3D Omgevingsmodel voor Geluid is een digitaal topografisch bestand met driedimensionale objecten. De dataset is specifiek bedoeld voor de opbouw van een model voor berekeningen van geluid door de omgeving van weg- en railverkeer en industrie.
Kadaster, RWS, TU Delft, RIVM en IPO werken samen aan de volledig automatische reconstructie van 3D input data voor geluidssimulaties. Hierbij wordt gebruik gemaakt van landsdekkende gegevensbronnen zoals de BGT, de BAG, het AHN en de 3D Basisvoorziening. Hiermee wordt modelinformatie van de fysieke ruimte gegenereerd die nodig is voor het uitvoeren van geluidssimulaties. 3D geluidbestand NL bevat een beschrijving van het hoogteverloop van het terrein, de eigenschappen van het bodemoppervlak en de geometrie van gebouwen.
Er worden drie input lagen aangeboden voor geluid studies. Namelijk:
De drie lagen zijn volledig automatisch gegenereerd op basis van BAG, BGT, AHN en de 3D Basisvoorziening.
Voor deze data zijn keuzes gemaakt ten aanzien van vereenvoudiging van geometrieën, hoogte-differentiatie tussen aansluitende dakdelen, minimale afmetingen, etc. Aan de hand van ervaring kunnen deze instellingen in een volgende versie worden aangepast.
Deze gegevens kunnen worden gebruikt voor Standaard Rekenmethode II van het RMG2012 (SRM2).
De dataset met gebouwen bestaat uit 2D polygonen met een hoogte tot waar deze polygonen kunnen worden opgetrokken. Voor de modellering van de gebouwen is gebruik gemaakt van BAG panden. De toekenning van gebouwhoogtes gebeurt aan de hand van puntenwolken uit AHN4. Hiermee kan de 2D informatie van de BAG-panden omgezet worden tot 3D blokvormen (LoD 1.3). We hebben verschillende referentiehoogtes berekend en toegevoegd aan de BAG polygonen, zodat de gebruiker zelf de optimale referentiehoogte kan kiezen voor het optrekken. Wanneer de puntenwolk uit AHN niet toereikend is, wordt een gebouwhoogte berekend op basis van de puntenwolk uit het 3D Basisbestand. Hierbij wordt dan een LoD1.2 gebouw gemaakt.
3D BAG panden zijn met eventuele hoogtesprongen gemodelleerd. Dit is de zogenaamde LoD 1.3 representatie. Dat wil zeggen dat er binnen ieder BAG-pand onderscheid gemaakt wordt tussen dakdelen als relevante hoogteverschillen tussen die dakdelen daar aanleiding toe geven zoals in het geval van een kerk met toren of een huis met aanliggende garage. Er is een uitzondering gemaakt voor zowel kassen als panden die nieuwer zijn dan AHN3 of significant geometrisch gewijzigd zijn. Deze zijn geconstrueerd met de Kadaster puntenwolk omdat deze een hogere actualiteit bevat. Deze gebouwen zijn in zijn geheel opgetrokken; zonder eventuele hoogtesprongen te modelleren, de zogenaamde LoD1.2 representatie.
In de LoD 1.3 versie is gekozen om een hoogtesprong te modelleren vanaf 3 meter, wat grofweg de hoogte van 1 bouwlaag is. Deze drempelwaarde kan nog veranderen op basis van feedback.
Voor deze gebouwen hebben we ook eventuele ondergrondse delen (of anderszins niet op maaiveldhoogte bebouwde delen) van BAG panden verwijderd. De gebouwmodellen zijn gebaseerd op het bestand 3D hoogtestatistiek gebouwen, dit bestand is onderdeel van de generieke 3D Basisvoorziening van het Kadaster.
Meer informatie over de gegenereerde gebouwmodellen en hun attributen is dan ook te vinden in de productspecificaties van de 3D Basisvoorziening sectie 3.3.
De BAG stand die gebruikt is voor de reconstructie is telkens die van 1 januari van het jaar waarvoor het geluidsbestand gemaakt wordt. Hierbij wordt dan telkens de bijpassende AHN dataset genomen en data uit de 3D Basisvoorziening van het jaar voorafgaand aan het jaar van de 3D Geluidsdata.
Voor geluidsimulaties is een attribuut toegevoegd (kwaliteits_klasse) die aangeeft in hoeverre kan worden gegarandeerd dat het model goed genoeg is voor geluidsimulaties. Er zijn 3 mogelijke waarden:
Deze waarden worden bepaald aan de hand van drie criteria:
In elke jaargang van de 3D Geluidsdata zijn er panden die nieuwer zijn dan de AHN-data, significant verbouwd zijn of type = kassen hebben. Deze modellen zijn opgetrokken tot één hoogte en bevatten daarom geen hoogteverschillen binnen eenzelfde pand (het zijn daarmee zogenaamde LoD 1.2 modellen). Veelal zijn deze panden wel geschikt voor 3D geluidsimulaties, omdat niet alle panden ook daadwerkelijk significante hoogteverschillen bevatten. Er is gekozen om alle panden met een voetprint van minder dan 60m2 op ‘keep’ te zetten en de overige panden op ‘review’. Hier is voor gekozen omdat panden kleiner dan 60m2 zelden significante hoogteverschillen bevatten. Voor de overige LoD 1.2 panden kan er geen garantie gegeven worden dat deze geschikt zijn voor 3D geluidsimulaties en zijn daarom op ‘review’ gezet.
Doordat er jaarlijks verbeteringen worden doorgevoerd in de modellering, neemt het aantal gebouwen dat geschikt is voor geluidsimulaties geleidelijk toe. Elke nieuwe jaargang bevat daardoor meer bruikbare modellen, wat de toepasbaarheid van de 3D Geluidsdata verder vergroot. Daar er echter nog steeds actief gewerkt wordt aan de reconstructie methode voor LoD 1.3 gebouwen kunnen er nog enkele issues zijn. Momenteel zijn de volgende issues bekend:
Voor het 3D Geluidsbestand een Triangulated Irregular Network (TIN) gegenereerd als representatie voor het terrein. Met een TIN worden de hoogtevariaties in het terrein gemodelleerd met een netwerk van driehoeken. Het TIN is berekend op basis van de maaiveld punten uit het AHN.
Hierbij zijn de hoogtes op de randen van de tegels (d.w.z. kaartbladen) naar elkaar toegerekend zodat er geen artifacten ontstaan (minieme hoogteverschillen). Daarnaast is er een filtering toegepast door middel van een slim simplificatie algoritme. Hierbij zijn vlakke gebieden in het terrein met minder driehoeken gemodelleerd dan gebieden met veel variatie in de hoogte. Het aantal driehoeken wordt hierbij geminimaliseerd, zonder een vooraf ingestelde maximale afwijking te overschrijden (tov de oorspronkelijke AHN maaiveld punten). Een grotere afwijking leidt tot een kleiner bestand met minder en grotere driehoeken. De beschikbare bestanden zijn gegenereerd met een drempelwaarde van 0.3m.
Hierbij zijn de hoogtes op de randen van de tegels (d.w.z. kaartbladen) naar elkaar toegerekend zodat er geen artefacten ontstaan (minieme hoogteverschillen). Daarnaast is er een filtering toegepast door middel van een slim simplificatie algoritme. Hierbij zijn vlakke gebieden in het terrein met minder driehoeken gemodelleerd dan gebieden met veel variatie in de hoogte. Het aantal driehoeken wordt hierbij geminimaliseerd, zonder een vooraf ingestelde maximale afwijking te overschrijden (tov de oorspronkelijke AHN maaiveld punten). Een grotere afwijking leidt tot een kleiner bestand met minder en grotere driehoeken. De beschikbare bestanden zijn gegenereerd met een drempelwaarde van 0.3m.
We zijn ons er van bewust dat een TIN niet direct ingelezen kan worden in de huidige simulatie software (alleen door de TIN om te zetten naar lijnen) en dat er geen standaard efficiënt bestandsformaat voor TINs bestaat dat door GIS programma's ingelezen kan worden.
Daarom bieden we de TIN aan aan als een verzameling van 3D lijnsegmenten (de driehoekszijden) in het GeoPackage-formaat waarbij iedere vertex een hoogtewaarde heeft. Vanwege de omvang hebben we iedere tile opgeknipt in 9 delen. De TIN heeft geen attributen. In een Proof of concept hebben we in het kader van een studenten project en een aanvullend onderzoek laten zien dat een geluidsberekening (volgens CNOSSOS-EU richtlijnen) in principe ook direct op een TIN kan worden uitgevoerd. Dit is een mogelijke toekomstige ontwikkeling.
Voor de modellering van akoestisch reflecterende en akoestisch absorberende oppervlakten wordt gebruik gemaakt van de geometrie en thematische informatie in de Basisregistratie Grootschalige Topografie. Alle vlakken op maaiveld uit de BGT zijn daarbij omgezet in hetzij reflecterend (waarde 0) hetzij absorberend (waarde 1) volgens de tabel hieronder. Bodemvlakken voor geluidsimulaties kennen geen hoogte-informatie (die wordt via de hoogtelijnen in de geluid-berekeningen verwerkt). Aansluitende bodemgebieden met dezelfde akoestische eigenschappen zijn samengevoegd. Vervolgens is de geometrie vereenvoudigd door kleine oppervlakten (kleiner dan 12m2) met eigenschappen die afwijken van de aangrenzende vlakken buiten beschouwing te laten en ook vormpunten te verwijderen die tot onnodige detaillering zouden leiden. Hierbij is een tolerantie van 15 cm in de ligging van een lijn aangehouden.
Er kunnen objecten zijn die een klein beetje kleiner zijn dan de gebruikte drempelwaarde. Dit komt doordat deze in eerste instantie net groot genoeg waren om te worden behouden, maar dat ze kleiner zijn geworden in het daaropvolgende proces waarbij details uit polygoongrenzen worden verwijderd. Er zijn enkele objecten met bodemfactor NULL omdat deze objecten geen BGT eigenschappen hebben die kunnen worden omgezet in een geluidseigenschap. Bijvoorbeeld de OnbegroeidTerreindeel BGT klasse met de waarde 'in transitie' voor het fysiekVoorkomen attribuut.
De Bodemvlakken zijn gebaseerd op de BGT met dezelfde peildatum als de gebruikte BAG-data (zie hierboven) en beschikbaar in het GeoPackage formaat.
Het bestand 3D geluid NL wordt ter beschikking gesteld als beta bestand. Er kunnen geen rechten aan worden ontleend. Geen van de partijen die betrokken zijn bij de totstandkoming kan aansprakelijk worden gesteld voor eventuele schade die voortvloeit uit het gebruik van de data. De verantwoordelijkheid voor het geluidsmodel en de berekeningen ligt bij de modelleur; controles van de dataset blijven nodig.