hier untere linke Ecke) die Außenkante des Schlagschattens berührt (Weißer Umriss in der Skizze):
Über die Baulogik
Gebäude werden häufig basierend auf dem rechten Winkel entworfen und gebaut. Parallele und senkrechte Außenwände vereinfachen und verbilligen die Konstruktion durch standardisierte Bauteile und einfachere Herstellung und Montage (z.B. Dachstuhlbau) und für die Nutzer heißt das, dass die Möbel in die Zimmerecke passen. Allerdings sind nicht alle Gebäude rechtwinklig. Beispiele sind Altbauten, bewusster architektonischer Verzicht auf rechte Winkel z.B. bei Repräsentationsbauten sowie Zwänge, die aus der städtebaulichen Umgebung herrühren (z.B. Ecksituationen, wenn die Bebauung parallel zur Straße steht und die Straßen durch topologische, historische oder andere Ursachen nicht rechtwinklig münden).
Daher ist es bei der Interpretation von Luftbildern mit schlechterer Qualität empfehlenswert zu überprüfen, ob das Gebäude evtl. rechtwinklig ist. Kenntnisse über Architektur- und Siedlungsgeschichte sind dabei hilfreich aber oft nicht unbedingt erforderlich.
Funktion "rechtwinklig machen"
Potlatch 2 hat zwar eingebaute Funktion mit der wir den geschlossenen Polygon rechtwinklig machen können, gute Ergebnisse liefert diese Funktion aber bei eher einfachen Gebäudeformen:
Tricks
A. Viele identische Gebäude zeichnen.
Potlatch2 hat die Funktion "copy"-"paste" noch nicht, man kann es aber umgehen: Die Option "Parallele Linie zeichnen", kann verwendet werden, um eine Kopie des gezeichneten Gebäudes zu erzeugen. Wenn man auf das Gebäude stark zoomt kann man eine Kopie zeichnen die praktisch identisch mit dem Original ist. In sehr vielen Siedlungen gibt es immer wieder Gebäude die identisch sind und parallel zueinander stehen. Ist die Qualität der Luftbilder nicht zufriedenstellend, können wir das am besten sichtbare Gebäude möglichst genau nachzeichnen und mit diesem Musterobjekt weiter arbeiten.
B. Komplizierte Grundrissformen zeichnen.
Potlatch 2 hat noch keine ausgebauten CAD-Funktionen. Man kann jedoch durch die Erzeugung vieler Konstruktionslinien (mit dem Befehl "parallele Linie zeichnen") eine gute Vorlage für eine relativ genaue Interpretation des Gebäudegrundrisses schaffen:
Praktische Anwendung: Wir zeichnen einen großen Umriss entlang der längsten Gebäudeseiten und wandeln es in ein Rechteck (Option "rechtwinklig machen") um. Das Rechteck kopieren wir, um so viele Konstruktionslinien (die per Definition parallel und rechtwinklig zueinander sind) wie nötig zu erzeugen. Die Konstruktionslinien (Rechtecke) verschieben wir an die Außenkanten der Dachfläche und zeichnen die Umrissform nach:
Nach dem Nachzeichnen werden alle Konstruktionslinien selbstverständlich entfernt...
Ergebnis
B.2. "Begradigen" benachbarter Außenwände der Gebäude durch die Nutzung der Option: "straighten way"
Ausgangssituation: Einige benachbarte Gebäude (hier als Beispiel Innenstadt, Altbau). Wir sehen Außenwände der Gebäude die in Wirklichkeit eine Gerade sind, in der Zeichnung aber eine "beinahe" Gerade bilden. Um diese Kanten zu begradigen, zeichnen wir eine Hilfsgerade, die alle Punkte dieses Verlaufes berühren. Notwendig ist, dass mindestens ein Endpunkt dieser Gerade außerhalb der zu begradigenden Wände liegt:
Hausflächen nach der Durchführung des Befehls: "straighten way"
Ergebnis nach der Entfernung der Hilfsgerade:
C. Zeichnen von einem langen "Schlangengebäude" in Potlatch2
Das Nachzeichnen langer Wohnblöcke die entlang einer Polylinie mit vielen Richtungswechsel gebaut sind, ist oft eine Fehlerquelle:
Viele User zoomen so, das man das ganze Gebäude auf dem Bildschirm sieht, und zeichnen den Umriß nach, wodurch die Zeichengenauigkeit gering ist. Schwierig ist vor allem, die rechten Winkel an den kurzen Seiten der Gebäude zu zeichnen.
Man kann es umgehen, indem man eine Dopellinie Potlatch 2 zeichnet:
Wir zeichnen, am besten die längere, Seite des Gebäudes und machen von dieser Polylinie eine Kopie mit dem Befehl: "create paralell way", (shortcut P).
Wir bekommen eine zweite Polylinie die "parallel" zu der ersten ist. Vor allem aber stehen entsprechende Endpunkte beider Polylinien im rechten Winkel zueinander. Wir verlängern die Polylinien so, dass sie sich berühren. Mit gedrückter Strg Taste aktivieren wir beide Polylinien.
Anschliessend klicken wir an den Button "merge ways" 
und verbinden beide Polylinien zu einem Weg, der anschliessend durch die Attribuierung zu einem Gebäude umgewandelt wird:
Typische Fehler bei der Dachauswertung aus Luftbildern
Umriss falsch verschoben
Der Dachumriss wird sorgfältig nachgezeichnet
Aber der Umriss wird falsch verschoben (dieser Fehler passiert oft).
Man hätte so verschieben müssen:
Falsche Auswertung Doppelschrägedach
Die Eckpunkte des Firsts der Dachfläche sind KEINE Punkte des Gebäudegrundrisses!
Falsche Auswertung Schrägdach
Schrägdächer sind eine Falle selbst für erfahrene Mapper. Da die Schräge oft nicht auf den ersten Blick ersichtlich ist, wird die Fläche so interpretiert:
Anschließend klickt man auf den Button "rechtwinklig machen" und bekommt als Ergebnis:
Dummerweise kommen Zweifel erst auf, wenn wir sehen, dass die Außenkante der korrigierten Dachfläche und die Außenkante des Schattenwurfs (falls man sie sieht) nicht parallel zueinander sind.
Richtige Vorgehensweise:
- Zunächst werden beide, gut sichtbare Verschneidungskanten der Außenwände mit dem Gelände nachgezeichnet.(Polylinie: A-B-C)
- Polylinie A-B-C wird in die Position Y-X-F verschoben (Punkt F ist gut sichtbar).
- Dadurch können wir die Linie F-G zeichnen.
- Die Konstruktion schließen wir ab indem wir die Linie G-Y zeichnen.
Richtig wäre in diesem Fall gewesen, zwei gut sichtbare Außenkanten des Hauses in der Erdebene nachzuzeichnen und anschließend hochzuziehen bis die höhere Außenkante des Daches getroffen wird. Dann können wir die Dachkante (unten auf der Zeichnung) nachzeichnen und den Umriss schließen.
Bearbeitung von Gebäuden mit unterschiedlichen Bauteilhöhen
Besonders problematisch ist das richtige Nachzeichnen von Gebäuden mit unterschiedlichen Bauteilhöhen, insbesondere dann, wenn der Grundriss zusätzlich durch benachbarte Gebäude oder Bäume verdeckt ist. Manchmal ist nur eine mühsame Vorgehensweise wie unten beschrieben möglich.
1. Das höchste Gebäudeteil wird nachgezeichnet.
2. Der nachgezeichnete Umriss wird nach unten verschoben, so dass er die benachbarte, tiefer liegende Fläche berührt.
3. Die Fläche, die als erste nachgezeichnet wurde, gibt uns in der Regel die Lage zusätzlicher, verdeckter Punkte P die wir für die Konstruktion der zweiten Fläche benötigen.
4. Nach dem Nachzeichnen werden die beiden Flächen miteinander verschmolzen und anhand von einem sichtbaren Eckpunkt aus dem Grundriss nach unten verschoben.
Das Nachzeichnen von Gebäuden am Hang
Steht ein Gebäude auf stark unebenem Gelände,
führt das Nachzeichnen der Gebäudeumrisse in der Geländehöhe zu verfälschten Ergebnissen,
falls als Vorlage Schrägluftaufnahmen verwendet werden:
Blauer Pfeil: Blickrichtung der Kamera.
Man sollte in solchen Fällen ausschließlich die Dachform als Gebäudeumriss nachzeichnen:
sowie anschliessend den gewonnenen Umriss in der Lage so verschieben, dass das Gebäde richtig im Verhältnis zur Straßenseite platziert ist.
Bei frei stehendem Gebäude ohne Bezug zur Straße wird der Lagefehler verringert, indem man als Lage des Umrisses nach der Verschiebung den halben Abstand zwischen der niedrigsten und höchsten auf dem Luftbild sichtbaren Gebäudeecke am Gelände wählt.
Nachzeichnen der Gebäude aus Luftbilder in Niedrigauflösung
Wenn als Hintergrund in OSM nur grob detailiierte Luftbilder vorliegen, ist das Nachzeichnen der Gebäude schwierig, denn die Größe der Gebäude entspricht fast der Größe der Icons der Konstruktionswerkzeuge. Dies ist die größte Schwierigkeit, wenn man präzise zeichnen will: Die Grafische Darstellung der Werkzeuge und Punkt ist einfach zu groß für die Objekte in dem Kleinmaßstab. Die hier beschriebene Vorgehensweise geht dieses Problem bei rechtwinkligen Gebäuden um. Die Arbeitstechnik ist aufwändig und langsam, liefert jedoch relativ gute Ergebnisse.
- Nachgezeichtet wird das L-förmige Gebäude in der Mitte.
Im ersten Schritt wird eine lange Konstruktionslinie gezeichnet, die parallel zu der länsten sichtbaren Wand des Gebäudes ist. Die Linie sollte länger sein, als das Gebäude. Dies ermöglicht die bessere Einschätzung der Gebäudeausrichtung.
Eine zweite Konstruktionslinie parallel zu der ersten wird gezeichnet (Potlatch2 shortcut "P" )
An den Ender beider Linien wird eine Gerade gezeichnet, die beide Endpunkte gezeichneter Linien verbindet. Die Linie ist senkrecht zu beiden vorher gezeichneten Vektoren.
Mit dem Werkzeug "create parallel way" werden weitere Linien senkrecht zu den beiden zuerst gezeichneten Linien erzeugt und an die Außenkanten des Gebäudes platziert.
Zusätzliche lange Konstruktionslinie in der Mitte wird gezeichnet:
An Stellen an denen sich die Geraden miteinander schneiden, werden Knotenpunkte hinzugefügt. Mit dem Werkzeug "straighten way" müssen danach eine Linie nach der anderen begradigt werden...(die Schwäche von Potlatch ist eine leichte Verschiebung der Punkte die wir als Knotenpunkte an den Wegen hinzugefügt haben)
Sind alle Linien begradigt, können wir mit dem Nachzeichnen von dem Gebäudeumriss beginnen:
Das Ergebnis der Arbeit:
