The underground environment is coming under increasing pressure due to urbanization and the associated vertical growth of infrastructure. Interferences which occur between man-made constructions and the environment can be detected by means of 3D modeling (Attard et al., 2016). Civil structures which are located beneath the water table require additional measures for protecting groundwater body and construction site alike (Serrano-Juan et al. 2016). Therefore, the modeling concepts of Building Information Modeling (BIM) and Geographic Information Systems (GIS) must be combined within one platform to enable data interoperability and analysis. While BIM models are standardized by Industry Foundation Classes (IFC), GIS-based 3D city and landscape models are specified by the City Geography Markup Language (CityGML) 2.0. A common approach for BIM/GIS-integration is the conversion of IFC to CityGML (Hijazi and Donaubauer 2017). So far, CityGML specifies mainly infrastructural and environmental objects located on the earth´s surface. Therefore, this thesis investigates to what extent it is possible to integrate groundwater flow simulation data and further project-related BIM and GIS data into CityGML. In this context, the already existing standards Geoscience Markup Language (GeoSciML) 4.1 (Boisvert et al., 2017) and Groundwater Markup Language (GWML) 2 (Brodaric et al., 2017) have proved to supplement sufficiently the CityGML modules for the integration of geological and hydrogeological data into one data model. Based on this, the CityGML Underground Environment Application Domain Extension (UndEnv ADE) is developed. Geological models are described within the Geology package, hydrogeological data and especially groundwater flow simulation results within the Hydrogeology package. Infrastructural or environmental objects which act as underground obstacles to nature are specified within the Obstacle package. The functionality of the UndEnV ADE is shown by means of the use case U4 metro line extension, Hamburg (Horner Geest). As result, the main project-related data is implemented in CityGML 2.0 within one holistic model which allows 3D analysis.     «

The underground environment is coming under increasing pressure due to urbanization and the associated vertical growth of infrastructure. Interferences which occur between man-made constructions and the environment can be detected by means of 3D modeling (Attard et al., 2016). Civil structures which are located beneath the water table require additional measures for protecting groundwater body and construction site alike (Serrano-Juan et al. 2016). Therefore, the modeling concepts of Building In...     »

Urbanisierung und das damit verbundene vertikale Wachstum der Infrastruktur führt zu einer steigenden Beeinträchtigung des Untergrunds. Anthropogene Eingriffe in die Natur können mit Hilfe von 3D Modellierung identifiziert werden (Attard et al., 2016). Befinden sich Ingenieursbauten unterhalb des Grundwasserspiegels, sind zusätzliche Maßnahmen nötig, um den Grundwasserkörper sowie das Bauwerk zu schützen (Serrano-Juan et al. 2016). Dafür müssen die Modellierungskonzepte des Building Information Modeling (BIM) und von Geoinformationssystemen (GIS) in eine Plattform integriert werden. Diese Integration ermöglicht sowohl die Kompatibilität der Daten, als auch verschiedene Analysen. Während BIM Modelle mit Hilfe von Industry Foundation Classes (IFC) standardisiert werden, nutzt man die City Geography Markup Language (CityGML) für 3D Landschafts- und Stadtmodelle. Ein verbreiteter Ansatz für eine BIM/GIS-Integration ist die Umwandlung von IFC zu CityGML (Hijazi und Donaubauer 2017). Bislang definiert CityGML vor allem Infrastruktur- und Umweltobjekte, die sich auf der Erdoberfläche befinden. Deshalb untersucht diese Arbeit in welchem Ausmaß es möglich ist, Grundwassersimulationsdaten und weitere projektrelevante BIM und GIS Daten in CityGML zu integrieren. In diesem Zusammenhang konnte gezeigt werden, dass geologische und hydrogeologische Daten durch eine Kombination von CityGML und den schon bestehenden Standards Geoscience Markup Language (GeoSciML) 4.1 (Boisvert et al., 2017) und Groundwater Markup Language (GWML) 2 (Brodaric et al., 2017) in ein Datenmodell integriert werden können. Darauf aufbauend wird die CityGML Underground Environment Application Domain Extension (UndEnv ADE) entwickelt. Geologische Modelle werden im Paket Geology beschrieben, hydrogeologische Daten und die Ergebnisse von Grundwassersimulationen im Paket Hydrogeology. Infrastrukturelle oder natürliche Objekte, welche eine störende Wirkung im Untergrund aufweisen, können mit Hilfe des Pakets Obstacle beschrieben werden. Anhand der Streckenerweiterung der U-Bahn-Linie U4, Hamburg (Horner Geest), wird die Funktionalität der UndEnv ADE gezeigt. Alle Daten dieses Projekts werden in ein CityGML-basiertes Gesamtmodell integriert, welches 3D Analysen ermöglicht.     «

Urbanisierung und das damit verbundene vertikale Wachstum der Infrastruktur führt zu einer steigenden Beeinträchtigung des Untergrunds. Anthropogene Eingriffe in die Natur können mit Hilfe von 3D Modellierung identifiziert werden (Attard et al., 2016). Befinden sich Ingenieursbauten unterhalb des Grundwasserspiegels, sind zusätzliche Maßnahmen nötig, um den Grundwasserkörper sowie das Bauwerk zu schützen (Serrano-Juan et al. 2016). Dafür müssen die Modellierungskonzepte des Building Information...     »