Klassische Vermessung oder terrestisches Laserscanning

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Die klassische Vermessung und das terrestrische Laserscanning unterscheiden sich grundlegend in der Erfassungsmethode und erfordern entsprechend verschiedene Auswerteverfahren.

Vermessung mit dem Tachymeter (Totalstation)

Beim Aufmaß mit einem Tachymeter bestimmt der Vermesser die zu erfassenden Punkte (z. B. Gebäudeecken). Dazu wird beispielsweise eine Zielmarke (z. B. ein Prisma) an die jeweilige aufzumessende Hausecke angehalten und tachymetrisch bestimmt (häufig indirekt/exzentrisch). Die daraus resultierenden Koordinaten dieser Einzelpunkte werden dann von einem CAD-Zeichner zu einem Modell verarbeitet (z. B. zu einem Lageplan). Der CAD-Zeichner kann sich dabei nur auf die Punkte stützen, die vor Ort auch aufgemessen wurden. Zusätzliche Informationen oder vergessene Messungen können meistens nur in einer weiteren Vermessung vor Ort bestimmt werden und lassen sich nicht aus den erfassten Daten ableiten.

Vermessung mit dem terrestrischen Laserscanner

Beim Laserscanning hingegen werden durch den Laserscanner sehr viele Messpunkte willkürlich auf dem zu vermessenden Objekt abgelegt. Dabei hat der Anwender keinen Einfluss darauf, wo genau diese Punkte liegen; vielmehr werden die einzelnen Punktpositionen durch den horizontalen und vertikalen Antrieb des Laserscanners definiert. Des Weiteren spielen hierbei der Laserscanner-Standort sowie gewählte Scannerauflösungen eine bedeutende Rolle. Von Vorteil ist die hohe Anzahl der Messpunkte (aktuelle Laserscanner liefern bis zu 1 Million Punkte je Sekunde) sowie die einzigartige Detaillierung. Damit erhält der CAD-Zeichner nahezu alle Informationen in Millionen von Punktkoordinaten und zusätzlich eine fotorealistische Dokumentation. In der Auswertung leitet der Bearbeiter die gewünschten Informationen projektbezogen aus den Laserscanning-Daten ab.

Unterschiedliche Ansätze in der Datenauswertung (Totalstation/Laserscanner)

Entsprechend der unterschiedlichen Aufnahmeverfahren sind Ansätze, die Punktwolken nach dem Prinzip der tachymetrischen Vermessung auszuwerten, kritisch zu hinterfragen. Dabei sind folgende Aspekte zu beachten:

Manuelles Anklicken nicht qualifizierter Messpunkte (Einzelpunkte der Laserscanner-Punktwolke)

  • Nicht klassifizierte Messpunkte (Laserscanning-Messpunkte) lassen sich nicht per Anklicken manuell zu einem Plan verbinden, da die Messpunkte vom Laserscanner willkürlich auf dem zu vermessenden Objekt abgelegt wurden.
  • Die hohe Anzahl von Einzelpunkten (es werden bis zu 1 Million Punkte je Sekunde erfasst) macht es dem Bearbeiter unmöglich, diese manuell zu interpretieren. Niemand kann schließlich Millionen von Einzelpunkten verbinden.
  • Die Genauigkeit einer Punktwolke ergibt sich aus der Interpretation der Gesamtheit der Punkte. Das Auswerten einzelner Punkte entspricht nicht der Arbeitsweise des Laserscanners.

Am Beispiel der Hausecken könnte man die Laserscanner-Datenauswertung wie folgt erläutern:

  • a: Punktwolke zweier Hauswände (Punktwolke in CAD-Software - Image 1)

     
  • b: Auswahl der Laserscanner-Messpunkte der ersten Gebäudewand

     
  • c: Erstellung der Gebäudekante in der Top-Ansicht (Mittellinie aller Punkte auf der Wand)

     
  • d: Selektion aller Messpunkte der zweiten Gebäudewand

     
  • e: Erstellung der zweiten Gebäudekante in der Top-Ansicht als Mittellinie aller Scanpunkte

     
  • f. Verschneiden der beiden Linien zu einer Gebäudeecke

     

Die Qualität der Auswertung steigt signifikant mit der Anzahl der Messpunkte. Ein CAD-Zeichner sollte sich immer auf möglichst viele Laserscanner-Messpunkte stützen und diese mittels geeigneter Laserscanner-Software auswerten bzw. interpretieren. Das Arbeiten mit schmalen Schnitten birgt ein großes Risiko, da man den Großteil der Punktwolke (die Informationsquelle) einfach ausklammert.

Fazit

Die Vermessung mit dem Tachymeter eignet sich vor allem für Objekte, von denen nur wenige Messpunkte benötigt werden, sowie für Projekte, in deren Verlauf mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einem späteren Zeitpunkt keine weiteren Punkte vor Ort erfasst werden müssen.

Wenn allerdings komplexe Objekte mit vielen Details in kurzer Zeit erfasst werden müssen, sollte Laserscanning als Messverfahren eingesetzt werden. Durch die vollständige Erfassung und die Vielzahl von Messpunkten können keine Maße vergessen werden. Es brauchen lediglich die gewünschten Daten ausgewertet werden; weitere Analysen sind jederzeit ohne Mehraufwand durchführbar. Die Datenauswertung erfolgt mit geeigneter Software automatisch und reduziert sowohl Zeit als auch Kosten. Das realitätsnahe Abbild von erfassten Objekten kann sofort in einem CAD-System verwendet werden und ermöglicht absolute Planungssicherheit.