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1. Ziel des Steckbriefs

Der Steckbrief soll geodatenhaltenden Stellen eine schnelle Entscheidungsgrundlage bezüglich der INSPIRE-Betroffenheit ermöglichen. Im Steckbrief wird das jeweilige INSPIRE-Thema grob erläutert, zu anderen INSPIRE-Themen abgegrenzt, die Objektarten beschrieben und eine Fragen- und Antwortensammlung zusammengestellt.

Der Steckbrief soll zunächst nicht dazu dienen, die Prozesse der Umsetzung zu beschreiben. Dafür sollte die Datenspezifikation, bzw. die fachlichen Leitfäden zur technischen Umsetzung, herangezogen werden.

2. Definition des Themas

In Anhang III der INSPIRE-Richtline ist dieses Thema wie folgt definiert:

Geografischer Standort von Gebäuden.

Dieses Dokument stellt eine Geodaten-Spezifikationen für die europäischen Daten in Bezug auf das Thema "Gebäude" dar. Es ist schwierig, in Europa eine gemeinsame Definition für den Begriff Gebäude zu finden. Einige Entitäten werden in einem Land als Gebäude betrachtet, in einem anderen jedoch nicht.

Die vorgeschlagene Definition in dieser Datenspezifikation ist:
Ein Gebäude ist eine ober- und /oder unterirdische Konstruktion, die zum Schutz von  Menschen, Tieren, Dingen, der Produktion von Wirtschaftsgütern, oder der Erbringung von Dienstleistungen dient und an seinem Standort dauerhaft gebaut oder errichtet ist.

3. Abgrenzung zu anderen INSPIRE-Themen

Einige andere INSPIRE-Themen beschreiben Konstruktionen der realen Welt. Davon können einige je nach Sichtweise als Gebäude gesehen werden (z.B. eine Brücke). Dieses Dokument fokussiert hauptsächlich auf die physikalische Entitäten der realen Welt, die als Gebäude angesehen werden.

Darüber hinaus werden Konstruktionen eingeschlossen, die für Umwelt-Anwendungen erforderlich sind und die nicht bereits in anderen Themen beschrieben sind. Ein wichtiges Merkmal von Gebäuden ist die Bereitstellung der Funktionalität. Weil diese Information von anderen INSPIRE-Themen in Bezug auf Anlagen (Versorgungswirtschaft und staatliche Dienstleistungen, Produktion und Industrie, Landwirtschaft und Aquakultur) abgedeckt wird, bietet dieses Dokument nur eine vereinfachte Klassifikation der Gebäudefunktion. Darüber hinaus haben die gebäudethematischen Klassen Beziehungen zu den Themen Adressen, Katasterparzellen und geografische Namen.

4. Inhalt des Themas

4.1 Überblick

Vorhandene Daten und Standards

Es gibt viele Datenbanken die Gebäude beschreiben. Diese Datenbanken werden hauptsächlich durch eindeutig spezifizierte Organisationen erzeugt, und zwar in der Regel durch Kataster- und Kartenbehörden der einzelnen Mitgliedstaaten. Die meisten dieser  Daten sind Vektordaten mit vergleichbarem Detaillierungsgrad, hauptsächlich in 2D. Zur Förderung der Veröffentlichung dieser Daten als INSPIRE-Daten wurden die Spezifikationen der vorhandenen Daten berücksichtigt. Die zukünftige Nutzung von Gebäudedaten wie z.B. 3D-Darstellungen sind ebenfalls zu betrachten. Schließlich wurden nach Möglichkeit die bestehenden Normen für Gebäude, vor allem nach bestimmten thematischen Aspekten, in diese Datenspezifikation integriert. Zentrale Konzepte des "OGC Standard CityGML" wurden adaptiert und übernommen, um die verschiedenen Profile des Datenmodells für das Thema Gebäude zu entwerfen.

Anwendungsfälle

Gebäudedaten werden oft als Basis für thematische Anwendungen benötigt. Die wichtigsten im Zusammenhang mit dieser Datenspezifikation sind Volkszählung, Statistik, RisikoManagement, Umwelt, Städteplanung, Infrastruktur und Kartographie. Die Intention dieser Datenspezifikation ist es, in Abhängigkeit der vorhandenen Daten die meisten dieser Anwendungsfälle abzudecken.

Diese Datenspezifikation befasst sich mit der Lärm-Richtlinie, der Richtlinie über die Luftqualität, der Richtlinie über die Energieeffizienz von Gebäuden und der Richtlinie zur Volks- und Hauszählung. Die Hochwasser-Richtlinie sowie das Projekt der Boden-Richtlinie  wurden ebenfalls berücksichtigt.

Begriffe und Definitionen

2D Daten - Die Objektgeometrie wird in einem zweidimensionalen Raum dargestellt. Die Geometrie der 2D-Daten wird mit (X,Y)-Koordinaten angegeben.

2,5D Daten - Die Darstellung der Objektgeometrie erfolgt in einem dreidimensionalen Raum mit der Einschränkung, dass es für jede X,Y-Position nur ein Z (als Attribut) gibt.

3D Daten - Die Objektgeometrie wird in einem dreidimensionalen Raum dargestellt. Die Geometrie der 3D-Daten wird mit (X,Y,Z)-Koordinaten ohne Einschränkung angegeben.

Informelle Beschreibung

Vorhandene Daten

Auf nationaler Ebene kann es mehrere Datenbanken zum Thema Gebäude geben. Z.B. koexistiert eine topographische Ansicht (2D oder 2,5D) im Maßstabsbereich um 1 : 10 000 und eine Katastersicht (meist 2D) mit einem Maßstab größer oder gleich 1 : 2 000. In einigen Ländern gibt es auch statistische Sichten auf Gebäude. Darüber hinaus gibt es andere Datenbanken zu spezifischen Anwendungsfällen wie Marine-Navigation, Luftverkehr, Bestandsaufnahme von Gebäuden mit historischer und architektonischer Bedeutung. Diese Datenbanken beinhalten nur eine begrenzte Anzahl von Gebäuden.

Existierende Standards

Vorhandene Standards / Normen, die in der Datenspezifikation "Gebäude" berücksichtigt werden sollten, behandeln die Teilbereiche:

Glossar

DFDD (DGIWG Feature Data Dictionary) ist ein militärischer Standard (erarbeitet durch DWIWG: Defence Geospatial Information Working Group), welcher Terminologien und Definitionen für topographische Merkmale, einschließlich der Bauten bietet.

Der Standard ISO 9836 (aus dem Technischen Komitee ISO 59 Building Construction) und die Entwurfsnorm prEN 15221-6 (aus CEN / TC 348 Facility Management) befassen sich mit Raummaßen und definierten Flächen, sowie mit Volumen und anderen Raumindikatoren.

Klassifikationen

EUROSTAT hält eine hierarchische Klassifikation der Typen von Konstruktionen entsprechend der Nutzung der Gebäude vor. Der Teil dieser Klassifikation, der die UmweltAnwendungsfälle betrifft, wurde wiederverwendet. Dies bezieht sich hauptsächlich auf die Wohnnutzung.

Datenmodelle

LADM (Land Administration Domain Model) ist der Norm-Entwurf der ISO 19152. Es ist eine erweiterbare Basis für eine effiziente Katastersystem-Entwicklung basierend auf einer "Model Driven Architecture" (Modellgetriebene Architektur). Es bietet eine Katastersicht auf die Gebäude.

IFC (Industry Foundation Classes) wird durch "buildingSMART" (einer Initiative führender deutscher Planungs-, Ausführungs- und Bausoftwareunternehmen) zur Verfügung gestellt.  Es ist für das internationale zivile Bauwesen gedacht und wird für den Datenaustausch aller am Bauprozess Beteiligten verwendet. Es implementiert ein "Building Information Model" (BIM).

CityGML ist ein OGC-Standard für die Darstellung von 3D-Stadtmodellen, einschließlich der Gebäude. CityGML bietet verschiedene Levels of Detail (LoD) für die Modellierung von Gebäuden:

• LoD 1 mit Block-Modellen (Flachdächer)
• LoD 2 mit den Dachformen
• LoD 3 mit exakter Beschreibung der Außenseiten (einschließlich der Öffnungen wie Fenster und Türen)
• LoD 4: Innenraum-Modell

Da dieser Standard auf ISO TC 211 und OGC Konzepten basiert, ist er ein Kandidat für die Modellierung von 3D-Gebäude in INSPIRE.

Darüber hinaus gibt es zwei weitere Standards, die sehr spezifische Nutzungen von Gebäuden behandeln wie zum Beispiel:

• Der Anhang 15 der ICAO (International Civil Aviation Organisation) bietet ein  Datenmodell für vertikale Strukturen (einschließlich Gebäude) genannt AIXM (Aeronautical Information Exchange Model).

• Die IHO (Internationale Hydrographische Organisation) hat ihren Standard S-57, bestehend aus der Spezifikationen ENC (Electronic Navigation Charts) und einem Glossar. Beide beinhalten Informationen zum Thema Gebäude.

Der Profil-Ansatz

Semantische Aspekte

Es sollen zwei Arten von semantischen Profilen unterstützt werden:

• "normative core profile" - basierend auf den Daten, die allgemein verwendet werden,  allgemein verfügbar sind und deren Harmonisierung auf europäischer Ebene erforderlich sind, z.B. für homogene Berichterstattung zur Umweltrichtlinie.
• "illustrative extended profil" - erweitertes Profil basierend auf Daten, die häufig  benötigt werden, aber die selten vorhanden sind oder deren Harmonisierung auf nationaler Ebene erfolgt.

Das Core-Profil enthält im Wesentlichen grundlegende topographische Daten (wie Größe, Anzahl der Stockwerke, die Klassifizierung der Gebäude, Baujahr ...) und zielt darauf ab, den meisten Anforderungen der Anwender zumindest grob gerecht zu werden.

Das Erweiterte Profil enthält zwei Arten von Daten:

• Grundlegende Katasterdaten: auch wenn diese Daten in vielen Bereichen eingesetzt und vielfach verwendet werden, gibt es keine offensichtliche Notwenigkeit, um sie auf europäischer Ebene zu harmonisieren, zumal diese Daten abhängig sind von nationalen Regelungen; somit könnte ihre Harmonisierung eine gewisse Flexibilität erfordern und ist daher mehr im nationalen Bereich relevant.
• Detaillierte topografische Daten (wie z. B. Material des Daches oder der Fassade, Art des Daches ...) werden zwar weitgehend erforderlich für die Anwendung umweltbezogener Gesetze, stehen aber nur selten zur Verfügung.

Der Begriff "Katasterdaten" wird weitläufig als Information in Zusammenhang mit Gebäuden verstanden, die in Katastern oder anderen öffentlichen Registern verzeichnet sind, wie z.B. Wohnungsregister.

Das erweiterte Profil muss nicht als Ganzes angewendet werden, sondern soll eine Selektion von Vorschlägen für die Erweiterung des Core-INSPIRE-Profils sein; d.h. dass nur eine Auswahl aus den vorgeschlagenen Objektarten und Attributen hinzugefügt werden kann.

Es ist zu erwarten, dass die meisten offiziellen Kataster-Organisationen, die Objektarten und Attribute in Zusammenhang mit den grundlegenden Katasterdaten in das erweiterte Profil unter Berücksichtigung der möglichen Einschränkungen und Anpassungen aufgrund nationaler Vorschriften übernehmen werden.

Es wird erwartet, dass die meisten Kataster-amtlichen Systeme (zumindest teilweise) die Feature-Typen (Objektarten) und Attribute im Zusammenhang mit den grundlegenden Katasterdaten in das erweiterte Profil übernehmen unter Berücksichtigung der möglichen Einschränkungen/Anpassungen aufgrund von nationalen Vorschriften (z.B. Fragen der Privatsphäre). Allerdings ist hier das Risiko zu sehen, dass dies Einheiten dieser Systemen keine Ressourcen zur Anwendung eines nicht-normativen Profils erhalten.

Die Einbeziehung der detaillierten topographischen Daten im erweiterten Profil zielt hauptsächlich darauf ab, die Datenlieferanten aufzufordern, diese Informationen in Zukunft zu erfassen.

Geometrische Aspekte

Gebäudedaten sollten notwendigerweise als 2D (2,5D) oder 3D Daten zur Verfügung stehen. Da es nicht möglich ist, beide in einem Anwendungsschema zu integrieren, werden zwei Arten von geometrischen Profilen vorgeschlagen:

• 2D-Profil (mit 2D oder 2,5D Geometrie)
• 3D-Profil (mit 3D Geometrie)

Es wurde ein "Core 3D Profile" entwickelt und zwar hauptsächlich um es Anbietern von 3DDaten zu ermöglichen, ihre Daten ohne inhaltliche Ausdünnung INSPIRE-konform zu modellieren.

Dieses normative "Core 3D Profile" basiert auf der einfachsten Semantik des Kern-Profils und auf dem einfachsten Detaillierungsgrad von CityGML.

Zusammenfassend wird folgende Auswahl von möglichen Profilen vorgeschlagen:

Datenlieferanten können die INSPIRE-Profile durch Informationen erweitern die nicht Bestandteil dieser Spezifikation sind, unter der Voraussetzung, dass sie die Regeln des "Generic Conceptual Model" einhalten.

4.2 Zusammenfassung Datenmodell

Die wichtigsten Objekte des Datenmodells sind: Gebäude, andere Konstruktionen, Gebäudeteile und Gebäudeeinheiten. Diese Objekte können durch geometrische Darstellungen charakterisiert werden (2D, 2,5D oder 3D mit verschiedenem Detaillierungsgrad). Zeitliche Attribute erlauben die Beschreibung ihrer Lebenszyklen (Bau-, Sanierungs- und Abrissdaten). Gebäude werden zum einen durch ein ihre physikalischen Aspekte beschreibendes Attribut sowie zum anderen durch ein auf ihre Nutzung bezogenes Attribut charakterisiert. Des weiteren wurden noch einige andere thematische Attribute integriert. Zur besseren Nutzbarkeit des Datenmodells wurden vier Profile definiert:

• Das "Core2D"-Profil enthält die Elemente (Klassen und Attribute), die am häufigsten in vorhandenen Datensätzen genutzt und dargestellt werden. Geometrische Darstellungen sind verschiedenartige Präsentationen, gegebenenfalls mit einem Höhenwert. Die in diesem Profil enthaltenen Informationen sollen ein Teil der Durchführungsbestimmungen werden.

Core2D Daten sind das normative Profil für 2D und 2,5 D-Daten. Die Semantik basiert auf Daten, die weitläufig verwendet werden, weit verbreitet sind und deren Harmonisierung auf europäischer Ebene erforderlich ist.

Merkmal-Typen /Objektarten (Feature Types)

Das Core-2D-Profil beinhaltet 3 Merkmal-Typen:

• Gebäude (Building)
• Gebäudeteil (BuildingPart)
• Andere Konstruktion (otherConstruction)

Ein Gebäude ist eine ober- und/oder unterirdische Konstruktion, die zum Schutz von  Menschen, Tieren, Dingen, der Produktion von Wirtschaftsgütern oder der Erbringung von Dienstleistungen dient und an seinem Standort dauerhaft gebaut oder errichtet ist. Gemäß des CityGML-Konzepts kann ein komplexes Gebäude als eine Ansammlung von Gebäudeteilen angesehen werden.

Ein Gebäudeteil ist eine Unterteilung eines Gebäudes, die homogen ist in Bezug auf ihre physikalischen, funktionalen oder zeitlichen Aspekte. Wenn dieses Konzept benutzt wird, liegt es an jedem Datenlieferant zu definieren, was als Gebäude und was als Gebäudeteil betrachtet wird. Diese Informationen müssen in Form von Metadaten zur Verfügung gestellt werden. Gebäude und Gebäudeteile teilen sich die selben Menge von Eigenschaften, die über den Merkmal-Typ "AbstractBuilding" faktorisiert werden, d.h. jeweils spezifiziert werden können.

Der Merkmal-Typ "OtherConstruktion" (Andere Konstruktion) enthält die Konstruktionen wie Brücken und Tunnel, konkret spezifizierte Mauern und Wände, aufgeständerte Konstruktionen, die von mindestens einem der Anwendungsfälle betroffen sind und nicht durch ein anderes INSPIRE-Thema berührt werden, obwohl diese Konstruktion im allgemeinen Verständnis nicht als Gebäude gelten.

Mit anderen Worten unterscheidet sich die Definition einer "Anderen Konstruktion" zu der Definition eines Gebäude durch zwei Punkte:

• Die "OtherConstruction" muss nicht umschlossen sein, daher können lineare  Konstruktionen in diesem Merkmal-Typ enthalten sein.
• Die "OtherConstruction" sind bestimmt oder werden verwendet für die Erbringung von Leistungen, weshalb Infrastrukturen die sich z.B. dem Transport (Brücken und Tunnel), der Energie (Umspannwerke, Windkraftanlagen) oder der Telekommunikation (Antennen) widmen, in den Bereich dieses Merkmal-Typs fallen.

Die gemeinsamen Eigenschaften der "OtherConstruction" und des "AbstractBuilding" sind in dem abstrakten Merkmal-Typ namens "AbstractConstruction" zusammengefasst.

Geometrie von Gebäuden

Das INSPIRE-Modell erlaubt es, die Gebäudegeometrie auf verschiedene Weise darzustellen. Z.B. kann ein Datenlieferant ein Gebäude als Fläche und als Punkt oder als mehrfache Fläche darstellen (Darstellung als Grundfläche und als Dachfläche).

Während die Darstellung von Flächen von den meisten Anwendungsfällen erwartet wird, ist die Punktdarstellung zur schnelleren Berechnung (z.B. Entfernungen) nützlich. Jedoch kann eine Sicht nur eine Geometrie nutzen. Die Geometrie, die bei dem Darstellungsdienst gewählt wurde, wird durch das Boolesche Attribut "referenceGeometry" dokumentiert. In den Fällen, in denen die Darstellung durch Fläche und durch Punkt erfolgt, sollte die Fläche die Referenz-Geometrie sein.

Ein Gebäude ist ein 3D-Objekt, das in diesem Profil mittels 2D oder 2,5 D-Daten dargestellt wird:

• Der Ort, an dem (X,Y)-Koordinaten erfasst sind, wird mit dem Attribut  "horizontalGeometryReference" dokumentiert.

• Der Ort, an dem die Z-Koordinate erfasst ist, muss mit dem Attribut  "verticalGeometryReference" dokumentiert werden.

Höhe

Ein Gebäude oder eine Konstruktion kann mehrere Werte des Attributs Höhe haben:

• Die Höhe kann auf verschiedenen Ebenen des Gebäudes gemessen werden, dies muss mit dem Attribut "elevationReference" dokumentiert werden. Mögliche Werte sind der Code-List "ElevationReferenceValue" zu entnehmen.,
• Die Höhe kann in verschiedenen vertikalen Bezugssystemen angegeben werden, dies muss durch das Attribut "elevationReferenceSystem"dokumentiert werden

Attribut Höhe über dem Boden (HeightAboveGround)

Die Konstruktion eines Gebäudes kann mehrere Werte für das Attribut "HeightAboveGround"  haben, abhängig von der Ebene die zur Berechnung ausgewählt wurde. Die Höhe über dem  Boden einer Konstruktion oder eines Gebäudes wird generell berechnet als Differenz  zwischen der gemessenen Höhe an einem hoch gelegenen, und einem tief gelegenen Bezugspunkt.

Für den tief gelegenen Bezugspunkt werden die Werte "generalGround",  "lowestGroundPoint", "highestGroundPoint" oder "entrancePoint" empfohlen. Für den hoch  gelegenen Bezugspunkt gelten die anderen Werte der Code-Liste "ElevationRefrenceValue".

Klassifikation von Gebäuden

Die Klassifikation von Gebäuden wird mittels zweier Attribute vorgenommen:

Das Attribut "currentUse" fokussiert auf die gegenwärtige Nutzung des Gebäudes und zielt darauf ab, Management-Anforderungen zu erfüllen wie z.B. Bevölkerungsberechnungen oder Raumplanung. Diese Klassifikation verfolgt einen erschöpfenden Ansatz für die funktionale Prägung von Gebäuden, die sich durch menschliche Aktivitäten charakterisieren.

• Das Attribut "specificInterest" konzentriert sich auf den physikalischen Aspekt des Gebäudes und wird oft als eine Funktion des Gebäudes ausgedrückt (z.B. Stadion, Silo, Windmühle). Dieses Attribut dient hauptsächlich kartographischen Zwecken und ist nur gedacht für markante spezifische Gebäude.

Die Code-Liste für das Attribut "specificInterest" kann durch die Mitgliedstaaten erweitert werden.

Hierarchische Codelisten

Es gibt zwei hierarchische Codelisten im UML-Modell. Diese hierarchische Codelisten sollen eine einfache Anpassung von bestehenden Klassifikationen hin zur INSPIRE Klassifikation ermöglichen:

• Ein Datenproduzent mit einfachen Klassifizierungen kann die Anpassung auf der übergeordneten Ebene der INSPIRE Klassifizierung vornehmen (z.B: Wohn-/ Landwirtschaft/Industrie/Produktion und Dienstleistung)
• Ein Datenproduzent mit einer detaillierteren Klassifikation kann die Anpassung auf der untergeordneten Ebene der INSPIRE Klassifizierung vornehmen (z.B. mehr als zwei Wohnungen, öffentliche Dienstleistungen)

Einige Mechanismen (z.B. vorherbestimmte Abfragen) müssen implementiert werden, um sicherzustellen, dass ein Benutzer beim Auswählen von übergeordneten-Werten (parent values) auch die untergeordneten-Werte (child values) erhält. Zum Beispiel sollte eine Benutzerabfrage zu "Handel und Dienstleistungen" als Ergebnis alle Gebäude enthalten, deren Attribut "currentUse" die Werte "Handel und Dienstleistungen", "Büro", "Einzelhandel" und "öffentliche Dienste" beinhaltet.

Attribut externe Refernenz (externalReference)

Dieses Attribut soll die Verknüpfung mit anderen Informationssystemen sicherzustellen z.B.:

• Ein anderer Geodatensatz mit Gebäudedaten. In diesem Fall trägt die externe Referenz dazu bei, die Konsistenz zwischen verschiedenen Ansichten oder unterschiedlichen Detaillierungsgraden an einem gleichen Objekt der realen Welt zu gewährleisten, was einer ausdrücklichen Anforderung der INSPIRE-Richtlinie entspricht.
• Das Kataster, wo Informationen über Eigentümer, Mieter oder Kriterien der  Bewertung gefunden werden können.

Geometrische Darstellungen

Die Geometrie des core2D Profils wird auf die "Simple Feature Spezifikation" (ISO 19125) beschränkt. Als Einschränkung gilt, dass die Geometrie des Gebäudes "GM_Point" oder "GM_Surface" sein muss. Dies bedeutet, dass für die Darstellung von Gebäuden oder Gebäudeteilen entweder eine Geometrie vom Typ "Point" oder vom Typ "PolyhedralSurface/Polygon" verwendet werden muss. PolyhedralSurface/Polygone werden durch gerade Linien begrenzt (LineString) und können innere Ringe haben, die Löcher in das Polygon formen (zur Darstellung von Gebäuden mit Atrium/Innenhof). Die Geometrie der "OtherConstruction" kann auch vom Typ "GM_Curve" sein, wobei nur die Verwendung von geraden Linien zulässig ist.

Für die 2,5 D-Darstellung von Gebäuden und anderen Konstruktionen werden die gleichen ISO 19125 Typen verwendet. Obwohl die Koordinaten der Geometrieobjekte in 3D (X,Y,Z) angegeben sind, müssen die Polygone ebenflächig sein.

Zeitliche Darstellung

Die System-Daten können auch für inkrementelle Updates verwendet werden. Instanzen, die seit dem letzten Update hinzugefügt wurden, können ermittelt werden durch die Suche nach Instanzen, deren "beginLifespanVersion" nach dem Datum des letzten Updates liegen. Instanzen, die nach dem letzten Update geändert wurden, können aufgesucht werden durch die Suche nach Instanzen, deren "endLifespanVersion" nach dem Datum des letzten Updates liegen.

• Das "Extended2D"-Profil ist eine semantische Erweiterung des "Core2D"-Profils mit zusätzlichen Attributen (z.B. Material, Konstruktion etc.), Klassen (z.B. Gebäudeeinheiten), und Referenzen zu anderen Daten (z.B. Katasterdaten).

Beschreibung

Das erweiterte 2D-Profil hat zum Ziel, einen Behälter für die Vorschläge der Erweiterungen des Core INSPIRE-Profils bereitzustellen; d.h. nur eine Auswahl der vorgeschlagenen Objektarten kann hinzugefügt werden.

Das Extended2D Profil ist eine Erweiterung des Core2D Profils, das die gleichen Feature Typen (Objektarten) und Attribute enthält, darüber hinaus aber noch weitere Objektarten, Attribute und Assoziationen beinhaltet.

Die Objektarten, Attribute und Assoziationen, die hauptsächlich dem Extended2D Profil hinzugefügt wurden, sind:

• Grundlegende Katasterdaten. Obwohl diese Daten weit verbreitet und verwendet werden, besteht offensichtlich keine Notwendigkeit, diese auf der europäischen Ebene hinsichtlich INSPIRE zu harmonisieren; da diese Daten von nationalen Regelungen abhängen, würde deren Harmonisierung eher auf nationaler Ebene Relevanz entfalten und ein flexibles Vorgehen erfordern.
• Detaillierte topographische Daten (z.B. Material des Daches oder der Fassade, Art des Daches), die erforderlich sind für die Anwendung der Umwelt Gesetzgebeung, aber nur selten zur Verfügung stehen.

Außerdem soll die Möglichkeit bestehen, Dokumente als Attribut eines Gebäudes dem erweiterten 2D-Profil hinzu zufügen.

Neue Feature-Types

AbstractBuildingExtended2D

Eine Spezialisierung des Feature-Typ "AbstractBuilding", das im core2D Profil definiert ist; d.h. der Feature-Typ "AbstractBuildingExtended2D" erbt die Attribute des "AbstractBuildingCore2D" und hat zusätzlich eine Reihe weiterer Attribute.

• BuildingUnit

Eine Gebäudeeinheit ist eine Unterteilung eines Gebäudes die homogen ist in Bezug auf Managment-Aspekte. Eine Gebäudeeinheit hat die gleichen Rechte, Beschränkungen und/oder Verantwortlichkeiten. Typischerweise handelt es sich um Wohnungseigentum, das mit einem Gebäude oder Gebäudeteil verbunden ist.

Neue Assoziationen

• Verbindung zu Adressen

Diese Verbindung kann aus den Feature-Typen " AbstractConstruction" oder  "BuildingUnit" abgeleitet werden (oder aus den Objektarten, denen ihre  Eigenschaften vererbt wurden).

• Verbindung zu "CadastralParcel" aus dem Feature-Typ Gebäude:

Diese Verbindung ist dann relevant, wenn die Geometrie nicht zuverlässig genug ist, um bei räumlichen Analysen die Parzelle zu finden, auf dem das Gebäude steht.

Attribut Document

Das INSPIRE-Modell erlaubt die Möglichkeit, Dokumente verschiedenster Art mit einem Gebäude zu verbinden; Dies betrifft verschiedene Dokumente wie Bilder, Skizzen oder Baugenehmigungen. Das Attribut "Document" ist definiert als ein Datentyp mit dem Link zu der Stelle, an der das Dokument gefunden werden kann und einem einfachen Satz von Metadatenelementen. Zur Gewährleistung der Interoperabilität ist nur die Nutzung einiger bekannter Dokumentenformate zulässig.

Modellierung der Objekt-Referenzen

Das erweiterte 2D-Profil bietet mehrere Möglichkeiten, um die räumlichen Gebäudeobjekte und Konstruktionen, die in INSPIRE definiert sind, mit anderen Informationen zu verknüpfen:

• Das Attribut "externalReference" zur Suche von Informationen in anderen  Informationssystemen.
• Die Assoziation "Adresse", mit der eine Verbindung zu anderen Objekten mit der gleichen Adresse hergestellt werden kann.
• Eine Verknüpfung über die Katasterparzellen
• Das Attribut "document"

Die Art, wie das INSPIRE-Thema Gebäude mit anderen Informationen verknüpft werden kann, hängt einerseits davon ab, wie die verschiedenen Informationssysteme organisiert sind, und andererseits von den Regularien der einzelnen Mitgliedstaaten. So kann es Zugriffsbeschränkungen geben, z.B. um die Privatsphäre zu schützen.

Geometrische Darstellung

Die Geometrie des Extended2D Profils wird auf die Simple Feature Spezifikation (ISO 19107) beschränkt. Die Einschränkung, dass die Geometrie eines Gebäudes "GM_Point" oder "GM_Surface" sein muss, bedeutet, dass für die 2D-Darstellung von Gebäuden oder Gebäudeteilen entweder eine Geometrie vom Typ "Point" oder vom Typ "PolyhedralSurface/Polygon" verwendet werden muss.

"PolyhedralSurfaces/Polygone" sind durch gerade Linien (LineStrings) begrenzt und können innere Ringe haben, die Löcher in das Polygon formen (z.B. um Gebäude mit  Atrium/Innenhof darzustellen).

Die Geometrie der "OtherConstruction" kann auch den Typ "GM_Curve" annehmen, wobei  hier nur die Verwendung von geraden Linien ist zulässig ist.

Für die 2,5 D-Darstellung von Gebäuden und anderen Konstruktionen sind die gleichen ISO  19125 Typen anzuhalten. Obwohl die Koordinaten der Geometrieobjekte in 3D (X,Y,Z)  vorliegen, müssen die Polygone ebenflächig sein.

Zeitliche Darstellung

Die System-Daten können auch für inkrementelle Updates verwendet werden. Instanzen, die seit dem letzten Update hinzugefügt wurden, können ermittelt werden durch die Suche nach Instanzen, deren "beginLifespanVersion" nach dem Datum des letzten Updates liegen. Instanzen, die nach dem letzten Update geändert wurden, können aufgesucht werden durch die Suche nach Instanzen, deren "endLifespanVersion" nach dem Datum des letzten Updates liegen.

• Das "Core3D"-Profil hat dieselbe Semantik wie das "Core2D"-Profil und ermöglicht einfache 3D-Darstellungen.

Beschreibung

Das "Core 3D Profile" ist ein normatives Profil, das entwickelt wurde, um es Anbietern von 3D-Daten zu ermöglichen, ihre Daten ohne Reduzierung INSPIRE-konform zu modellieren.

Es ist ein sehr einfaches Profil, basierend auf:

• dem einfachsten Detaillierungsgrad des "CityGML building model"; d.h. auf LoD1 von CityGML.
• der grundlegenden Semantik des Core2D Profils.

Das Anwendungsschema ist dem Schema "Core2D Profil" sehr ähnlich. Der einzige Unterschied ist die geometrische Darstellung.

Statt einer Attribut-Geometrie "Building", "BuildingPart" und "OtherConstruction" wird der abstrakte Merkmal-Typ "AbstractConstruction" verbunden mit einer einfachen 3D Geometrie vom Typ "GM_Solid".

Die Genauigkeit der Geometrie wird sowohl horizontal als auch vertikal direkt vom MerkmalTyp "AbstractConstruction" angegeben anstatt wie im Core 2D Profil im Datentyp "BuildingGeometry" gekapselt zu sein.

Modellierung der Objektreferenzen

Das core3D Profil bietet die Möglichkeit, um ein räumliches Objekt (Gebäude oder Konstruktion), das in INSPIRE definiert ist, mit anderen Informationsinhalten zu verknüpfen: Das Attribut "externalReference" liefert die ID/Referenz des Objekts in dem fremden System und den Namen oder die URI dieses Informationssystems. Diese externe Referenz kann zum Beispiel genutzt werden um Informationen über den Eigentümer eines Gebäudes über ein Kataster zu erhalten. Besonders für 3D Objekte kann die externe Referenz die Verbindung herstellen zu dem 2D-Pedant des Gebäudes oder der Konstruktion, die in einem INSPIRE Datensatz oder einem nationalen Informationssystem vorliegen.

Geometrische Darstellung

Für die geometrische Darstellung im core3Dprofile reichen die Simple Feature Geometrien nicht aus. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass Körper mit 3D-Volumen notwendig sind, um Gebäude und andere Konstruktionen in 3D darzustellen, diese aber nicht durch die ISO 19125 unterstützt werden. Daher werden diese Geometrietypen in der ISO 19107:2003 definiert. Dieser Standard unterstützt den Typ "GM_Solid".

Zeitliche Darstellung

Die System-Daten können auch für inkrementelle Updates verwendet werden. Instanzen, die seit dem letzten Update hinzugefügt wurden, können ermittelt werden durch die Suche nach Instanzen, deren "beginLifespanVersion" nach dem Datum des letzten Updates liegen. Instanzen, die nach dem letzten Update geändert wurden, können aufgesucht werden durch die Suche nach Instanzen, deren "endLifespanVersion" nach dem Datum des letzten Updates liegen.

• Das "Extended3D"-Profil ist eine Erweiterung des "Core2D"-Profils um Möglichkeiten ausgiebiger 3D-Darstellungen in verschiedenen Detaillierungsstufen. Es beinhaltet auch die Möglichkeit, Fassadentexturen darzustellen.

Beschreibung

Das erweiterte 3D Profil ist ein anschauliches Profil für reichhaltige 3D-Gebäudedaten, basierend auf:

• LoD1 (mit Gebäuden einfacher Körperstruktur), LoD2 (mit Beschreibung des Äußeren der Gebäude einschließlich der Dachformen) und LoD3 von CityGML (mit Beschreibung der Öffnungen),
• dem vereinfachten Profil des Appearance-Modell (Erscheinungsmodell) von CityGML,
• der Semantik des core2D Profils und einiger zusätzlicher Attribute (z.B.  "materialOfWalls" und "materialOfRoof").

Modellierung der Objektreferenzen

Das core3D Profil bietet die Möglichkeit, um ein räumliches Objekt (Gebäude oder Konstruktion), das in INSPIRE definiert ist, mit anderen Informationsinhalten zu verbinden: Das Attribut "externalReference" liefert die ID/Referenz des Objekts in dem fremden System und den Namen oder die URI dieses Informationssystems. Diese externe Referenz kann zum Beispiel genutzt werden, um Informationen über den Eigentümer eines Gebäudes über ein Kataster zu erhalten. Besonders für 3D Objekte kann die externe Referenz die Verbindung herstellen zu dem 2D-Pedant des Gebäudes oder der Konstruktion, die in einem INSPIRE Datensatz oder einem nationalen Informationssystem vorliegen.

Geometrische Darstellung

Für die geometrische Darstellung im core3Dprofile reichen die Simple Feature Geometrien nicht aus. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass Körper mit 3D-Volumen notwendig sind, um Gebäude und andere Konstruktionen in 3D darzustellen, diese aber nicht durch die ISO 19125 unterstützt werden. Daher werden diese Geometrietypen in der ISO 19107:2003 definiert. Dieser Standard unterstützt den Type "GM_Solid", der geschlossene 3D-Körper an deren Begrenzungsfläche darstellt. Die umgebende Oberfläche (genannt Außenhaut) ist ein

"GM_CompositeSurfaces"-Typ, der aus "GM_PolyhedralSurface"-Typen besteht. Die Polygone, die Teil dieser Fläche sind, werden durch Sequenzen von geraden Linien (GM_LineStrings) ebenflächig begrenzt. Die Körper werden beschränkt auf eine Außenhaut. Konstrukte, die innerhalb eines Körpers dargestellt werden, liegen außerhalb des Geltungsbereichs des Datenmodells zum Thema "Gebäude" (Buildings).

Zeitliche Darstellung

Die System-Daten können auch für inkrementelle Updates verwendet werden. Instanzen, die seit dem letzten Update hinzugefügt wurden, können ermittelt werden durch die Suche nach Instanzen, deren "beginLifespanVersion" nach dem Datum des letzten Updates liegen. Instanzen, die nach dem letzten Update geändert wurden, können aufgesucht werden durch die Suche nach Instanzen, deren "endLifespanVersion" nach dem Datum des letzten Updates liegen.

4.3 Objektarten

5. Potentielle Daten, die zum Thema gehören

Verbindungen und Überschneidungen mit anderen Themen

Überschneidungen mit dem Thema US (Utility and Governmental Services): Einige Gebäude und Konstruktionen sind auch im Thema "Versorgungswirtschaft und staatliche Dienste" enthalten (z. B. kann ein Gebäude eine Schule, ein Gefängnis, ein Rathaus sein). Der allgemeine Grundsatz für gleiche Entitäten lautet: das Thema "Gebäude" fokussiert auf die physikalische/topografische Sicht, während sich das Thema "Versorgungswirtschaft und staatliche Dienste" auf die funktionale Sicht konzentriert. Das selbe Prinzip gilt auch für die Datenproduzenten. In den Fällen, in denen sich die Daten der beiden Themen überschneiden, sollte der Datenproduzent die Daten konform zu INSPIRE bereitstellen:

• unter dem Thema BU (Building), wenn es sich um Daten in Zusammenhang mit einer physikalischen/topografischen Sichtweise handelt,
• und/oder unter dem Thema US (Ulitily and Governmental Services) wenn sich die Daten maßgeblich auf funktionale oder dienstleistungsmäßige Aspekte beziehen.

6. Daten, die nicht zum Thema gehören

< Daten und Einrichtungen auflisten, die potentiell nicht zu INSPIRE gehören>