Methodik

Im Verlauf dieser Abschlussarbeit werden zwei verschiedene Methoden zur Verknüpfung von 3D-Laserscan-Messungen und einer tachymetrischen Messung miteinander verglichen.

Planung

 

Um die beiden Vermessungsmethoden miteinander zu verknüpfen gibt es verschiedene Ansätze, die jedoch im Grunde das gleiche Ziel verfolgen. Bei allen Verfahren müssen mindestens drei identische Passpunkte in beiden Modellen, von den verschiedenen Instrumenten, erfasst werden, um die Messergebnisse in einem gemeinsamen Koordinatensystem zu überführen. Die identischen Passpunkte können dabei in verschiedensten Formen auftauchen. So gibt es zum Beispiel speziell angefertigte Messutensilien, wie die Prismen-Referenzkugeln, die optimal für die Verknüpfung von tachymetrischen Aufnahmen und 3D-Laserscanning-Daten geeignet sind. Des Weiteren können jedoch auch natürliche Merkmale genutzt werden, die zuvor in der Örtlichkeit definiert wurden. Nachfolgend wird der Messablauf und die darauf folgende Auswertung unter Verwendung der beiden gewählten Methoden beschrieben. 

Messablauf vom Verfahren 1: Prismen-Referenzkugeln

Um die beiden Modelle der Messinstrumente (Tachymeter und terrestrischer 3D-Laserscnaner) durch die Nutzung der Prismen-Referenzkugeln nachträglich miteinander zu verknüpfen, werden an den drei Eingängen des Gebäudes, und somit an den Schnittstellen der beiden Modelle, Nachmessungen durchgeführt. Dabei muss darauf geachtet werden, dass die Sichten zu den Prismen-Referenzkugeln mit beiden Instrumenten gewährleistet sind. Des Weiteren muss beachtet werden, dass die Aufnahme des 3D-Laserscanners mit den restlichen Aufnahmen des Innenbereiches verbunden werden kann. Auch eine günstige Verteilung der Prismen-Referenzkugeln im Raum ist wichtig, um ein möglichst genaues Ergebnis zu erreichen.

Messablauf vom Verfahren 2: Natürliche Merkmale

Um die beiden Messverfahren nachträglich durch natürliche Merkmale zu verknüpfen, werden in den Panoramabildern der bereits bestehenden Scans markante Merkmale gesucht, die sich für eine Registrierung eignen. Dabei gilt es darauf zu achten, dass die Passpunkte in der Örtlichkeit eindeutig mit dem Tachymeter bestimmt werden können und diese möglichst günstig (!!!) im Raum verteilt sind. Anschließend werden die definierten natürlichen Merkmale bei einer Nachmessung in der Örtlichkeit mit dem Tachymeter erfasst. Dabei werden die Messungen in zwei Lagen durchgeführt, um die Genauigkeit der Messung zu steigern.

Auswertung

Die Auswertung der erfassten Verknüpfungen erfolgte in der Software SCANTRA, in welcher bereits die restlichen Scans des Innenaufmaßes miteinander  registriert  wurden. In dieser können die tachymetrisch erfassten Passpunkte der beiden Verfahren importiert werden. Weiterhin werden diese mit den identischen Punkten des 3D-Laserscans abgeglichen und gemeinsame Punktidentitäten erstellt. Mithilfe dieser gleichen Punktidentitäten erfolgt nun eine gemeinsame Blockausgleichung der Daten, um beide Messung in das gleiche System zu überführen. Abschließend können die beiden Modelle in einer CAD-Zeichnung zusammengeführt werden.

Verfasser: Dario Glass
Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Boris Resnik
Zweitgutachter: Prof. Dr.-Ing.  Klaus Hehl 

Externer Betreuer:  Dipl.-Ing. Andreas Enders 
Datum: 05.06.2023