TTFachhochschule Frankfurt am Main / University of Applied Sciences
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Aufbau eines GIS-gestützten 3D-Bodenmodells

Bachelorarbeit im Wintersemester 2009 / 2010

Daniel Sturm

Betreut durch Prof. Dr.-Ing. Gerd Kehne
Koreferat Prof. Dr.-Ing. Kurt Kliesch

 

3D-Visualisierung
BohrDB
Bohrprofil
Untersuchungsgebiet
3D-Visualisierung
3D-Ansicht ArcScene
automatisierter Prozess

 

Einführung

Bei der Ausführung neuer Bauprojekte sind Informationen über den Baugrund von großer Bedeutung. So wird vor Erstellung der Ausführungsplanung eine Reihe von Bohrungen durchgeführt, die Aufschluss über die einzelnen Bodenschichten und des Grundwasserspiegels geben. Als Grundlage für diese Arbeit standen Bohrlochdaten vom Sachsenhäuser Ufer in Frankfurt am Main zur Verfügung.

Ziel

Ziel dieser Bachelorarbeit war zum einen die dreidimensionale Visualisierung der einzelnen Bodenschichten. Zum anderen sollte der geordnete Datenfluss beschrieben und realisiert werden, der darlegt welchen Weg die Daten von der Erfassung über die geotechnische Auswertung in ein GIS nehmen.

BohrDB

Das Programm BohrDB ist im Vorfeld dieser Bachelor Arbeit entstanden. Es ist ein eigenständiges in Visual Basic erstelltes Programm, das zur Erfassung, Verwaltung und Bearbeitung von Bohrlochdaten dient. Darüber hinaus sind während der Bachelorarbeit zwei neue Funktionen entstanden. So lassen sich zeichnerische Bohrprofile direkt in dem Programm zu dem entsprechenden Bohrloch anzeigen. Weiterhin steht eine Export Funktion zur Verfügung, die es ermöglicht den gesamten Datenbestand als *.csv Datei zu exportieren. Im Hintergrund des Programms dient eine relationale Datenbank aus dem Hause Microsoft zur Speicherung und Verwaltung der Daten.

3D-Visualisierung

Die dreidimensionale Visualisierung wurde mit Hilfe des Softwareproduktes ArcGIS Desktop Version 9.3 der Firma ESRI realisiert, dabei standen die beiden Anwendungen ArcMap und ArcScene im Vordergrund.

Ergebnis

Ein anschauliches und den Anforderungen entsprechendes 3D-Model zur Darstellung der Untergrundschichten im Bereich Sachsenhäuser Ufer in Frankfurt am Main wurde erstellt. Darüber hinaus ist ein Automatisierungsprozess entstanden, der es ermöglicht nahtlos zukünftige Bohrlochdaten in das 3D-Model einzufügen. Zudem wurden die entstandenen Probleme bei der Visualisierung aufgezeigt und Lösungsansätze sowie zukünftige Empfehlungen entwickelt. Der Datenfluss von der Erfassung über die geotechnische Auswertung hin zur Einpflege in das GIS ist realisiert worden. In dem Programm BohrDB können ferner neue hilfreiche Funktionen in Anspruch genommen werden, die somit zu einer Vereinfachung bei der Arbeit mit diesem Programm führen werden.