Höhenabfrage
Geländehöhen aller Netzknoten von einem Online-Höhendienst abrufen und als z-Koordinaten übernehmen
Überblick
Die Höhenabfrage weist allen Knoten des aktiven Netzes automatisch Geländehöhen zu. Dazu werden die Knotenkoordinaten an einen Online-Höhendienst gesendet und die zurückgelieferten Höhen als z-Koordinaten übernommen.
Die Knotenhöhen sind die einzige Höheninformation, die VICUS Districts kennt - ein Geländemodell im eigentlichen Sinn gibt es nicht. Aus ihnen entsteht der geodätische Druckanteil , und der wirkt an drei Stellen:
- im Streckenprofil und in den Druckgrößen der stationären Berechnung, sobald die Option Geodätische Höhe berücksichtigen aktiv ist,
- im Netzbericht, der das Druckprofil zwischen Energiezentrale und Schlechtpunkt gegen die Nenndruckstufe und den minimalen Betriebsdruck prüft und die geodätische Höhe als eigenes Diagramm druckt,
- in der dynamischen Simulation: die Knotenhöhen werden beim Export in das Rechenmodell übernommen, jeweils bezogen auf den Referenzknoten der Druckhaltung.
Warum Höhendifferenzen die Druckbilanz bestimmen, welche Datengrundlage dafür taugt und wie genau sie sein muss, beschreibt der Wissensartikel Geländehöhen und Topografie in der Netzplanung.
Aufruf
Schaltfläche 
Höhen abfragen in der Gruppe Topologiebearbeitung - Reiter 
Netz, Seite Allgemeines & Topologie.
Voraussetzungen
| Voraussetzung | Erläuterung |
|---|---|
| Gültiger Koordinatenursprung | Das Projekt muss georeferenziert sein (Koordinatenursprung mit UTM-Zone). Der Ursprung wird beim Import von OpenStreetMap- oder GIS-Daten automatisch gesetzt, kann aber auch manuell festgelegt werden. |
| Internetverbindung | Die Höhen werden von einem Online-Dienst (Mapy.com Elevation API) abgerufen. |
Ablauf
- VICUS Districts rechnet die Position jedes Netzknotens über den Koordinatenursprung in absolute UTM-Koordinaten und daraus in geografische Breite und Länge um.
- Die Koordinatenliste wird an den Höhendienst gesendet; ein Fortschrittsdialog (Rufe Höhendaten ab.) zeigt den laufenden Abruf.
- Die kleinste zurückgelieferte Höhe wird als neue z-Höhe des Projektursprungs gesetzt. Jeder Knoten erhält als z-Koordinate seine Höhe relativ zu diesem Minimum:
- Alle übrigen Netze im Projekt werden um die Ursprungsverschiebung korrigiert, sodass sie ihre absolute Höhenlage behalten.
- Nach erfolgreichem Abschluss erscheint eine Bestätigungsmeldung.
Die Abfrage betrifft nur das aktive Netz. Knoten, die Sie später hinzufügen - gezeichnete Rohre, nachträglich verbundene Abnehmer, beim Erzeugen von Schnittpunkten eingefügte Verzweigungsknoten - behalten z = 0, bis Sie die Abfrage wiederholen.
Die Änderung ist als ein Undo-Schritt (Aktualisierte Höhendaten.) hinterlegt und kann mit Strg+Z vollständig zurückgenommen werden.
Absolute und relative Höhe
Knotenpositionen werden in VICUS Districts relativ zum Projektursprung gespeichert. Die absolute Geländehöhe eines Knotens ergibt sich erst durch Addition der z-Koordinate des Ursprungs:
Da die Höhenabfrage die kleinste gefundene Geländehöhe als neuen Ursprung setzt, liegt der tiefste Knoten des aktiven Netzes anschließend bei z = 0 - und der Ursprung verschiebt sich bei jeder erneuten Abfrage, sobald sich das Netz seither in die Tiefe oder in die Höhe ausgedehnt hat. Verlassen Sie sich deshalb nicht darauf, dass eine notierte z-Koordinate nach einer zweiten Abfrage noch dieselbe Stelle im Gelände bezeichnet.
Welche der beiden Zahlen die Oberfläche zeigt, hängt von der Stelle ab:
| Anzeige | dargestellter Wert |
|---|---|
| Knotenbeschriftung in der 3D-Szene (Beschriftung: Höhe bzw. Knotenname (Höhe)) | absolute Höhe |
| Zusammenfassung der stationären Berechnung, Abschnitt Höhenunterschiede (höchster Punkt, Lage der Energiezentralen) | absolute Höhe, dahinter die Differenz zum höchsten Punkt |
| Netzbericht, Diagramm Geodätische Höhe und Abschnitt Höhenunterschiede | absolute Höhe |
| Streckenprofil der stationären Berechnung, Größe Höhe und Tabellenspalte Höhe [m] | z-Koordinate relativ zum Projektursprung |
| Eingabefeld ΔZ beim Verschieben eines selektierten Knotens | z-Koordinate relativ zum Projektursprung |
Für die Hydraulik ist der Unterschied ohne Belang - in den geodätischen Druckanteil geht ausschließlich die Differenz zweier Knotenhöhen ein, und die ist in beiden Bezugssystemen gleich. Beim Vergleich mit Planunterlagen oder mit Werten aus einer amtlichen Höhenaufnahme müssen Sie den Bezug dagegen kennen.
Datenquelle und Genauigkeit
Der Höhendienst liefert Geländehöhen aus einem digitalen Geländemodell, also aus der Erdoberfläche ohne Bewuchs und Bebauung. Für Deutschland, Österreich und Tschechien greift er auf nationale, LiDAR-basierte Modelle zurück; die Genauigkeit liegt dort im Meterbereich und reicht für Vorplanung und Entwurf aus.
Übernommen wird die Geländeoberfläche, so wie der Dienst sie zurückgibt. VICUS Districts korrigiert weder die Verlegetiefe noch den Höhenbezug des Modells: Der Knoten liegt auf Geländeniveau, nicht auf der Rohrachse, und die Höhen behalten das Datum des Dienstes. Solange die Trasse durchgehend in gleicher Tiefe liegt und alle Höhen aus derselben Quelle stammen, hebt sich beides in jeder Höhendifferenz wieder heraus.
Zur Einordnung der nötigen Genauigkeit: 1 m Höhenunterschied entspricht rund 0,1 bar, 10 m rund 1 bar. Ein Höhenfehler von wenigen Metern verschiebt das Druckniveau also spürbar. Wie sich Geländemodell, Oberflächenmodell und Rohrachse unterscheiden und wann eine amtliche Höhenaufnahme nötig wird, beschreibt Geländehöhen und Topografie in der Netzplanung.
Höhen aus Importen
Nicht jedes Netz braucht eine Höhenabfrage - je nach Herkunft bringen die importierten Daten bereits Höhen mit:
| Quelle | Höhen |
|---|---|
| GIS-Import (GeoJSON, Shapefile, GeoPackage) | Die z-Werte werden aus der Geometrie übernommen und wie x und y in das Koordinatensystem des Projekts transformiert. Rein zweidimensionale Geometrien liefern z = 0. |
| STANET-Import (CSV) | Die geodätische Höhe stammt aus dem Feld GEOH der Knotentabelle. Fehlt das Feld, wird 0 angesetzt. |
| OpenStreetMap-Import | keine Höhen; der Import setzt lediglich die Georeferenzierung des Projekts |
| Netz zeichnen | keine Höhen; neue Knoten entstehen mit z = 0 |
Eine anschließende Höhenabfrage überschreibt die vorhandenen z-Werte des aktiven Netzes vollständig. Führen Sie sie also nicht routinemäßig aus, wenn Ihr GIS- oder STANET-Datensatz bereits vermessene Höhen enthält - diese sind in aller Regel genauer als ein Online-Höhenmodell.
Wenn keine Höhen abgefragt werden
Ohne Höhenabfrage und ohne Höhen aus dem Import liegen alle Knoten bei z = 0. Das Netz ist dann rechenfähig, aber vollständig eben:
- Der geodätische Druckanteil ist null. Die Option Geodätische Höhe berücksichtigen bleibt wirkungslos - ob sie gesetzt ist oder nicht, ändert an den Druckgrößen nichts.
- Die Zusammenfassung weist unter Höhenunterschiede für den höchsten Punkt und alle Energiezentralen 0 m aus.
- Die Berechnung läuft ohne Warnung durch. Es gibt keine Meldung, die auf fehlende Höhen hinweist.
Ergebnisse und Druckgrenzenprüfung gelten in diesem Fall ausschließlich für ebenes Gelände. Prüfen Sie deshalb vor der Bewertung eines Betriebspunkts, ob die Höhenunterschiede plausibel sind - eine Zeile mit 0 m in einem topografisch bewegten Planungsgebiet ist ein sicheres Zeichen dafür, dass die Höhenabfrage noch aussteht.
Fehlerfälle
| Meldung | Ursache und Abhilfe |
|---|---|
| Kein gültiger Koordinatenursprung gesetzt | Das Projekt ist nicht georeferenziert. OpenStreetMap- oder GIS-Daten importieren oder den Koordinatenursprung manuell setzen. |
| Fehler in der Koordinatenumrechnung | Die berechneten Breiten-/Längengrade sind ungültig - prüfen, ob Ursprungskoordinaten und UTM-Zone korrekt gesetzt sind. Die Meldung nennt den betroffenen Knoten mit den berechneten Koordinaten. |
| Es konnten keine Höhendaten vom Server abgerufen werden | Keine Verbindung zum Höhendienst - Internetverbindung prüfen; Details stehen ggf. in der angehängten Fehlermeldung. |
Kontrolle und Korrektur
Nach der Abfrage lohnt eine Sichtkontrolle: den 2D-Modus verlassen bzw. die Ansicht drehen, um das Höhenprofil der Trassen räumlich zu prüfen. Ausreißer (z. B. durch Knoten auf Brücken oder in Baugruben) fallen in der Seitenansicht sofort auf. Über Beschriftung: Höhe oder Knotenname (Höhe) schreibt VICUS Districts die absolute Höhe an jeden Knoten.
Zahlenmäßig prüfen Sie die Höhen im Streckenprofil der stationären Berechnung: Die Größe Höhe zeichnet das Höhenprofil des Strangs über der Trassenlänge, die Tabellenspalte Höhe [m] listet die z-Koordinate abschnittsweise auf. Über 
Tabelle als CSV exportieren nehmen Sie die Spalte für einen Abgleich mit Planunterlagen aus dem Programm heraus.
Einzelne Knoten korrigieren Sie von Hand: Knoten in der 3D-Szene selektieren, im Werkzeug Verschieben die Bezugsart Weltkoordinaten wählen und im Feld ΔZ den gewünschten Wert eintragen. Er wird als z-Koordinate relativ zum Projektursprung übernommen.
Eine erneute Höhenabfrage überschreibt alle manuellen Korrekturen des aktiven Netzes. Korrigieren Sie deshalb erst, wenn Topologie und Höhen sonst feststehen - oder halten Sie die Korrekturen so fest, dass Sie sie nach einer weiteren Abfrage wieder nachziehen können.
Praxis-Tipp
Führen Sie die Höhenabfrage erst aus, wenn die Topologie im Wesentlichen steht – also nach Schnittpunkte erzeugen und Abnehmer verbinden. So erhalten auch die automatisch eingefügten Verzweigungsknoten (Mixer) eine korrekte Geländehöhe. Die geodätischen Druckhöhen entscheiden bei topografisch bewegten Trassen mit über den Schlechtpunkt und die erforderliche Pumpenförderhöhe.