Modernste Vermessung durch 3D-Laserscanning

Was ist 3D-Laserscanning?

Durch die mittlerweile ausgereifte moderne Lasertechnologie wird es möglich Punktwolken (Ansammlung von Punkten hoher Messdichte)in relativ kurzer Messzeit zu erzeugen. Ein Hochgeschwindigkeitsscanner sendet einen Laserstrahl im infraroten Lichtwellenbereich durch eine rotierende Optik. Das von den Umgebungsobjekten reflektierte Licht wird wiederum im Laserscanner empfangen und die Intensität sowie die Phasenverschiebung der Lichtwelle ermittelt.

Die Distanz und empfangene Intensität kann jetzt jedem einzelnen,  mehrmals gemessenen Messpunkt zugeordnet werden. Es entsteht, abhängig von der pro Rotation erfassten Anzahl von Messpunkten die sogenannte Punktwolke in Graustufen und der jeweiligen Auflösung / Punktdichte.

Eine aus 3D-Laserscanning enwickelte Punktwolke besteht aus vielen Millionen einzelner, dreidimensionaler mehrmals gemessener Punkte.

1 Million Messpunkte/Sekunde ist Stand der Technik. Die Genauigkeit eines terrestrischen Laserscans liegt im Millimeterbereich. Nach Bereinigung und Selektierung unbrauchbarer, unerwünschter Objekte oder auch Fehlmessungen (Ausreisser) entsteht eine reduzierte Punktwolke zur weiteren Verarbeitung.

Eine Ableitung von Grundrissen, Schichten, Schnitten oder entzerrten Orthofotos, digitale Geländemodelle aus der Punktwolke im gewohnten CAD. Das einfrieren der Momentsituation zum Beispiel die eines Verkehrsunfalles eröffnet auch dort neue Möglichkeiten. Eine im Laserscanner integrierte HDR(High Dynamic Range oder Hochkontrast) Farbkamera ermöglicht das Verschmelzen von vielen Einzelbildern zu Bildpanoramen in hoher Auflösung, welche die Farbgebung eines jeden Graustufen-Scans zum Ziel hat.

Der naturnahen, fotorealistischen Darstellung der Objekte steht nun nichts mehr im Weg. Von Registrierung einzelner Scans oder Punktwolken spricht man wenn die Rohdaten, durch Filter bereinigt, verknüpft und eventuell georeferenziert wurden. Selten genügt ein Scanstandpunkt um ein Objekt komplett zu erfassen. Für eine detaillierte Bestandsaufnahme werden meist mehrere einzelne Scans
in der geforderten Auflösung und Qualität benötigt und anschließend zusammengeführt (registriert).

Die Verknüpfung der Scans erfolgt durch identische Punkte, wie Referenzmarken, Messmarken, Kugeln aber auch eindeutige Objektpunkte.
Falls genügend Struktur in den einzelnen Scans vorhanden ist, wird es möglich unter bestimmten Vorraussetzungen für Translationen und Rotationen die einzelnen Scans passpunktfrei. zu verknüpfen.

Die tachymetrische Aufnahme und die Überführung in ein übergeordnetes Koordinatensystem der Referenzpunkte erhöht die Qualität und Lagegenauigkeit der Registrierung wesentlich.

Wir nutzen hierzu einen 3D-Laserscanner der Firma Faro.

Welche Vorteile bietet 3D-Laserscanning?

3D-Laserscanning bietet die Möglichkeit komplexe Geländemodelle zu erstellen und auch wirklichkeitsgetreue Präsentationen Ihrer Projekte zu gestalten. Hier spielt auch der Zeit-Kosten Faktor eine wesentliche Rolle.

Vorteile gegenüber des konventionellen Aufmaßes:

• Detailgetreue Darstellung
• Schnelles und effizientes Aufmaß im Vergleich zur Datenmenge
• Wenig kostenintensive Nachmessungen erforderlich. Hier gilt natürlich auch: was nicht gescannt, ist auch nicht gemessen.
• Die Daten können auch zu einem späteren Zeitpunkt bei Bedarf verarbeitet werden
• Sicheres Aufmaß in Gefahrenbereichen.
• Wenn das Zeitfenster für eine konventionelle Vermessung zu klein ist.
• Effizientes Aufmafl komplexer Objekte.

Anwendungsgebiet des 3D-Laserscanning