IFC-Modell mit georeferenziertes, lokales Koordinatensystem

Persepolis
Persepolis
18.12.2020 - 10:08 Uhr

Hallo zusammen,
kann mir jemand weiterhelfen?

kann ich mein IFC Modell georeferenzieren? mit Hilfe der IFC-Klassen IfcMapConversion und IfcProjectedCRS?

Problemfall:
beim Import eines georefrenzierten Modells aus Revit habe ich das Modell mit Hilfe des Offsetkoordinaten in Allplan eingelesen.
Ich habe mein Modell deckungsgleich mit dem Revit-Modell gezeichnet und mit den Offsetkoordinaten wieder exportiert.
Das Problem bestand darin, das der BIM-Koordinator in dem Prüfungsprogramm, hier Navisworks, mein Modell nicht deckungsgleich und verzerrt gegenüber dem georefenzierten Modell von Revit gesehen hat.
Gibt es eine Lösung hierzu, mit dem ich mein lokales Koordinatensystem georeferenzieren kann?

Mit freundlichen Grüßen
P. Farhoudi

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jmaneke
jmaneke
18.12.2020 - 14:21 Uhr *

Moin,

Das hier wollte ich schon immer mal schreiben.
Ich nehme diesen thread also also als Anlass und hoffe, dass dies möglichst vielen (Mit)Lesern hilft:

Vorab:
Das Ganze ist alles andere als trivial.
Ich bin kein Vermesser (für Mathe hab ich null Talent), was folgt hat mir ein Vermesser mal grob vereinfacht, aber dafür ziemlich anschaulich erklärt.
Das versuche ich mal, weiterzugeben:

Wo genau liegt das Problem?

-Wer mal versucht hat, einen Gummiball in Kugelsegmente zu zerschneiden, weiss, dass man diese nicht ohne weiteres auf einem Tisch platt ausbreiten kann.
-Der Grund: Die Erde ist leider doch keine Scheibe (ausser bei Terry Pratchett, unbedingt lesenswert!), sondern eine Kugel
-Wenn man es doch versucht, wird man bemerken, dass sich das Kugelsegment am "Äquator" kaum dehnt, zu (nicht nach!!!) den Polen hin immer mehr.
-Da man Grundstücke, Ländereien oder am besten die ganze Welt "platt" abbilden will, ist also eine "Entzerrung" der Erdkrümmung notwendig
-diese "Entzerrung" (oder auch "Verzerrung", je nach Blickwinkel) ist abhängig vom Koordinatennetz und der Lage des betrachteten Grundstückes auf der Erde

Soweit eigentlich keine Raketenwissenschaft.

Nun beachte man die Konsequenzen einer solchen "Entzerrung":
-Theoretisch müsste ein Gebäude, was auf ein solches Grundstück passen soll, auf der Nordseite ein paar mm kürzer bauen als auf der Südseite (zum Äquator hin).
-macht natürlich keiner (zumindest nicht im klassischen Hochbau, im Strassenbau ist das durchaus relevant...)

Deshalb gehen die typischen Hochbau- CAD (wie z.B. ALLPLAN und Revit) davon aus, dass die Modelle normalerweise nicht verzerrt werden müssen und deshalb sinnvollerweise "in sich winkelgerecht" in einem lokalen Koordinatensystem konstruiert werden sollen.

Wie geht man damit am besten um:

Im BIM- Kontext wird typischerweise ein lokaler Bezugspunkt vereinbart. Dieser liegt in der Nähe des Gebäudes (z.B. 10m ausserhalb des Gebäudes, nicht unbedingt mitten auf der Strasse, damit man den notfalls auch auf der Baustelle einmessen kann). Gern so, dass alle Koordinaten des Gebäudes im positiven Koordinatenbereich liegen.
Die geodätische Koordinate dieses lokalen Bezugspunktes ist bekannt und damit auch die Differenz zwischen dem Lokalen und dem geodätischen Koordinatensystem.
Genau das nennt man übrigens in ALLPLAN "OFFSET".

Vereinbart wird, das alle beteiligten Fachplaner den Nativen Nullpunkt Ihrer CAD (in ALLPLAN: OHNE OFFSET!!!) so legen, dass dieser mit dem vereinbarten Nullpunkt deckungsgleich ist.

Vereinbart werden sollte auch noch, ob das Modell genordet oder z.B. an einer Hauptbauflucht gedreht modelliert werden soll.
Die Differenz zwischen der Nordrichtung und der vereinbarten "Hauptbauflucht" wäre dann ein "OFFSETWINKEL", den es in ALLPLAN dramatischerweise (noch) nicht gibt...

Damit können alle Hochbau- Modelle der Fachplaner (Architekt, Statiker, Tragwerksplaner, Haustechnik) prima überlagert, geprüft, und am Ende kann so auch ganz gut gebaut werden. Alle sind glücklich...

Oder etwas doch nicht??

Das ist dummerweise nur die halbe Wahrheit:
Es gibt natürlich auch Daten, die in geodätischen Koordinatensystemen (UTM oder hier: ETRS89, aber häufig auch noch "älteren" Koordinatensystemen gespeichert sind.
Also quasi "der Rest der Welt".

Wenn eine Georeferenzierung des Gebäudes auf derartige Koordinatensysteme gefordert ist (wie hier), einigt man sich zumeist darauf, das lokal geplante Gebäude beim Export (dwg, aber auch ifc) um den Offset zu verschieben und ggfs. zu drehen.
Deshalb kann beim Export (wie auch beim Import) gewählt werden, ob der OFFSET berücksichtigt werde soll oder nicht!
Eine "Verzerrung" des Gebäudes macht m.E. dabei keinen Sinn (siehe weiter oben. Das Lasermessgerät oder der Zollstock verzerrt auch nix) und wird daher vernachlässigt.

Wenn ich z.B. in ALLPLAN mein Gebäude auf dem Grundstück möglichst exakt plaziert haben möchte, ist beim Import des z.B. Katasterplanes eine korrekte "Entzerrung" und Verschiebung auf meine lokale Koordinate natürlich durchaus relevant.
Dadurch dass die oben erwähnte Lage des Grundstückes auf unserer (noch) blauen Kugel dabei eine entscheidende Rolle spielt, machen sich hier fehlerhafte "Ent- oder Verzerrungen" gern im Bereich mehrerer Zentimeter oder auch Meter bemerkbar.

Deshalb gibt es in ALLPLAN zur Entzerrung ab Version 2020 die Möglichkeit, Importdaten über NTv2- Gitter zu entzerren (z.B. Gauss- Krüger nach UTM oder umgekehrt). Hierbei werden allerdings (z.Zt.) auch nur 2D- Daten transformiert (wir erinnern uns an den Gummiball: eine geplant gerade Wand müsste theoretisch eine gekrümmte Wand werden. Und das wollt Ihr nicht wirklich...).

Wie Revit das genau handhabt, ist mir leider nicht bekannt. Würde mich aber auch brennend interessieren. Bitte gern hier kommentieren!

Wie schon eingangs gesagt:

Das ganze ist NICHT trivial, bei Fehlern können unerwartete Effekte entstehen.
Schlimmstenfalls überlagern diese sich auch mal und sind dann kaum nachvollziehbar...

Und sowas vermute ich bei den vom Threadersteller beschriebenen Abweichungen.

Nochmal:

Das ganze ist wie gesagt ziemlich vereinfacht dargestellt.
Es gibt sicher auch Bauwerke, wo diese Vereinfachungen so nicht angebracht sind (z.B. sehr große Bauwerke in kritischen Bestandssituationen).
In dem Fall ist allerdings (hoffentlich???) auch ein beratender Vermessungsingenieur involviert, der das kompetent klärt.

Sollte ein hier mitlesender Vermesser feststellen, dass ich an der ein oder anderen Stelle unzulässig oder falsch vereinfacht habe, freue ich mich über entsprechendes Feedback!

So.

Nun hoffe ich, dass der Weihnachtsmann auch ohne intimere vermessungstechnische Kenntnisse den Weg vom Nordpol zu Eurem Schornstein findet und bleibt vor Allem gesund!

BG
Jens Maneke
AAP Sommerfeld

>>> Stell Dir vor, es geht und keiner kriegts hin...

zum_loeschen
zum_loesch…
18.12.2020 - 10:34 Uhr

verzerrt?
war, bzw. sind die unterschiedlichen Modelle leicht gedreht und verzerrt?

Hier würde ich befürchten, dass mit unterschiedlichen Koordinatensystemen gearbeitet wird ... hört sich nach Gauß-Krüger <-> UTM problematik an.

Namenlos gezeichnet in vollem Bewusstsein - ignorant, in eigen Augen vermutlich höflich, dennoch unhöflichst, unfreundlichst wer einen/viele vermutete - sich von alters erschließende Namen nennt.
[b]

Persepolis
Persepolis
18.12.2020 - 10:54 Uhr

mit ETRS89 Koordinaten

Mit freundlichen Grüßen
P. Farhoudi

zum_loeschen
zum_loesch…
18.12.2020 - 11:14 Uhr

und die planungspartner?

Namenlos gezeichnet in vollem Bewusstsein - ignorant, in eigen Augen vermutlich höflich, dennoch unhöflichst, unfreundlichst wer einen/viele vermutete - sich von alters erschließende Namen nennt.
[b]

Persepolis
Persepolis
18.12.2020 - 11:48 Uhr

der Objektplaner hat sein Modell mit ETRS89Koordinaten referenziert, in Revit. Ich habe sein Modell mit Offsetkoordinaten eingelesen und mein Modell wieder mit den Offsetkoordinaten exportiert. Er sagte mir, dass die beiden Modelle nicht auf Navisworks deckungsgleich sind und das mein Modell auch verzert ist.

Frage, gibt es außer den Offsetkoordinaten noch eine andere Möglichkeit?

Mit freundlichen Grüßen
P. Farhoudi

zum_loeschen
zum_loesch…
18.12.2020 - 12:10 Uhr

das hört sich schlüssig und sauber an.
interessant wäre evtl. noch die größe der abweichungen.

ansonsten hab ich dann leider keinen ansatz.

Namenlos gezeichnet in vollem Bewusstsein - ignorant, in eigen Augen vermutlich höflich, dennoch unhöflichst, unfreundlichst wer einen/viele vermutete - sich von alters erschließende Namen nennt.
[b]

Persepolis
Persepolis
18.12.2020 - 12:32 Uhr

schon erheblich, keine Kilometer, aber schon ein paar Meter
Zum Schluss haben wir uns doch auf lokale Koordinaten geeinigt.
Trotzdem beschäftigt mich die Frage. In Revit ist anscheinend möglich das Modell mit ETRS89 Koordinaten zu referenzieren, aber nicht in Allplan.

Vielen Dank für den Informationsaustausch

Frohe Weihnachten und guten Rutsch, trotz Corona

Mit freundlichen Grüßen
P. Farhoudi

jmaneke
jmaneke
18.12.2020 - 14:21 Uhr * [Hilfreichste Antwort]

Moin,

Das hier wollte ich schon immer mal schreiben.
Ich nehme diesen thread also also als Anlass und hoffe, dass dies möglichst vielen (Mit)Lesern hilft:

Vorab:
Das Ganze ist alles andere als trivial.
Ich bin kein Vermesser (für Mathe hab ich null Talent), was folgt hat mir ein Vermesser mal grob vereinfacht, aber dafür ziemlich anschaulich erklärt.
Das versuche ich mal, weiterzugeben:

Wo genau liegt das Problem?

-Wer mal versucht hat, einen Gummiball in Kugelsegmente zu zerschneiden, weiss, dass man diese nicht ohne weiteres auf einem Tisch platt ausbreiten kann.
-Der Grund: Die Erde ist leider doch keine Scheibe (ausser bei Terry Pratchett, unbedingt lesenswert!), sondern eine Kugel
-Wenn man es doch versucht, wird man bemerken, dass sich das Kugelsegment am "Äquator" kaum dehnt, zu (nicht nach!!!) den Polen hin immer mehr.
-Da man Grundstücke, Ländereien oder am besten die ganze Welt "platt" abbilden will, ist also eine "Entzerrung" der Erdkrümmung notwendig
-diese "Entzerrung" (oder auch "Verzerrung", je nach Blickwinkel) ist abhängig vom Koordinatennetz und der Lage des betrachteten Grundstückes auf der Erde

Soweit eigentlich keine Raketenwissenschaft.

Nun beachte man die Konsequenzen einer solchen "Entzerrung":
-Theoretisch müsste ein Gebäude, was auf ein solches Grundstück passen soll, auf der Nordseite ein paar mm kürzer bauen als auf der Südseite (zum Äquator hin).
-macht natürlich keiner (zumindest nicht im klassischen Hochbau, im Strassenbau ist das durchaus relevant...)

Deshalb gehen die typischen Hochbau- CAD (wie z.B. ALLPLAN und Revit) davon aus, dass die Modelle normalerweise nicht verzerrt werden müssen und deshalb sinnvollerweise "in sich winkelgerecht" in einem lokalen Koordinatensystem konstruiert werden sollen.

Wie geht man damit am besten um:

Im BIM- Kontext wird typischerweise ein lokaler Bezugspunkt vereinbart. Dieser liegt in der Nähe des Gebäudes (z.B. 10m ausserhalb des Gebäudes, nicht unbedingt mitten auf der Strasse, damit man den notfalls auch auf der Baustelle einmessen kann). Gern so, dass alle Koordinaten des Gebäudes im positiven Koordinatenbereich liegen.
Die geodätische Koordinate dieses lokalen Bezugspunktes ist bekannt und damit auch die Differenz zwischen dem Lokalen und dem geodätischen Koordinatensystem.
Genau das nennt man übrigens in ALLPLAN "OFFSET".

Vereinbart wird, das alle beteiligten Fachplaner den Nativen Nullpunkt Ihrer CAD (in ALLPLAN: OHNE OFFSET!!!) so legen, dass dieser mit dem vereinbarten Nullpunkt deckungsgleich ist.

Vereinbart werden sollte auch noch, ob das Modell genordet oder z.B. an einer Hauptbauflucht gedreht modelliert werden soll.
Die Differenz zwischen der Nordrichtung und der vereinbarten "Hauptbauflucht" wäre dann ein "OFFSETWINKEL", den es in ALLPLAN dramatischerweise (noch) nicht gibt...

Damit können alle Hochbau- Modelle der Fachplaner (Architekt, Statiker, Tragwerksplaner, Haustechnik) prima überlagert, geprüft, und am Ende kann so auch ganz gut gebaut werden. Alle sind glücklich...

Oder etwas doch nicht??

Das ist dummerweise nur die halbe Wahrheit:
Es gibt natürlich auch Daten, die in geodätischen Koordinatensystemen (UTM oder hier: ETRS89, aber häufig auch noch "älteren" Koordinatensystemen gespeichert sind.
Also quasi "der Rest der Welt".

Wenn eine Georeferenzierung des Gebäudes auf derartige Koordinatensysteme gefordert ist (wie hier), einigt man sich zumeist darauf, das lokal geplante Gebäude beim Export (dwg, aber auch ifc) um den Offset zu verschieben und ggfs. zu drehen.
Deshalb kann beim Export (wie auch beim Import) gewählt werden, ob der OFFSET berücksichtigt werde soll oder nicht!
Eine "Verzerrung" des Gebäudes macht m.E. dabei keinen Sinn (siehe weiter oben. Das Lasermessgerät oder der Zollstock verzerrt auch nix) und wird daher vernachlässigt.

Wenn ich z.B. in ALLPLAN mein Gebäude auf dem Grundstück möglichst exakt plaziert haben möchte, ist beim Import des z.B. Katasterplanes eine korrekte "Entzerrung" und Verschiebung auf meine lokale Koordinate natürlich durchaus relevant.
Dadurch dass die oben erwähnte Lage des Grundstückes auf unserer (noch) blauen Kugel dabei eine entscheidende Rolle spielt, machen sich hier fehlerhafte "Ent- oder Verzerrungen" gern im Bereich mehrerer Zentimeter oder auch Meter bemerkbar.

Deshalb gibt es in ALLPLAN zur Entzerrung ab Version 2020 die Möglichkeit, Importdaten über NTv2- Gitter zu entzerren (z.B. Gauss- Krüger nach UTM oder umgekehrt). Hierbei werden allerdings (z.Zt.) auch nur 2D- Daten transformiert (wir erinnern uns an den Gummiball: eine geplant gerade Wand müsste theoretisch eine gekrümmte Wand werden. Und das wollt Ihr nicht wirklich...).

Wie Revit das genau handhabt, ist mir leider nicht bekannt. Würde mich aber auch brennend interessieren. Bitte gern hier kommentieren!

Wie schon eingangs gesagt:

Das ganze ist NICHT trivial, bei Fehlern können unerwartete Effekte entstehen.
Schlimmstenfalls überlagern diese sich auch mal und sind dann kaum nachvollziehbar...

Und sowas vermute ich bei den vom Threadersteller beschriebenen Abweichungen.

Nochmal:

Das ganze ist wie gesagt ziemlich vereinfacht dargestellt.
Es gibt sicher auch Bauwerke, wo diese Vereinfachungen so nicht angebracht sind (z.B. sehr große Bauwerke in kritischen Bestandssituationen).
In dem Fall ist allerdings (hoffentlich???) auch ein beratender Vermessungsingenieur involviert, der das kompetent klärt.

Sollte ein hier mitlesender Vermesser feststellen, dass ich an der ein oder anderen Stelle unzulässig oder falsch vereinfacht habe, freue ich mich über entsprechendes Feedback!

So.

Nun hoffe ich, dass der Weihnachtsmann auch ohne intimere vermessungstechnische Kenntnisse den Weg vom Nordpol zu Eurem Schornstein findet und bleibt vor Allem gesund!

BG
Jens Maneke
AAP Sommerfeld

>>> Stell Dir vor, es geht und keiner kriegts hin...

M_B
M_B
24.02.2021 - 10:29 Uhr *

Hallo Parvissimo, Hallo Kollegen,

In Gaus Krüger Koordinaten System haben wir Objekte mit Natürliche Abmessungen gezeichnet, also eine Wand mit gewünschte von Bauherr Länge 100m, haben wir auch 100m gezeichnet ohne uns weitere Gedanken zu machen. Mit dem UTM Koordinaten System ist diese Zeit vorbei, weil wie in vorherige Beiträge ist auch zu lesen, die Abmessungen in einen Plan von dem Vermesser in UTM System sind VERZEHRT .– das was von Vermesser als 100m von Tastatur getippt, unterscheidet sich in Plan z.B. mit 40cm von dem geschriebenen Maß.

Also in UTM System könnten wir nicht wie uns früher gewöhnt mit Natürliche Massen zeichnen.
Die Vermessungsprogrammen hat sich zu dieser Art der Planung direkt in UTM Umgebung schon adaptiert. Da, wenn man gibt ein mit Tastatur 100m, in Plan wird korrigierte Länge gezeichnet, z.B. eine Straße mit Breite 6m wird mit korrigierter Breite dargestellt, aber nicht 6m

Für uns in Bauplanung existiert in Prinzip zwei Wege.
1. Eine genormte Art und Weise Weg direkt in UTM System zu zeichnen – also Programmen ähnlich der Vermessungsprogrammen (das ist mir nicht bekannt).

2. Einen Umweg zu gehen, der erlaubt uns weiter in bekanntes Umfeld wie Zurzeit mit dem Natürliche Massen zu Planen wie z.B. in Gaus Krüger.

Wie viele von euch wissen, Allplan hat schon Programmmäßig diese Koordinatentransformation ermöglicht – also eine Datei von Gaus Krüger System in UTM zu transformieren und umgekehrt von UTM in Gaus Krüger System.

Dann bietet sich offensichtlich ein weg, wenn bekommen wir Daten in UTM System zuerst in Gaus Krüger umzuwandeln und weiter wie Zurzeit gewöhnlich mit Natürliche Abmessungen weiterarbeiten.

Genau hier ist eine Frage von Genauigkeit, die nicht von Kompetenzen der Bauspezialisten ist.

Bekannt ist bei jeder Koordinatentransformation entsteht ein Fehler. Bei uns die Transformationsfehler nach zwei Transformationen muss sich trotzdem in die genormte in Vermessungsbereich Fehler zu halten. Offensichtlich diese Doppeltransformationsfehler ist von Softwarefirma also Allplan zu Untersuchen und uns klar die Antwort formulieren:
Dürfen wir oben beschriebene Weg mit Doppelttransformation gehen und in welche Grenzen (z.B. für eine Einfamilienhaus ist OK, aber für Autobahn 200km die Transformationsfehler ist zu groß.)

Ich entschuldige mich das in diesen Beitrag schreiben, weil betrifft nicht direkt das formulierte Thema, aber Indirekt finde Ich, gibt es eine Verbindung. Die Frage ist wie Große Fehler zwischen unterschiedliche BIM Modelle ist zu einnehmen, wenn kommt Miteinander ein Revitsoftware Model und ein Allplan Modell mit Doppeltransformierung.
Gruß:
Martin

Grüße
Martin