3D und map.geo.admin.ch : making of
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3D und map.geo.admin.ch : making of
La 3D dans map.geo.admin.ch: le making of
KOGIS & TOPO
Kolloquium Colloque swisstopo 29.04.2016
Bundesamt fr Landestopografie swisstopo
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
1
Grundlagen principes
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DGrundlagen I principes IGeoIG Art. 1 Zweck: LGo Art.1 But :
Dieses Gesetz bezweckt, dass Geodaten ber das Gebiet der Schweizerischen Eidgenossenschaft den Behrden von Bund, Kantonen und Gemeinden sowie der Wirtschaft, der Gesellschaft und der Wissenschaft fr eine breite Nutzung, nachhaltig, aktuell, rasch, einfach, in der erforderlichen Qualitt und zu angemessenen Kosten zur Verfgung stehenLa prsente loi vise ce que les autorits fdrales, cantonales et communales, les milieux conomiques, la population et les milieux scientifiques disposent rapidement, simplement et durablement de godonnes mises jour, au niveau de qualit requis et dun cot appropri, couvrant le territoire de la Confdration suisse en vue dune large utilisation.
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DGrundlagen II principes IIgeo.admin.ch ist est
das Geoportal aller BundestellenLe goportail de tous les offices fdraux
Wird est
durch swisstopo als Leistungserbringer (ServiceProvider) betriebengr par swisstopo en tant que prestataire de service (Service Provider)
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DInhalt contenuRckblick rtrospective3D making of Ausblick perspective
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
Rckblick rtrospective2015
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DDatenflle donnes: 22 mter offices
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Datenflle donnes 500 Themenkarten cartes thmatiques
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Besucher visiteurs map.geo.admin.ch
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Dienste services z.B p.e. WMS-BGDI
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Download tlchargement data.geo.admin.ch
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D3 eGov Preise Dank Euch ! grce vous !
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Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DMerci bien pour ces informations David. Si jai bien compris, map.geo.admin.ch nest disponible quen 2D jusqu maintenant.
Comment est-ce que je fais pour reprsenter des donnes 3D ? Les donnes 3D font dj partie intgrante des besoins en godonnes de lconomie et du public. Unverzichtbar fr die Monitoringprogramme der BundesverwaltungMit GIS und 3D gibt es Antworten fr Fragestellungen, die bisher unbeantwortet blieben3D wird der Standard sein.13
3D Realitt ralit 3D Drohne drone
Live stream
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14
3D virtuell 3D virtuel map.geo.admin.ch
3D virtuel
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map.geo.admin.ch und 3D ?
map.geo.admin.ch et la 3D ?
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DMaking of 3D Web von den Entwicklern erklrtle making of 3D Web prsent par les dveloppeurs
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Digitales HhenmodellModle altimtrique numrique
Lena Strauss
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Produktion swissALTI3DProduction swissALTI3D
+
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X Y Z: LiDAR BeschaffungenX Y Z: Acquisition LiDAR
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LiDAR-DatenDonnes LiDARBundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D
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Bezeichnung des Anlasses mit Datum bzw Geschft / VorhabenStand TT.MM.JJBereich21
X Y Z: Luftbildern + AutokorrelationX Y Z: Images ariennes + autocorrlation
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AutokorrelationAutocorrlation
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Bezeichnung des Anlasses mit Datum bzw Geschft / VorhabenStand TT.MM.JJBereich23
BruchkantenLignes de rupture
LIDAR Data 2001 + Bruckanten 2012
2378243406 Points913'859 Lignes de rupture53'980 Kilometers
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D1.1/4 Weltumrundung, 4mal durch die Erde auf die Chatham Island in Neuseeland und wieder zurckBezeichnung des Anlasses mit Datum bzw Geschft / VorhabenStand TT.MM.JJBereich24
BruchkantenLignes de rupture
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Bezeichnung des Anlasses mit Datum bzw Geschft / VorhabenStand TT.MM.JJBereich25
Unser Kundenprodukt swissALTI3DNotre produit client swissALTI3D
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Bezeichnung des Anlasses mit Datum bzw Geschft / VorhabenStand TT.MM.JJBereich26
Point X Y Z+Lignes de rupture Wie geht es weiter...Et pour la suite...
Production du MNT pour le visualiseur 3DNotre produit extern:swissALTI 3D
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swisstopo Kolloquium swissALTI3D vom 05.04.201327
Topografisches LandschaftsmodellModle topographique du paysage
Tobias Providoli
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DErfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
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Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DObjekte, die mit Hilfe von swissALTI3D erfasst werden knnenObjets pouvant tre saisis laide de swissALTI3D
Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
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Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
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StrassenRoutesFlsseRiviresSeenLacs
Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3DObjekte auf dem Boden: 2.5DObjets sur le terrain: 2.5D
Qualitt von swissALTI3D muss in Ordnung sein.Qualit de swissALTI3D doit tre parfaite.
Kontrollblick in 3DContrle en 3D
verlassen Objekte das Terrain 3D!!si les objets quittent le terrain 3D!!
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DObjekte, die nicht mit Hilfe von swissALTI3D erfasst werden knnenObjets ne pouvant pas tre saisis laide de swissALTI3D
Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
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Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
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GebudeBtimentsBumeArbresSeilbahnenTlphriques
Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3DObjekte nicht auf dem BodenObjets pas sur le terrain
Auswertung ohne swissALTI3DSaisie sans aide de swissALTI3D
3D3D
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DJedes Objekt verfgt ber Attribute.Chaque objet a des attributs.
Objektart / type dobjetDachberstand / avant-toitNutzung / utilisationName / nomErfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
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Erfassung swissTLM3D saisie swissTLM3D
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Beispiele exemples
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Mendrisio TI
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Mendrisio TI
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Mendrisio TI
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Mendrisio TI
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Mendrisio TI
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Mendrisio TI
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Mendrisio TI
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StadtmodellModle urbain
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Pont de Chancy GE
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49
Pont de Chancy GE
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Pont de Chancy GE
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Lausanne VD
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52
Terrain Ableitung Drivation du terrain
Cdric Mtraux (lien)
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TilingTiling
Loc Gasser
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DHhendienst, Wie ?Service de terrain, Comment?Verfgbar?A disposition?
~ 1.5 TB Terabytes of 2.5D triangles
?
Welche Ansatz / Strategie ?Quelle approche et stratgie utiliser?
Welche Formate gibt es?Quels formats sont disposition?
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Bezeichnung des Anlasses mit Datum bzw Geschft / VorhabenStand TT.MM.JJBereich55
Strategie?Stratgie?Nutzung des Profils TMS ( Tile Map Service)Utilisation du profile TMS (Tile Map Service)
EigenschaftenCaractristiques:
Open Source Standard (OGC compliant)Standard Open-Source (OGC compatible)
Geodtisches Koordinatensystem (WGS84 : Lnge und Breitengrade, in KML genutzt) Systme de coordonnes godsiques (WGS84: Longitudes et Latitudes, also used in KML files)
Basierend auf dem 2D WMTS (Web Map tile service) Standard Standard dvelopp lorigine pour la 2D pour le WMTS (Web Map Tile Service)
Beschreibt die Aufteilung des Raumes abhngig von der Auflsung Zoom Niveau)Dcris le dcoupage de lespace gographique en fonction de la rsolution (ou niveau de zoom)
Adressierung tileAdresse dune tuile
{Zoom}/{X}/{Y}
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Bezeichnung des Anlasses mit Datum bzw Geschft / VorhabenStand TT.MM.JJBereich56
Zoom 0Zoom 17Nb tuiles 0Nb tuiles5536224x 4parniveauModle altimtrique et niveaux de dtailDHM25:Filtre Altimtrique 256 mtresZoom 8Zoom 11Nb tuiles19BL:Filtre Altimtrique 64 mtresDHM25: Modle numrique de terrain 25 mtres (grille rgulire)
BL: Modle driv des points LIDAR avec lignes de ruptures
Nb tuiles798BL:Filtre Altimtrique 0.5 mtresmap.geo.admin.chDie Tiling Strategie?La stratgie de tuilage?
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Datenformat?Format des donnes?[1]: http://blog.thematicmapping.org/2014/10/3d-terrains-with-cesium.html
HeightmapQuantized-MeshRegelmssiges GitterMaillage rgulier uniquement
Schlechte Darstellung von BruchkantenMauvaise reprsentation des lignes de rupturesUntersttzt unregelmssige GitterSupport pour les maillages irrguliers
Flache Zonen- > weniger DreieckeHgeliger Zonen -> mehr DreieckeZones plates => moins de trianglesZones accidentes => plus de triangles
Sehr guter Darstellung von BruchkantenExcellente reprsentation des lignes de ruptures[1][1]
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DQuantized-Mesh?Quantized-Mesh?Prinzip:Principe:
Die einzigartigen Eigenschaften eines unregelemssigen Dreieck-Gitter ausntzen um Bandbreitennutzung zu reduzierenUtiliser les caractristiques uniques dun maillage irrgulier de triangles afin de limiter lusage de la bande passant
Eigenschaften:Caractristiques:
Wir arbeiten nur mit Dreiecken.Nous travaillons uniquement avec des triangles.
Mehrere Dreiecke teilen sich die gleichen KoordinatenPlusieurs triangles partagent les mmes coordonnes.
Wir kennen die Grsse einer Kachel. Nous connaissons ltendue dune tuile.
12Triangle 1
Triangle 2
327670327670Coordinates quantization X, YMinX, YMin
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Quantized-Mesh Datenstruktur? IQuantized-Mesh structure des donnes? IDarstellunge Dreieck 1 & 2 in GeoJSONReprsentation du Triangle 1 et 2 en GeoJSON[{type: Feature, geometry: { type: Polygon, coordinates: [[[31.351227273247478, 38.08185684148686, 215.9789151932048], [35.85376364749596, 45.0, 206.3408660888672], [39.9093445291757, 45.0, 212.1094958474486], [31.351227273247478, 38.08185684148686, 215.9789151932048]]] }},{type: Feature, geometry: { type: Polygon, coordinates: [[[35.85376364749596, 45.0, 206.3408660888672], [31.351227273247478, 38.08185684148686, 215.9789151932048], [[21.146312171926024, 45.0, 282.2915329718519], [35.85376364749596, 45.0, 206.3408660888672]]] }}]
12Triangle 1
Triangle 2
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DQuantized-Mesh Datenstruktur? IIQuantized-Mesh structure des donnes? IITeilweise Darstellung Dreieck 1 & 2 in quantized-meshReprsentation partielle des Triangles 1 et 2 en quantized-mesh
12Triangle 1
Triangle 2
{ X: [21075, 25034, 28600, 12102, 11969, 7907, 7625],Y: [26684, 32767, 32767, 32767, 32767, 32767 ],Z: [543, 0, 325, 4279, 4359, 4913],IndexData: [0, 1, 2, 1, 0, 3]}Modern data encoding techniques to further reduce the sizeConvert to a binary fileStore in file systemCreate an optimized data structure for each tile
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~ 1.5 TB Terabytes 2.5D triangles
~ 15 GBGigabytes 2.5D trianglesKomprimierungCompression100XDEMO a single tile
DEMO map.geo.admin.ch wireframeQuantized-Mesh?Quantized-Mesh?
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GeoDiensteGeoServices
Gilbert Jeiziner
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D3D GeoServicesTerrain Service:Service Terrain:
Ein RESTful Implementierung des Quantized Mesh terrain serviceUne implmentation REST du service terrain Quantized Mesh
WMTS Service in WGS84Service WMTS en WGS84:
Alle 300+ existierenden Datenstze sind als Kacheln in WGS84 verfgbarTous les jeux de donnes sont disponibles comme tuiles en WGS84
Verfgbarkeit und NutzungsbedingungenDisponibilit et conditions dutilisation
Die 3D Service stehen in gleicher Qualitt und unter denselben Konditionen wie die 2D Services zur VerfgungLes services 3D sont disponibles aux mmes conditions que les services 2D
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Systemarchitektur Architecture du systmeTiles CH03Tiles WGS84
2D Map3D WorldReprojection
Terrain 3D
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DDas UnbekannteLinconnueHochrechnungen:Calculs prliminaires:
10 3D Nutzer konnten gleichen Datenverkehr erzeugen wie 650 2D Benutzer10 utilisateurs 3D provoquent du transfert de donnes comme 650 utilisateurs 2D
Hochrechnung: Kosten von > 1 Million CHF / MonatCalculs prliminaires: cots de > 1 million CHF par mois
Aber wieviele Benutzer werden wir haben?Combien d utilisateurs vont-ils utiliser la 3D?
Entscheid zur Verffentlichung einer AlphaDcision pour la publication dun Alpha
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Data Transfer To Client
~ 1.5 TB Terabytes of 2.5D triangles
~ 15 GBGigabytes of 2.5D trianglesCompression100X
~ 1 - 5 MBMegabytes of 2.5D trianglesReduction3000X
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ViewerVisualisateur
Olivier Terral
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Schritte Etapes Darstellen von 3D Daten in einem WebBrowserAfficher des donnes 3D dans un navigateur web.
Integration der Lsung in map.geo.admin.ch Intgrer la solution dans map.geo.admin.ch
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DDarstellen von 3D Daten in einem WebBrowser
Afficher des donnes 3D dans un navigateur web
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DDarst. 3D: Anforderungen Aff. 3D: Prrequis
Untersttzung Standard Webdienste ( Terrain, WMS, WMTS)Support des web services standard ( Terrain, WMS, WMTS)
Untersttzung Standardformate VektorSupport des formats vecteurs standard (KML, GeoJSON)
Untersttzung MobilgerteSupport mobile
Open Source Software
Kein PluginPas de plugin
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DDarst. 3D: LsungAff. 3D : solution
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DDarst. 3D: CesiumAff. 3D: CesiumCesium ist eine Javascript-Bibliothek fr die Pluginfreie Darstelllung von 3D-Globen in einem Web-Browser Cesium est une library Javascript pour crer des globes 3d dans un navigateur web sans plugin additionel.
Cesium benutzt WebGLCesium utilise WebGL.
Cesium ist Open Source mit einer Apache 2.0 LizenzCesium est Open Source et utilise la licence Apache 2.0
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Darst. 3D: Erstellen eines Globus mit CesiumAff. 3D: Crer un globe avec CesiumDemo
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DDarst. 3D: Probleme Aff. 3D: ProblmeBeim Start wird ein Panorama von ber 900 http Abfragen und 20MB Daten gemacht
A louverture dun panorama 900 requtes http et 20 Mo de donnes tlcharges.
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DDarst. 3D: LsungenAff. 3D: SolutionsLimitierung des Detaillierungsgradlimitations des niveaux de dtails
Limitierung des Terrain auf den Perimeter der Schweizlimitation du terrain ltendue la Suisse
Einsatz von Nebelutilisation du brouillard
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DDarst. 3D: ResultatAff. 3D: RsultatAnzahl http Anfragen Nb requtes httpDatentransferDonnes tlchargesReduzierung um +70% der bentigten BandbreiteRduction de plus de 70% du traffic internet
900 27020 Mo 5Mo
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Integration inIntgration dans map.geo.admin.ch
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Map (2D)Globe (3D) Synchronisation (Ebene Date, Vektorobjekte, zoom Openlayers 3 JS libraryOL3-Cesium JS libraryCesium JS library (couches de donnes, objets vectoriels, zoom )
Integration Intgration I
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DIntegration Intgration II
Demo
Data
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Ausblick perspective
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DAusblick perspective 2016 3D Viewing & Dienste BETA: Gebude/ Brcken V1: Namen / Wald Vectortiling
Visualisation et service 3DBETA: btiments/ ponts V1: noms / fretTuilage vectoriel
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DPhasen und MeilensteinePhases et jalons
InitialisierungKonzeptRealisierungEinfhrung
Projekt-Initialisierungs-auftrag
Projekt-freigabe
Phasen-freigabe
Phasen-freigabe
Betriebs-aufnahme
Projekt-abschlussSteuerung
Variantenwahl
AgileEntwicklung
Systemarchitektur
Vor-Abnahme16.12.15 PREVIEW(2.5D)
BETA(3D)Fhrung und Ausfhrung01.201521.4.201505.201511.20157.2016Q4.2016
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3D-Visualisierungsmodellmodle de visualisation 3D
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DWeiterentwicklung von qualitativ hochstehenden 2D und 3D-Visualisierungen fr verschiedene Plattformen. 3D-Geometriemodell + 3D-Darstellungsmodell = 3D-Visualisierungsmodell
3D-Darstellung vom Produkt swissTLM3DBeispiel in Langenthal
84
Danke fr ihre AufmerksamkeitMerci pour votre attentionwww.geo.admin.chmap.geo.admin.chinfo@geo.admin.chTwitter: @[email protected]
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D16.08.200785
Danke fr ihre AufmerksamkeitMerci pour votre attentionScreencast :https://youtu.be/RCiVV_hDU6g?t=842
Prsentation :
http://www.slideshare.net/swiss_geoportal
http://www.swisstopo.admin.ch/internet/swisstopo/de/home/docu/Kolloquien.html
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D16.08.200786
Kolloquium Colloque : 13.5.2016Unfallfotodienst der KantonspolizeiService des photos daccidents de la police cantonale de Zurich -> Annulliert / annull
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3DMerci
Bundesamt fr Landestopografie swisstopoKOGIS & TOPO : geo.admin.ch 3D