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Geodaten und BIM für den Strassenbau

Geodaten und BIM für den Strassenbau

Geodaten­grundlagen für Strassen- und Werkleitungs­projekte

Trassia ist mein persönliches Entwicklungsprojekt: Ich erkunde, was künstliche Intelligenz im Strassen- und Werkleitungsbau kann — von der automatisierten Geodatenbeschaffung über BIM-Bestandesmodelle bis zum eigenen BIM Viewer.

Den BIM Viewer ansehen Fähigkeiten ansehen

Der BIM Viewer ist das Herzstück des Projekts: Landeskoordinaten in LV95, Herkunft je Objekt, Quer- und Längsprofile, Orthofoto und schaltbare GIS-Themen — im Browser, ohne Installation.

Vogelperspektive über die ganze Demonstrationsstrecke von Süden nach Norden: Die Autobahn zieht als gelb markiertes Band durch das Tal, kreuzende Strassen und Bauwerke sind farbig hervorgehoben. Wälder und Dorfkerne tragen das Luftbild plastisch auf dem Oberflächenmodell, die Felder liegen als helle Flächen der amtlichen Vermessung dazwischen, oben rechts ein See.
Bestandesmodell aus offenen Daten, Demoperimeter an der N4 im Knonaueramt. swissALTI3D, SWISSIMAGE, swissBUILDINGS3D und amtliche Vermessung; EPSG:2056 (LV95).

Neu

Das Demonstrationsprojekt in Zahlen

7.2km²
Projektperimeter des Demonstrationsprojekts an der N4
68
Geodatenthemen geprüft, 27 davon mit Vorkommen im Projektbereich
79
Seiten Musterbericht, vollständig veröffentlicht
11'574
dargestellte Elemente in den 14 Modellen der Demo-Mappe
±1cm
Landeskoordinate im BIM Viewer, nachgerechnet

Alle Werte stammen aus dem Musterbericht und aus den Abnahmeläufen des BIM Viewers — nachzulesen an den Stellen, an denen sie entstehen.

Vom Perimeter zum Ergebnis

Eine Fläche hinein — Bericht, Modell und BIM Viewer heraus

Dazwischen liegt kein Werkzeugkasten, sondern ein Durchlauf: abfragen, verschneiden, prüfen. Jeder Schritt hält fest, woher er seine Daten hat.

Offene Geodaten

  • swisstopoGelände, Luftbild, Landeskarte
  • geodienste.chAmtliche Vermessung der Kantone
  • ASTRAAchsen, Baulinien, Inventarobjekte
  • FachdiensteGewässer, Wald, Altlasten, Lärm

Verfahren

  1. Perimeter setzenEingabe ist eine Fläche — Polygon, Strassenzug oder Adresse. Mehr braucht das Verfahren nicht.selbst ausprobieren — Perimeter auf der Karte zeichnen
  2. Beschaffen und prüfenJedes einschlägige Thema wird gegen den zuständigen Geodienst abgefragt, verschnitten und mit Fläche, Anzahl und Stand festgehalten — Themen ohne Befund ebenso.
  3. Ergebnis mit QuellenverzeichnisDas Verfahren erzeugt Bericht und Tabellen samt Datenherr, Nachführungsstand und Bezugssystem je Datensatz. Jede Aussage bleibt rückverfolgbar.

Ergebnisse

  • BerichtPDF mit Kennzahl und Quelle je Thema, Karten zu den betroffenen Themen
  • ModellFöderiertes IFC 4.3, georeferenziert in LV95
  • BIM ViewerDasselbe Modell im Browser, ohne Installation
Schema des Durchlaufs, kein Projekt. Genannt sind die Datenquellen des Demoprojekts.

Fähigkeiten

Vier Fähigkeiten, jede als abgeschlossenes Verfahren beschrieben

Zwei sind gebaut und hier vorführbar, zwei habe ich bisher nur als Verfahren beschrieben.

  • umgesetzt

    Technischer Bericht

    Alle Geodaten zu einem Projektperimeter, ausgewertet und gegeneinander geprüft — als Bericht mit Quellenverzeichnis. Ein vollständiges Muster liegt offen.

    Technischer Bericht: Musterbericht ansehen

  • umgesetzt

    Modellprüfung und Schulung

    Unabhängige Prüfung von IFC-Modellen auf Georeferenz, Plausibilität und Mengentauglichkeit — je Befund Kriterium, Sollwert, Istwert und Fundstelle im Modell.

    Modellprüfung: Ergebnisse und Abgrenzung

  • in Arbeit

    IFC-Bestandesmodell aus amtlicher Vermessung und Leitungskataster

    Aus vorhandenen Geodaten — amtliche Vermessung, Terrainmodell, Werkleitungskataster — entsteht ein föderiertes IFC-Modell des Bestands, ohne Vermessungsgang.

    Bestandesmodell: Ergebnisse und Abgrenzung

  • in Arbeit

    Mengen und Positionsnummern aus dem Modell

    Aus Modell- und Geodaten abgeleitete Mengen mit den zugehörigen NPK-Positionsnummern — als prüfbare Tabelle, jede Zeile auf ihr Objekt zurückführbar.

    Mengenermittlung: Ergebnisse und Abgrenzung

Vom Perimeter zum Modell

Sechs Schichten — die erste ist die einzige Eingabe

Ein Bestandesmodell entsteht Lage um Lage aus öffentlich verfügbaren Daten. Stufe wählen, um zu sehen, was jeweils dazukommt.

Stufe des Modellaufbaus wählen
Schrägansicht von oben auf eine leere Fläche: Nur der Untersuchungsperimeter ist eingezeichnet, ein durchgehendes oranges Band, das von links unten in einem Bogen nach rechts oben zieht und die Grenze des Untersuchungsgebiets nachzeichnet. Sonst ist nichts zu sehen.

01 Der Perimeter — die einzige Eingabe

Eine Fläche genügt — als Polygon, als Strassenzug oder als Adresse; alles Weitere wird beschafft.

Dieselbe Ansicht, nun mit dem Geländemodell im Perimeter: eine weisse Reliefform, in der Kuppen, Mulden, das Bachtobel und der Einschnitt des Autobahntrassees allein durch die Schattierung erkennbar sind.

02 Das Höhenmodell — der Boden unter dem Projekt

Aus dem Terrainmodell des Bundes entsteht die Geländeform, höhenrichtig im Landeshöhennetz.

Dieselbe Reliefform, jetzt mit dem Luftbild belegt: Wald, Ackerflächen, Wiesen, einzelne Höfe, ein Dorfrand und die durchgehende Autobahn mit ihrem Anschluss sind als Orthofoto sichtbar.

03 Das Orthofoto — der heutige Zustand von oben

Das Luftbild legt sich lagerichtig über das Gelände und zeigt den heutigen Zustand.

Über das Luftbild legen sich die Flächen der amtlichen Vermessung in ihren Katalogfarben — Wiese und Acker grün, befestigte Flächen grau, dazu die feinen Linien der Liegenschaftsgrenzen. Die Gebäude stehen als Körper mit roten Dächern im Gelände.

04 Die amtliche Vermessung — Grenzen, Flächen und Gebäude

Liegenschaftsgrenzen, Bodenbedeckung und Gebäude als Körper — aus der amtlichen Vermessung, mit ausgewiesenem Nachführungsstand.

Dieselbe Ansicht mit den Fachdaten: Einzelbäume stehen als grüne Kronenkörper entlang der Strassen und an den Waldrändern, dazu Mauern und Wandobjekte sowie punktförmige Fachobjekte im Siedlungsgebiet.

05 Die Fachdaten — Bäume, Wandobjekte, Punktobjekte

Einzelbäume, Mauern, Baulinien und punktförmige Fachobjekte — Werkleitungen, soweit sie als Daten vorliegen.

Die fertige Stufe: Über dem Gelände liegen jetzt auch die Inventarobjekte der Nationalstrasse, dargestellt in den Richtlinienfarben des ASTRA (Richtlinie 1B001) — die Fahrbahn der N4 zieht als gelbes Band durch das ganze Bild, die Kunstbauten sind rot abgesetzt. Sie heben sich damit klar vom übrigen Bestand ab — dazu die Freileitungen: Gittermasten mit Leiterseilen queren das Tal (amtliche Maststandorte, Seilverläufe konstruiert).

06 Das fertige Bestandesmodell — IFC 4.3, LV95

Zuletzt die Strassenflächen des Bundesamts für Strassen und die Elektroanlagen — amtliche Maststandorte, Leiterseile konstruiert.

Sechs Ansichten desselben Demonstrationsprojekts aus derselben festen Kamera: Perimeter an der N4 im Knonaueramt, rund 7.2 km², EPSG:2056 (LV95), Höhen LN02. Keine Kundendaten, keine Personendaten. Welche Datensätze ein Perimeter hergibt, hängt von Kanton und Gemeinde ab.

Geodaten: © swisstopo (swissTLM3D, swissALTI3D, swissSURFACE3D, swissBUILDINGS3D, SWISSIMAGE, Landeskarten)
Nationalstrassenachsen, Baulinien und Inventarobjekte: Bundesamt für Strassen ASTRA, bezogen über geo.admin.ch (Bundes-Geodaten-Infrastruktur BGDI)
Elektrische Anlagen über 36 kV (Maststandorte, Unterwerke): Eidgenössisches Starkstrominspektorat ESTI und Bundesamt für Energie BFE, bezogen über geo.admin.ch; Masthöhen aus swissTLM3D, Leiterseile konstruiert
Amtliche Vermessung: Kanton Zürich — Geographisches Informationssystem des Kantons Zürich (GIS-ZH), Amtliche Vermessung (OGD), bezogen über geodienste.ch; Kanton Aargau — Amtliche Vermessung (OGD), bezogen über geodienste.ch
Einzelbäume: Kanton Zürich, Geoinformation (GIS-ZH), Open Government Data
Punktobjekte (Vorschlagsebene): ©OpenStreetMap-Mitwirkende, ODbL 1.0

Ein fertiges Modell im Browser ansehen

Formate, Bezugssysteme, Arbeitshilfen

Die Sprache der Branche wird nicht übersetzt, sondern verwendet

IFC 4 / 4.3
Offenes Modellformat für Bauwerk und Infrastruktur, normiert als ISO 16739-1.
EPSG:2056
Jedes Ergebnis ist georeferenziert: Lage im LV95, Höhen im Landeshöhennetz.
SIA 405
Datenmodell für Werkleitungen, in der Fassung von 2025.
IDS
Prüfregeln maschinell auswertbar hinterlegt statt als Prosa im Anhang.
NPK
Mengen mit Positionsnummern; das Verzeichnis selbst entsteht in der lizenzierten Software auf der Anwenderseite.
AwF 090.1
Arbeitshilfe des Tiefbauamts des Kantons Zürich zur modellbasierten Mengenermittlung.

Keine Kennzahlen aus Kundenprojekten. Massgebend ist jeweils die Fassung des Herausgebers.

Arbeitsfeld

Strasse und Werkleitung, vom Perimeter bis in den Graben

  • Fahrbahnaufbau und Randabschluss — dort entstehen die Mengen.
  • Planum und Entwässerung — dort entscheidet sich die Höhenlage.
  • Leitungsgraben und Werkleitungen nach SIA 405.
  • Was nicht belegt werden kann, steht nicht im Bericht.

Die Fähigkeiten im Detail

Neue Arbeitsabläufe: von der Punktewolke zum BIM-Modell und von Geodaten zur befahrbaren Simulation.

12345
  1. Belag
  2. Fundation
  3. Planum
  4. Leitungsgraben
  5. Werkleitungen nach SIA 405

Schema, kein Projekt. Ohne Masse, ohne Ortsbezug.

Portrait von Marco Salathé.

Über dieses Projekt

Ein privates Projekt, auf eigene Rechnung

Hinter Trassia steht Marco Salathé — Bauingenieur, zu Hause in Schaffhausen. Ich entscheide und prüfe; ausgeführt wird die Arbeit von KI-Agenten. Was Sie sehen, ist der Stand meiner eigenen Versuche: kein Firmenauftritt und kein Angebot.

Das Team

Ein Perimeter genügt — den Rest macht die Maschine

Zeichnen Sie einen: Auf der Karte ein Gebiet umfahren, und die Auswertung nennt Fläche, Kantone und Gemeinden. Rückfragen zu Methode, Datenquellen und BIM Viewer beantworte ich gern.

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