3D City DB とは

3D City DB は、3D 都市モデルをデータベース上で管理・分析するためのデータベーススキーマと、インポーター / エクスポーター、ビューアーなど一連のツールを含む、オープンソースのパッケージです。
データベースは Oracle Spatial and Graph と PostGIS に対応しており、CityGML のフォマットに対応したスキーマを持ちます。

3D City DB には Docker イメージも用意されており、簡単に環境を構築することができます。
今回は PostgreSQL + PostGIS のイメージを使って構築したデータベースに、CityGML ファイルをインポートしてみます。

使用環境

Mac OS Big Sur 11.2.3
Docker Desktop 3.2.2
TablePlus

使用する Docker Image のリポジトリ

3D City Database PostGIS Docker image
https://github.com/tum-gis/3dcitydb-docker-postgis/

3DCityDB Importer/Exporter Docker
https://github.com/tum-gis/3dcitydb-importer-exporter-docker

手順

Docker の準備

Docker がインストールされていない場合は、以下からダウンロードしてセットアップして下さい。

3D City Database PostGIS Docker image のセットアップ

PostGIS (PostgreSQL) のイメージを使用します。

こちらのシェルスクリプトをダウンロードして実行します。

wget でダウンロードする場合

wget https://raw.githubusercontent.com/tum-gis/3dcitydb-docker-postgis/master/quickstart.sh

スクリプトを実行する

sh quickstart.sh

対話形式でパラメーターを設定します。今回はデフォルトパラメーターで進めます。

Please enter a NAME for the 3DCityDB PostGIS Docker container. Press ENTER to use default.
(default=citydb-container): 

Please enter a PORT for the 3DCityDB PostGIS Docker container to listen on. Press ENTER to use default.
(default=5432): 

Please enter a USERNAME for the 3DCityDB. Press ENTER to use default.
(default=postgres): 

Please enter a PASSWORD for the 3DCityDB. Press ENTER to use default.
(default=postgres): 

Please enter a DATABASE NAME for the 3DCityDB. Press ENTER to use default.
(default=citydb): 

Please enter the SRID fof the spatial reference system of the 3DCityDB. Press ENTER to use default.
(default SRS=WGS84, SRID=4326): 

Please enter the name of the spatial reference system to use for the 3DCityDB. Press ENTER to use default.
(default SRS=WGS84, SRSNAME=urn:ogc:def:crs:EPSG::4326):

citydb-container コンテナが作成され、コンテナが起動します。

次回以降は docker start citydb-container でコンテナを起動可能です。

docker ps コマンドでコンテナの稼働状況を確認しましょう。

$ docker ps
CONTAINER ID   IMAGE                     COMMAND                  CREATED       STATUS          PORTS                    NAMES
753ba67b90ba   tumgis/3dcitydb-postgis   "docker-entrypoint.s…"   6 weeks ago   Up 14 seconds   0.0.0.0:5432->5432/tcp   citydb-container

データベースの確認

TablePlus で DB へアクセスしてみます。
今回は Mac で無料で利用できる PostgreSQL クライアントとして、無料トライアル版の TablePlus を選択しました。
TablePlus が手元に無い方は、以下からダウンロードしてください。

デフォルトパラメーターでセットアップした場合は、下記の情報で接続可能かと思います。

Host/Socket: localhost
Port: 5432
User: postgres
Password: postgres
Database: citydb

テーブルが確認できれば OK です。

3DCityDB Importer/Exporter Docker で CityGML をインポート

まず、Importer/Exporter コンテナが参照可能なフォルダを作成します。
ここでは /my/local/share/folder フォルダとします。

mkdir /my/local/share/folder -p

次にインポートする CityGML ファイルを配置します。
/my/local/share/folder/example.gml

データベース接続のため、citydb-container の IP アドレスを確認します。
コンテナに入り hostname -i で IP アドレスを確認しています。

docker exec -it citydb-container /bin/bash

hostname -i
172.17.0.2

docker run でインポーターを実行します。
ここでは IP アドレス 172.17.0.2 を指定します。パラメーターは書き換えてください。

docker run --name impexp -i -t --rm \
  -v /my/local/share/folder:/share \
  tumgis/3dcitydb-importer-exporter import \
  /my/local/share/folder/example.gml -H 172.17.0.2 -P 5432 -d citydb -u postgres -p postgres

以下のようなログが出力されてインポートが始まります。ファイルサイズによっては時間がかかります。

# 3DCityDB ImporterExporter Docker #############################################
################################################################################
# Official repo   github.com/3dcitydb/importer-exporter
# Docker repo     github.com/tum-gis/3dcitydb-importer-exporter-docker

# Version info -----------------------------------------------------------------
  sha1 short    3ae3a2f
  sha1          3ae3a2f7d69897a268711cebdaaa65c0be2c54fd
  commit time   Wed Jan 13 22:14:45 2021 +0100
  branch        master

# Maintainer -------------------------------------------------------------------
  Bruno Willenborg
  Chair of Geoinformatics
  Department of Aerospace and Geodesy
  Technical University of Munich (TUM)
  b.willenborg(at)tum.de
  www.gis.lrg.tum.de
################################################################################


Command line passed to 3DCityDB ImporterExporter:
	import /my/local/share/folder/example.gml -H 172.17.0.2 -P 5432 -d citydb -u postgres -p postgres


[14:09:55 INFO] Starting 3D City Database Importer/Exporter, version 4.3.0
[14:09:55 INFO] Loading plugins
[14:09:55 INFO] Initializing plugin org.citydb.plugins.spreadsheet_gen.SPSHGPlugin
[14:09:55 INFO] Loading database schema mapping
[14:09:55 INFO] Loading ADE extensions
[14:09:55 INFO] Loading CityGML and ADE contexts
[14:09:57 INFO] Initializing application environment
[14:09:57 INFO] Executing 'import' command
[14:09:57 INFO] Connecting to database 'postgres@172.17.0.2:5432/citydb'.
[14:09:57 INFO] Database connection established.
[14:09:57 INFO] 3D City Database: 4.0.3
[14:09:57 INFO] DBMS: PostgreSQL 12.5 (Debian 12.5-1.pgdg100+1)
[14:09:57 INFO] Connection: postgres@172.17.0.2:5432/citydb
[14:09:57 INFO] Schema: citydb
[14:09:57 INFO] SRID: 4326 (Geographic2D)
[14:09:57 INFO] SRS: WGS 84
[14:09:57 INFO] gml:srsName: urn:ogc:def:crs:EPSG::4326
[14:09:57 INFO] Spatial indexes are enabled.
[14:09:57 INFO] Normal indexes are enabled.
[14:09:57 INFO] Creating list of files to be imported...
[14:09:57 INFO] List of import files successfully created.
[14:09:57 INFO] 1 file(s) will be imported.
[14:09:58 INFO] Importing file: /share/folder/example.gml
[14:10:02 INFO] Resolving XLink references.
[14:10:02 INFO] Cleaning temporary cache.
[14:10:02 INFO] Imported city objects:
[14:10:02 INFO] bldg:Building: 999
[14:10:02 INFO] Processed geometry objects: 9999
[14:10:02 INFO] Total import time: 04 s.
[14:10:02 INFO] Database import successfully finished.

Database import successfully finished. と出れば完了です。

データベースへアクセスし、インポートされていることを確認しましょう。

まとめ

簡単にデータベース上に CityGML をインポートすることができました。

データベース上にデータがあると、分析や加工、アプリ開発が捗るのかなと思います。

同じような手順でデータベース上で管理しているデータをエクスポートすることも可能です。
詳しくは公式ドキュメントをご覧ください。