Abbildung 3: Menü Bauwerksgenerierung Verkehrswege – Zuordnungstabellen

Positionsnummern aus der Massenberechnung zur Nutzung bei der Bauwerksgenerierung

Einen wesentlichen Teil der Bauwerkserzeugung innerhalb des BIM-Prozesses bildet das Generieren von Profilbauwerken auf der Basis der verschiedenen Profillinien.

Die 3D-BIM-Bauwerke werden dabei aus der Massenberechnung abgeleitet. Alle drei in card_1 integrierten REB-Verfahren werden unterstützt. Die Massenvorgänge können dabei in verschiedene Stationsbereiche gegliedert werden, um somit auch Strukturen für die Profilbauwerke vorzugeben. Die dabei entstehenden Volumenkörper müssen mit fachlichen Attribuierungen für den weiteren BIM-Prozess ausgestattet werden.

Abbildung 1: Bauwerke generieren (Verkehrsweg) – Bauwerke aus Profilmassen

Abbildung 1: Bauwerke generieren (Verkehrsweg) – Bauwerke aus Profilmassen

Zuordnungstabelle über Profilliniennummern

In der ersten Phase der Modulentwicklung wurde für die Zuweisung von Attributen eine Zuordnungstabelle eingeführt, die auf den Nummern der Profillinien basiert. Diese enthält meist zentral und achsübergreifend sämtliche fachliche Gliederungen verschiedener Querschnittsformen für Straße, Rad- und Gehwege usw. anhand von Profillinien.

Abbildung 2: Zuordnungstabelle Profillinien – Baugruppen – Bauwerksstruktur

Abbildung 2: Zuordnungstabelle Profillinien – Baugruppen – Bauwerksstruktur

In der Tabelle werden über Profillinien einzelne Baugruppen gebildet und deren Darstellungsreihenfolge innerhalb des Bauwerks festgelegt.
Es können jeder Profilliniennummer neben Materialien bis zu 30 freie Attribute zugeordnet werden. Nicht zuletzt kann eine Schlüsselnummer für die Weiterverarbeitung innerhalb des BIM-Prozesses vergeben werden, der sogenannte cpiFitMatchKey.
Diese Form der Strukturbildung wird von vielen Anwendern genutzt.

Zuordnungstabelle über Massenpositionen

Es ergab sich aus den ersten Pilotprojekten der Wunsch, neben den Profillinien eine alternative Gliederungs- und Ausgestaltungsvariante für die Bauwerke nutzen zu können.
Ein Grund für den Wunsch war, dass die Stellenanzahl für Profilliniennummern mit „9999“ in der Menge zwar ausreichend ist, jedoch die 4-Stelligkeit keine einfache Strukturierung über Basisnummern und dazugehörigen Nummernbereichen ermöglicht.

Des Weiteren spielt auch die vorhandene Struktur der Profilnummern eine Rolle, die in den Büros vor Einführung des BIM-Prozesses und davon unabhängig entstanden ist.
Bei vielen Anwendern wird für bestimmte Querschnittselemente eine einheitliche Profilnummer verwendet, die beispielsweise keine Materialaspekte beinhaltet. So kann es sein, dass für die Fahrbahndecke eine einheitliche Nummer verwendet wird, die unabhängig vom vorgesehenen Baustoff (Asphalt, Beton usw.) ist.
Ähnlich kann es bei anderen Schichten des Profilaufbaus sein, beispielsweise kann nur eine einzelne Profilliniennummer für den Frostschutz vorgesehen sein, die den zu verwendenden Baustoff nicht differenziert abbildet.

Neben diesen Materialaspekten spielt im BIM-Prozess auch die Weiterverarbeitung der Bauwerke hinsichtlich der Kostenermittlung (Ausschreibung) eine Rolle. Als Beispiel sei dazu die Gliederung über der verschiedenen Schichtdicken beim Abtrag des Oberbodens genannt.
Für verschiedenen Abtragsstärken wird im Normalfall nur eine Profilliniennummer benutzt.

Diese letzten beiden Aspekte müssen spätestens bei der Massenermittlung differenziert betrachtet werden, so dass in der Bauwerksgenerierung als Alternative zur Profillinientabelle eine Zuordnungstabelle über die Massenpositionen integriert wurde.

Abbildung 3: Menü Bauwerksgenerierung Verkehrswege – Zuordnungstabellen

Abbildung 3: Menü Bauwerksgenerierung Verkehrswege – Zuordnungstabellen

Natürlich setzt diese neue Methode der Bauwerksstrukturierung eine Neubetrachtung und Überarbeitung der Strukturen bei der Profilmassenberechnung voraus.

Die Positionsnummern der Massenberechnung müssen so differenziert definiert werden, dass sich daraus die Baugruppen entsprechend der oben genannten Anforderungen gliedern lassen. Diese Positionsnummern müssen auch projektübergreifend vereinheitlicht werden. Der Vorteil ist, dass die vorhandenen Nummern der Profillinien und die eigentlichen Entwicklungsdateien unverändert weiter genutzt werden können.

Abbildung 4: Zuordnungstabelle Massenpositionen – Baugruppen – Bauwerksstruktur

Abbildung 4: Zuordnungstabelle Massenpositionen – Baugruppen – Bauwerksstruktur

Obige Abbildung zeigt auszugsweise die Zuordnung verschiedener Massenpositionen für eine zweibahnige Straße in getrennte Baugruppen.

Über einen gemeinsamen cpiFitMatchKey werden die Baugruppen für die Nutzung im weiteren Prozess (BIM+AVA) wieder zusammengeführt.

Zusätzliche Eigenschaften können in den 30 freien Attributspalten wie bei der Profillinientabellen vereinbart werden. Hier im Beispiel sind es Dicke und Belastungsklasse.

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Auswertungen über Abfragen in den WaWiPro-Kanal-Modulen

Im Bereich Wasserwirtschaft u.a. im Modul "Kanalnetz konstruieren und berechnen" existiert unter „Auswerten“ mit der Funktion „Abfragen“ ein Werkzeug, mit dem sich beliebige Netzelemente anhand ihres Dateninhalts über auswählbare Kriterien markieren, selektiv bearbeiten oder auch dokumentieren lassen.

Einige Abfragen sind bereits vordefiniert und können sofort angewendet werden.

Im Artikel wird das Anlegen einer neuen Abfrage erläutert, über die Haltungslängen ausschließlich geplanter Haltungen ermittelt und gelistet werden.

Zunächst muss für die neue Abfrage das Netzelement (Haltung) festgelegt werden.

Abbildung 1: Auswahl des auszuwertenden Netzelements

Abbildung 1: Auswahl des auszuwertenden Netzelements

Im Anschluss muss der Auswertungstyp und die Form der Ausgabe gewählt werden. Das Ergebnis soll ein Bericht sein, in dem die Haltungslängen ausschließlich geplanter Haltungen ausgewiesen werden. Dafür wird als Bedingung das Attribut „geplant“ genutzt.

Abbildung 2: Auswahl Auswertungstyp

Abbildung 2: Auswahl Auswertungstyp

Durch einen Doppelklick auf die Tabellenzeile unter „Attribut“ öffnet sich eine Maske, in der das einzelne Attribut festgelegt wird, hier der Status (Langtext).

In den folgenden Schritten werden der Operator und der Attributwert „Geplant“ ausgewählt, über den die Auswertung stattfindet.

Abbildung 3: Auswahl Attributname, Operator und Attributwert

Abbildung 3: Auswahl Attributname, Operator und Attributwert

Abbildung 4: Auswerteeinstellungen

Abbildung 4: Auswerteeinstellungen

Beim „Start “ wird in der Maske in einfacher Form das Abfrageergebnis mit den Haltungen dokumentiert, die dem gewählten Attributwert entsprechen.

Abbildung 5: Auswertungsergebnis

Abbildung 5: Auswertungsergebnis

Über das Excel-Druckersymbole gelangt man in den Bericht-Manager, um dort eine vollständige Ergebnisausgabe nach eigenen Vorstellungen zu erstellen.
Die im Berichstmanager dafür vorgesehene Funktion ist „Formular bearbeiten“

Abbildung 6: Formulargestaltung und Ausgabesteuerung

Abbildung 6: Formulargestaltung und Ausgabesteuerung

Es können Spalten formatiert, verschoben und gelöscht sowie neue Spalten eingefügt werden.

Abbildung 7: Formularmanager

Abbildung 7: Formularmanager

Im Bearbeitungsmodus der Spalte „Haltungslänge“ lässt sich über einen einfachen Schalter neben der Einzellänge auch die Summe aller geplanten Haltungen bilden.

Abbildung 8: Spaltenformaterung und Summenauswertung

Abbildung 8: Spaltenformaterung und Summenauswertung

Über „Anzeigen “ erscheint beim Ausgabeziel „Bildschirm“ eine Tabelle mit den ausgewählten Spalten und der gewünschten Summe über alle geplanten Haltungen.

Abbildung 9: Tabelle mit allen Haltungen Status „Geplant“

Abbildung 9: Tabelle mit allen Haltungen Status „Geplant“

Abschließend kann die Abfrage unter einem selbst gewählten Namen gespeichert werden. Sie steht dann in allen Projekten zur Verfügung.

Abbildung 10: Speicherung als „Länge-geplant“

Abbildung 10: Speicherung als „Länge-geplant“

Die Abfrage kann gleichzeitig auch zum Filtern, Markieren und für die Sichtbarkeit der Netzelemente genutzt werden.

Abbildung 8: Darstellung Bäume in 3D-Projektansicht

Übernahme Baumkataster aus CSV-Formaten in die Topografie

In der Topografie-Bearbeitung existiert mit „Bäume“ eine Datenart, die, anders als Sym­bole, für die Verwaltung und Auswertung geometrischer und botanischer Eigenschaften ent­wickelt wurde. Diese un­ter­schei­det sich aufgrund der vorher genannten Eigenschaften wesentlich von der reinen grafischen Darstellung, wie es die Symbole in card_1 ermöglichen.

Einen Überblick bieten die folgenden Grafiken mit dem Eingabedialog für Bäume und die Baumartenverwaltung.

Abbildung 1: Attributfelder Baumeingabe card_1

Abbildung 1: Attributfelder Baumeingabe card_1

Abbildung 2: Baumartendatei vom Bund deutscher Baumschulen in card_1

Abbildung 2: Baumartendatei vom Bund deutscher Baumschulen in card_1

Wie für viele andere topografische Datenarten liegen auch für Bäume digital erfasste und umfangreiche Datenbestände in unterschiedlichsten Strukturen vor, oftmals als Excel bzw. CSV-Dateien.

Für diese Baumlisten im Excel- oder CSV-Format gibt es jedoch keine allgemeingültige einheitliche Datenschnittstelle. Lediglich im OKSTRA-Format sind Bäume als eigenständiges Datenelement definiert.

Durch eine Suche finden sich im Internet verschiedene Beispieldateien für digitale Baumkataster. Im Regelfall lassen sich diese Daten in eine CSV-Datei wandeln oder liegen bereits in dieser Struktur vor.

Abbildung 3: Baumkataster Naturdenkmale Stadt Ulm als CSV

Abbildung 3: Baumkataster Naturdenkmale Stadt Ulm als CSV

Über eine Skriptprogrammierung lassen sich solche CSV-Datenbestände relativ einfach als card_1 Topografiebäume übernehmen.

Die beiliegende Grafik zeigt die Anwendung unseres CardScriptes für den Import eines Baumkatasters.
In einem ersten Schritt wird dabei die Struktur der CSV ausgelesen.

Abbildung 4: Analyse CSV-Datei und Zuordnungsmaske

Abbildung 4: Analyse CSV-Datei und Zuordnungsmaske

Die folgende Grafik zeigt die vorhandenen CSV-Spalten und die mögliche Zuordnung in Baumattribute. Dabei ist neben den Standardattributen auch die Speicherung von Katastereigenschaften als Nebenattribut möglich, ein wichtiger Schritt für die Attributierung im BIM-Prozess.

Abbildung 5: Spalten der CSV-Datei

Abbildung 5: Spalten der CSV-Datei

Über die Textgenerierung lassen sich alle Baumattribute an den Bäumen anschreiben. Dabei stehen die üblichen Formatierungsoptionen zur Verfügung.

Abbildung 6: Beschriftung Bäume über „Texte generieren“

Abbildung 6: Beschriftung Bäume über „Texte generieren“

Die freien Nebenattribute können über die Zeichnungsgenerierung als begleitender Text an Symbolen/Objekten ebenfalls übernommen werden.
Die 3D-Projektansicht visualisiert die Bäume anhand geometrischer und botanischer Merkmale.

Abbildung 7: Darstellung Birke in 3D-Projektansicht

Abbildung 7: Darstellung Birke in 3D-Projektansicht

In der Funktionsgruppe „Bauwerke generieren (Topografie)“ können aus card_1 Bäumen Bauwerke für die Weitergabe im BIM-Prozess erzeugt werden. Die Baum-Bauwerke existieren mit den zur Übergabe ausgewählten BIM-Attributen parallel zu den Bäumen. Die grafische Ausprägung ist dabei auf eine einfache Darstellung reduziert, da hier der Austausch der Attribute für den BIM-Prozess im Vordergrund steht - bei gleichzeitiger Anpassung der geometrisch notwendigen Datenmenge pro Baumobjekt.

Abbildung 8: Darstellung Bäume in 3D-Projektansicht

Abbildung 8: Darstellung Bäume in 3D-Projektansicht

Abbildung 9: Darstellung Bäume als Bauwerk für BIM

Abbildung 9: Darstellung Bäume als Bauwerk für BIM

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Aussparung mit Berücksichtigung der Triangulations-Pfeilhöhe

In der DGM-Bearbeitung werden Selektionspolygone u.a. für Umringe und Aussparungen benutzt. Für das Anlegen und Bearbeiten von Selektionspolygonen gibt es unter „Topografie“ die Funktionsgruppe „Selektionspolygone bearbeiten“.

Beim Erzeugen einer neuen Selektion über Linien/Linienabschnitten mit Elementen vom Typ 'Spline' oder 'Kreisbogen' wird das Selektionspolygon mit einer Pfeilhöhe von 1 mm (0,001 m) segmentiert.

Oftmals werden im DGM begleitend zur Aussparung oder zum Umring Bruchlinie mit identischem Verlauf verwendet. Für Bruchlinien gibt es in der DGM-Bearbeitung unter „Triangulation“ mit „Einstellungen“ auch eine individuelle Vorgabe für das Auflösen von Splines und Kreisbögen.

Abbildung 1: Einstellung Pfeilhöhe

Abbildung 1: Einstellung Pfeilhöhe

Die Voreinstellung für Bruchkanten ist mit „0,001 m“ identisch zur „Bearbeitung Selektionspolygone“, jedoch kann der Wert für das Auflösen verändert werden.

Mit einer von „0,001 m“ abweichenden Pfeilhöhe für Bruchlinien kann es bei der Triangulation in Nachbarschaft zu Aussparungen und Umringen zu Lücken im Dreiecksnetz kommen.

 

Abbildung 2: fehlende Dreiecke wegen unterschiedlicher Pfeilhöhe für Umring und Bruchlinie

Abbildung 2: fehlende Dreiecke wegen unterschiedlicher Pfeilhöhe für Umring und Bruchlinie

Um dieses Problem zu vermeiden, gibt es im DGM eine besondere Bearbeitungsvariante für Selektionen.

Legt man Selektionspolygone innerhalb der DGM-Bearbeitung unter „Umring“ bzw. „Aussparung“ mit „neu“ an, wird die im DGM vereinbarte Pfeilhöhe nicht nur für Bruchkanten sondern auch für das neue Selektionspolygon angewendet.

Abbildung 3: Selektionspolygon „neu“ über „Umring“

Abbildung 3: Selektionspolygon „neu“ über „Umring“

Somit ist es möglich, Splines und Kreisbögen mit einer individuell angepassten Pfeilhöhe für Bruchlinien und Selektionspolygone gleichermaßen zu benutzen.
In der Hilfe ist dieses Verhalten wie folgt beschrieben:

Abbildung 4: Selektionspolygon „neu“ über „Umring“

Abbildung 4: Selektionspolygon „neu“ über „Umring“

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Unicode-Zeichen in card_1 darstellen

Seit der Version 8.4 können in card_1 neben den card_1 Standardschriften auch Windows-Schriftfonts in Zeichnungen und in der Topografie für Texte eingesetzt werden. Die Schriftartennummern 100 bis 149 wurden für vordefinierte Standard-Windows-Schriftarten reserviert, wobei die Arial-Schrift mit der Nummer 100 wahrscheinlich am häufigsten verwendet wird. Ab der Nummer 150 können auch beliebige andere Windows-Schriftarten benutzt werden.

Abb. 1: Windows- Zeichentabelle

Abb. 1: Windows- Zeichentabelle

Die Basis für die Texteingabe bilden die per Tastatur eingebbaren Zeichen. Unter Zuhilfenahme der ALT-Taste lassen sich jedoch auch weitere Zeichen aus dem ASCII-Zeichensatz eingeben.

Eine Erweiterung zum ASCII-Zeichensatz stellt der sogenannte Unicode dar, ein ISO-Standard zur alphanumerischen Kodierung von Textzeichen (Buchstaben, Silbenzeichen, Ideogrammen, Satzzeichen, Sonderzeichen). Unicode ist der Versuch, weltweit alle bekannten Textzeichen in einem Zeichensatz zusammenzufassen, also nicht nur die Buchstaben des lateinischen Alphabets, sondern beispielsweise auch des griechischen, kyrillischen, arabischen, hebräischen oder chinesischen Alphabets. Des weiteren können mathematische und technische Sonderzeichen als Unicode abgebildet werden.
Dazu wurde eine hexadezimalen Schreibweise mit mindestens 4 Stellen eingeführt, denen ein „U“ und ggf. führende Nullen vorangestellt sind („U+00A3“ für £).

Auch in card_1 können die Unicode-Zeichen für beliebige Sonderzeichen benutzt werden. Bei der Eingabe von Texten bedient man sich einer speziellen Schreibweise „$#nnnn“, wobei „nnnn“ der Hexadezimale-Code für das jeweilige Zeichen ist.

Werden Texte mit Unicode-Zeichen über die Zwischenablage in card_1 Texte eingefügt, erfolgt eine automatische Umwandlung der Unicode-Zeichen in diese Schreibweise.
Ob das entsprechende Unicode-Zeichen auch tatsächlich am Bildschirm erscheint, hängt davon ab, ob in der verwendete Schriftart für das gewünschte Zeichen eine Grafik zur Verfügung steht, denn viele Zeichen sind nur in bestimmten Windows-Schriftarten enthalten.
Das bedeutet manchmal eine etwas mühsame Suche nach einer Schriftart und dem gewünschten Zeichen.

Der hexadezimale Code für ein bestimmtes Zeichen lässt sich an vielen Stellen finden.

Eine davon ist die Zeichentabelle von Windows.

Eine andere Informationsquelle findet man unter folgendem link: https://unicode-table.com/de/

Abb. 2: Tabelleauszug von unicode-table.com

Abb. 2: Tabelleauszug von unicode-table.com

Anhand eines Zeichens für Winkel ∢ soll hier der Ablauf bei der Texteingabe in card_1 kurz dargelegt werden.

Der Arial-Font wird häufig verwendet, ist jedoch leider hinsichtlich mathematischer Sonderzeichen nicht vollständig.
Wenn man in der Texteingabe beispielsweise über die Zwischenablage das Zeichen für Kugelwinkel einfügt, erscheint folgendes Bild:

Abb. 3: Unicode-Zeichen in Arial

Abb. 3: Unicode-Zeichen in Arial

Der Unicode wird zwar korrekt übernommen, aber das Zeichen existiert nicht im Font Arial. Daraus ergibt sich, dass man einen geeigneten Font finden muss. Als erste Alternative könnte man statt Arial den Font Arial Unicode MS benutzen.

Abb. 4: Unicode-Zeichen in Arial Unicode MS

Abb. 4: Unicode-Zeichen in Arial Unicode MS

Leider ist die dort eingesetzte Grafik für das Winkelzeichen optisch nicht so ansprechend wie beispielsweise im Font Lucida Sans Unicode. Um einen Text mit der gewünschten Darstellung des Winkelzeichens in Verbindung mit Arial zu erhalten, ist ein Wechsel der Schriftart im Text erforderlich.
Diesen Wechsel erreicht man mit „$Fnnn;“  (nnn für die Schriftart-Nummer von 0 bis 249).

In unserem Beispiel wird der Kugelwinkel mit folgender Zeichenfolge „$F106; $#2222“ eingegeben.

Abb. 5: Text mit Arial und Unicode-Zeichen in Lucida Sans Unicode

Abb. 5: Text mit Arial und Unicode-Zeichen in Lucida Sans Unicode

Der vorgestellte Text wird in dem für das Projekt voreinstellten Font Arial ausgegeben, dann erfolgt die Umstellung des Schriftfonts gefolgt vom Unicode für Kugelwinkel. Will man nach dem Winkelzeichen weiteren Text in Arial darstellen, muss die Schriftart durch $F100;“ wieder nach Arial umgeschaltet werden.

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Der Großbuchstabe „ẞ“ in card_1

Bereits Ende des 19. Jahrhundert wurde über die Aufnahme eines Großbuchstabens für „ß“ bzw. das sogenannte scharfe S in das deutsche Alphabet diskutiert. In einer aktualisierten Fassung des „Amtlichen Regelwerks der deutschen Rechtschreibung“ vom 29.6.2017 wurde der Großbuchstabe „ẞ“ offiziell im deutschen Sprachraum eingeführt.

Damit kann die ersatzweise vorgenommen Schreibweise beispielsweise für das Wort STRASSE in Großbuchstaben durch STRAẞE abgelöst werden. Hauptgrund für die Einführung des neuen Buchstabens war jedoch die korrekte Schreibweise von Eigennamen in Pässen und Ausweisen.

In card_1 kann der neue Buchstabe durch das entsprechende Unicode-Zeichen benutzt werden. Die Unicode- Zeichenkette für „ẞ“ ist „1E9E“. Voraussetzung für die Verwendung ist natürlich, dass die verwendete Schriftart auch das Zeichen „ẞ“ enthält. Bei der Texteingabe in Topografie oder Zeichnung werden Unicode-Zeichen über ein vorangestelltes „$#“ eingeleitet. Möchte man einen Straßennamen komplett mit Großbuchstaben schreiben, muss beispielsweise folgende Zeichenkette eingegeben werden: „KARL-MAY STRA$#1E9EE“.

Abb. 01: KARL-MAY-STRAẞE mit Klein- und Großbuchstaben in einer PLT

Abb. 01: KARL-MAY-STRAẞE mit Klein- und Großbuchstaben in einer PLT

Der neue Buchstabe lässt sich mit ARIAL geschrieben erst im Vergleich zum Kleinbuchstaben deutlich wahrnehmen.

Unicode Zeichnen ermöglichen die Verwendung verschiedenster Sonderzeichen innerhalb der card_1-Texte. Einen weiterführenden Artikel finden Sie hier:

https://www.igmilde.de/unicode-zeichen-in-card1-darstellen/