Pierre Grussenmeyer 
  
Klaus Hanke 
  
Einsatz eines TLS Systems in der Ingenieurvermessung

Keywords: das Gerät für Anwendungen in der Ingenieurvermessung geeignet erscheinen, Allerdings Ausschaltung eventueller systematischer Einflüsse notwendig, die bei "gröberen" Anwendungen eher bedeutungslos sind, Eingehende Untersuchungen und Test zu diesen Einflüssen wurden durchgeführt und die Notwendigkeit einer geeigneten Kalibrierung erkannt

Im

 [START_REF] Grussenmeyer | Einsatz eines TLS-Systems in der Ingenieurvermessung. 14[END_REF]. Einsatz eines TLS-Systems in der Ingenieurvermessung. 14. Internationale Geodätische Woche Obergurgl 2007. Edited by Chesi/Weinold, Herbert Wichmann Verlag, Heidelberg, pp. 21-30. ISBN 978-3-87907-446-4. RAL © ist ein international verwendetes Farbsystem, das 1927 vom heutigen Deutschen Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung entwickelt wurde und hauptsächlich benutzt wird, um industrielle Lackfarben eindeutig zu beschreiben [START_REF] Grussenmeyer | Einsatz eines TLS-Systems in der Ingenieurvermessung. 14[END_REF]. Einsatz eines TLS-Systems in der Ingenieurvermessung. 14. Internationale Geodätische Woche Obergurgl 2007. Edited by Chesi/Weinold, Herbert Wichmann Verlag, Heidelberg, pp. 21-30. ISBN 978-3-87907-446-4. 

Additionskonstante

Im Hinblick auf mögliche Anwendungen mit höheren Genauigkeitsanforderungen -besonders in der Ingenieurvermessung -wurde versucht mehr über dieses Phänomen herauszufinden.

Im Labor des Arbeitsbereichs für Vermessung und Geoinformation der Universität Innsbruck besteht eine kleinräumige Eichbasis bestehend aus 9 Betonpfeilern mit Zwangszentrierung (Abb.4). 

Neuer Arbeitsablauf für die Vermessung mit TLS Systems

Die traditionelle Scanmethode basiert auf der Messung von gemeinsamen Zielpunkten oder -kugeln, um verschiedenen Scans aufeinander oder auf ein übergeordnetes Koordinatensystem zu beziehen. Mindestens 3 gemeinsame Punkte sind notwendig, um 2 Punktwolken derart aufeinander zu registrieren und zu vereinigen.

Der neue Arbeitsablauf, der mit dem GX-Scanner vorgeschlagen wird, ist dem eines Tachymeters sehr ähnlich (Lemmon & Biddiscombe, 2006).

-Das Instrument kann über einem bekannten Punkt zentriert aufgestellt werden -Der Scanner kann mittels elektronischer Libelle horizontiert werden.

-Die Instrumentenhöhe über einem bekanntem Bodenpunkt kann bestimmt werden (Abb.9) -Die Höhe eines Anschlusspunktes kann relativ zum Standpunkt bestimmt werden 

Überwachung der Dammbewegungen

In diesem Kapitel sollen Ergebnisse von Auswertungen von Punktwolken, die mit einem Trimble GX Scanner an einem Bahndamm aufgenommen wurden, gezeigt werden.

Ziel war eine Verbesserung der Qualität der Bewegungsmessungen, welche von der Topografischen Abteilung der französischen Bahnverwaltung SNCF initiiert wurde, um die Leistung der Lasergrammetrie zur Aufdeckung von Verformungen im direkten Vergleich 

  Abb. 1: Trimble GX laserscanner

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  Abb. 2: RAL © Testfeld mit codiertem Farbsystem

  Abb. 4: Konfiguration der Messbasis

  Abb. 6: Elektronische Libelle im GX Scanner

  Abb. 8: Das Testobjekt : der Bahndamm in Souillac (Frankreich)

  Abb. 11: Punktübersicht: blau … Scanner-Standpunkte: rot …Anschlusspunkte Eine Anzahl von zylindrischen Messmarken (Abb.12) ist über das Objekt verteilt, deren Spitzen seit vielen Epochen durch überbestimmte Richtungsmessung bestimmt wurden.

  

  Eine Korrektur aller vom Scanner gemessenen Strecken in Abhängigkeit der Intensität des reflektierten Signals erscheint daher dringend notwendig. Eine ähnliche Korrektur wird beim Airborne Laserscanning bereits standardmäßig durchgeführt und ist durch die nunmehr verfügbare hohe Genauigkeit bei Nahbereichsscannern ebenfalls nötig.

	Der auffällige Zusammenhang zwischen der systematischen Verschiebung der Mittelebene
	und dem Messrauschen ist statistisch signifikant. Die oberste Kurve zeigt die Intensität des
	reflektierten Signals. Die Systematik in der Lage der Farbflächen und die Intensitätswerte
	sind offensichtlich miteinander verknüpft. Der Korrelationskoeffizient hat einen Wert von
	r = -0.81.
	Allgemein ist eine Wechselbeziehung zwischen der systematischen Lageänderung der Flä-
	chen und der Intensität des Signals sichtbar und tritt auch in ähnlicher Weise in allen weite-
	ren Zeilen der Testfläche auf. Schwache Intensität des Signals ist mit einer systematischen
	Abweichung der Ebene und großem Messrauschen verbunden. Die unterschiedliche Lage
	der Ebenen der Farbflächen in Messrichtung können als Additions"konstante" der Stre-
	ckenmessung gedeutet werden.
	Grussenmeyer, P., Hanke, K. (2007). Einsatz eines TLS-Systems in der Ingenieurvermes-
	sung. 14. Internationale Geodätische Woche Obergurgl 2007. Edited by Chesi/Weinold,
	Herbert Wichmann Verlag, Heidelberg, pp. 21-30. ISBN 978-3-87907-446-4.

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. Einsatz eines TLS-Systems in der Ingenieurvermessung. 14. Internationale Geodätische Woche Obergurgl 2007. Edited by Chesi/Weinold, Herbert Wichmann Verlag, Heidelberg, pp. 21-30. ISBN 978-3-87907-446-4. Abb. 3: Korrelation zwischen Intensität, Abweichung und Rauschen Die Differenz zwischen hinterster und vorderster Ebene beträgt dabei bis zu 5 mm. Die hintersten Ebenen, vom Scanner aus gesehen, sind die orange Grundfarbe (Y30) und blau (B40) an der linken Seite sowie purpurrot-violett (RAL 4007) und ultramarine-blau (RAL 5002) am rechten Ende dieser Zeile. Die Niveaus aller weiteren Farben -von "sandgelb" (RAL 1002) links bis zum rechten himmelblau (RAL 5015) -unterscheiden sich nicht erheblich. Die mittlere Kurve zeigt das Rauschen der Punkte. Die Werte beschreiben die mittlere quadratische Abweichung (rmse) der ca. 900 gemessenen Punkte in Bezug auf ihre mittlere Ebene. 5

  wurde auf 4 verschiedenen Stationen auf der Krone einer Stützmauer (Abb.11) aufgestellt, deren Koordinaten und Höhen eine Woche vorher durch Tachymetrie und Nivellement bestimmt worden waren. Der Scanner wurde horizontiert und wie in Absatz 3 beschrieben "geodätisch" eingesetzt. Die folgende Tabelle zeigt Ergebnisse aus PointScape bei der Positionierung des Scanners bezüglich der Anschlusspunkte (freie Stationierung). Die Abweichungen sind in der Größe von 1cm für die Strecken für Entfernungen von 21m bis 122m. Diese Information erlaubt dem Beobachter direkt die Genauigkeit des Standpunktes bzw. der Aufstellung und die Homogenität des Netzes zu überprüfen.

		Anzahl der				Entfernung des
	Zielpunkt	Scans	delta X	delta Y	delta Z	Anschlußpunktes
	102	5	0.004 m	0.001 m	0.008 m	51.717 m
	5000	5	0.001 m	0.005 m	0.003 m	46.311 m
	Grussenmeyer, P., Hanke, K. (2007). Einsatz eines TLS-Systems in der Ingenieurvermes-
	sung. 14. Internationale Geodätische Woche Obergurgl 2007. Edited by Chesi/Weinold,
	Herbert Wichmann Verlag, Heidelberg, pp. 21-30. ISBN 978-3-87907-446-4.

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Der Scanner

Laser Scanners Improve Survey Workflow. Profes

  Der neue Trimble GX Laserscanner wurde sowohl im Labor als auch unter Feldbedingungen bezüglich Genauigkeit und Arbeitsablauf getestet. Die Labortests zeigten, dass aufgrund des Verhaltens bei farbigen Oberflächen eine Korrektur aller vom Scanner gemessenen Strecken in Abhängigkeit der Intensität des reflektierten Signals dringend notwendig erscheint. Die Eichmessungen der verschiedenen Scanner in Innsbruck und Strassburg ergaben, dass diese Additionskonstanten in hohem Grade statistisch signifikant sind und für präzise Anwendungen berücksichtigt bzw. korrigiert werden müssen. Diese Prozedur sollte zukünftig in den Aufstellvorgang des Scanners integriert sein. Der neue Arbeitsablauf mit dem GX-Scanner, der vom Hersteller vorgeschlagen wird und sehr ähnlich der eines Tachymeters ist, wurde für die Überwachung der Bewegungen eines 200m langen und 32m hohen Dammes getestet. Die Ergebnisse bei der Positionierung des Scanners bezüglich der Anschlusspunkte haben Streckenabweichungen in der Größe von 1cm für Entfernungen von 21m bis 122m im direkten Vergleich mit anderen Vermessungsmethoden ergeben. Die Ergebnisse zeigen, dass der Scanner und die vorgeschlagene Meßmethode dafür geeignet sind. Die Unterschiede zwischen Messungen zu Spitzen von zylindrischen Messmarken und den Referenzkoordinaten aus Tachymetermessungen, ergeben akzeptable Abweichungen in Lage und Höhe. Es wird weiters vorgeschlagen, neue Methoden wie eine Extraktion von Linieninformation für ein linienbasiertes Matching zwischen verschiedenen Epochen einzuführen. The ISPRS International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences Vol. XXXVI, Part 5, ISSN 1682-1750.Lemmon T.,Biddiscombe P., 2006.sional Surveyor Magazine, March 2006, pp. 14-18. RAL, 2006. RAL German Institute for Quality Assurance and Certification.

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	und 100m steigt die Genauigkeit auf ca. 1 -3 cm an. Der Bereich über 100m sollte für
	solche Präzisionsmessungen nicht verwendet werden.
	5. Zusammenfassung
	Grussenmeyer, P., Hanke, K. (2007). Einsatz eines TLS-Systems in der Ingenieurvermes-
	sung. 14. Internationale Geodätische Woche Obergurgl 2007. Edited by Chesi/Weinold,
	Herbert Wichmann Verlag, Heidelberg, pp. 21-30. ISBN 978-3-87907-446-4.

Literatur

Hanke K.,

Grussenmeyer P., Grimm-Pitzinger A., Weinold Th., 2006

. First Experiences with the Trimble GX Scanner.