Scannen auf der Akropolis - Trimble

trimble

Scannen auf der Akropolis - Trimble

Technik

&mehr

Eine Publikation für Fachleute der Vermessung

und Kartografi e

Scannen auf der Akropolis

Eine Millionen Strommasten

Weltweit größtes Projekt zur

Waldbestandserfassung

Ausgabe 2010-2

Strategien für

Rohrleitungsvermessungen

Restaurierung eines

gotischen Meisterwerks


Technik

&mehr

Willkommen zur neuesten Ausgabe

von Technik&mehr!

Verehrte Leser,

Immer wieder sind wir beeindruckt von den einzigartigen und spannenden

Projekten, in die unsere Kunden weltweit involviert sind. Jedes dieser Projekte —

und viele andere — zeigen die hohe Effizienz und Produktivität, die sich durch

den Einsatz der Trimble® Technologie erzielen lassen. Beim Lesen dieser Ausgabe

von Technik&mehr werden Sie über einige der Projekte mehr erfahren: ein Scan-

Projekt unter Einsatz innovativer Technik auf der Akropolis in Griechenland, die

weltweit umfangreichste Waldbestandserfassung in Chile mit Hilfe moderner

Raumdatentechnologie, die Ausbaggerung einer Schifffahrtsroute mit Hilfe

eines GNSS-Netzes im Raum Philadelphia sowie die Inventarisierung von

einer Millionen Strommasten in Manitoba

(Kanada) unter Einsatz eines Geografischen

Informationssystems (GIS).

Chris Gibson: Vicepresidente,

Survey Division

die bislang nicht realisierbar waren.

Impressum:

Trimble Engineering &

Construction

5475 Kellenburger Rd.

Dayton, OH, 45424-1099

Telefono: 1-937-233-8921

Fax: 1-937-245-5145

Email: T&M_info@trimble.com

www.trimble.com

Außerdem werden Sie von den Vorzügen der

Trimble VISION Technologie lesen, die

fortschrittlich denkende Vermessungsingenieure

in Frankreich, den USA und Kanada zu nutzen

wissen. Die in der Trimble VX Spatial Station

und der neuen Trimble S8 Totalstation installierte

innovative Technologie macht es möglich, vom

Controller aus “zu sehen, was das Instrument

sieht” und aus der Distanz Messungen auszulösen,

ohne während einer Aufstellung zum Instrument

zurückkehren zu müssen. Damit macht die

Trimble VISION Technologie das Arbeiten im

Feld nicht nur sicherer und effizienter, sondern

ermöglicht auch die Ausführung von Arbeiten,

Die bereits seit fünf Jahren veranstaltete internationale Anwenderkonferenz

Trimble Dimensions wird auch in diesem Jahr stattfinden, und zwar vom 8.

bis 10. November im Hotel Mirage in Las Vegas (Nevada, USA). Das Thema

der Trimble Dimensions 2010 “Converge, Connect, Collaborate“ verspricht

Erkenntnisse darüber, wie einheitliche Technologien die Art und Weise prägen,

in der Fachleute der Vermessung und Kartografie, des Ingenieur- und Bauwesens,

der Geoinformations branche und des mobilen Ressourcenmanagements

ihre Verbindungen knüpfen und kooperieren, um erfolgreich zu arbeiten. Die

Teilnehmer werden Gelegenheit haben, sich mit führenden Vertretern der

Branche zu vernetzen, Partnerschaften aufzubauen, neue Kontakte zu knüpfen,

Potenziale zu diskutieren und herauszufinden, wie sie den Herausforderungen

des heutigen wettbewerbsgeprägten Arbeitsumfelds begegnen können. Lassen

Sie sich Trimble Dimensions 2010 nicht entgehen!

Und schließlich, falls Sie an einem innovativen Projekt arbeiten, von dem Sie

gerne berichten möchten, würden wir uns freuen, mehr darüber zu erfahren:

Senden Sie einfach eine E-Mail an Survey_Stories@trimble.com.

Wir hoffen, Sie haben Vergnügen beim Lesen dieser Ausgabe von Technik&mehr.

Chris Gibson

Chefredakteur: Omar Soubra

Redaktion: Angie Vlasaty,

Lea Ann McNabb, Heather Silvestri,

Eric Harris, Susanne Preiser,

Emmanuelle Tarquis, Grainne Woods,

Christiane Gagel, Lin Lin Ho,

Bai Lu, Echo Wei, Maribel Aguinaldo,

Masako Hirayama, Stephanie Kirtland,

Survey Technical Marketing Team

Art Director: Tom Pipinou

Inhalt:

Griechenland Seite 2

Australien Seite 6

Frankreich Seite 14

Kanada Seite 16

© 2010, Trimble Navigation Limited. Alle Rechte vorbehalten.

Trimble, das Globus- & Dreieck-Logo, DiNi, GPS Path finder,

NetRS, RealWorks und TSC2 sind beim United States Patent

und Trademark Office eingetragene Warenzeichen der

Trimble Navigation Limited oder ihrer Tochtergesellschaften.

4D Control, Autolock, CU, Geomatics Office, GeoXT, GPSNet,

GX, Integrity Manager, NetR5, PointScape, POS AV, Survey

Controller, TerraSync, TRIMMARK, VISION,VRS, VRS3Net, VX

und Zephyr Geodetic sind Warenzeichen derTrimble Navigation

Limited oder ihrer Tochtergesellschaften. Alle anderen

Warenzeichen sind Eigentum der jeweiligen Inhaber.


Technik

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Ausbau des Kanals

Fortgeschrittene Technologie hilft bei der Aufwertung

einer wichtigen Schifffahrtsroute

Seit mehr als zweihundert Jahren befahren Schiff e den Delaware River, um die Häfen von Wilmington (DE), Philadelphia

(PA) und Camden (NJ) zu erreichen. Auf ihrem Weg dorthin nutzen die Schiff e einen Schiff fahrtskanal von der

Spitze der Delaware Bay zu den Piers und Terminals der drei Städte. Das US Army Corps of Engineers (USACE),

genauer gesagt dessen Philadelphia District (vom Corps als “NAP” für North Atlantic Division, Philadelphia bezeichnet)

ist für die Instandhaltung des 165 km langen und bis zu 305 m breiten Kanals verantwortlich. Im späten 19. Jahrhundert

ursprünglich nur 5,5 m tief, wurde der Kanal über mehrere Zeiträume ausgebaut und erhielt seine gegenwärtige Tiefe von

12 m während des II. Weltkrieges.

In diesem Jahr begannen die Arbeiten zur Auskolkung des Schiff fahrtskanals auf eine Tiefe von 13,8 m. Laut Projektplanung

müssen hierfür etwa 12 Millionen m3 Sand, Schluff , Ton und Gestein ausgehoben werden. Das beachtliche Ausmaß des

Projekts machte umfangreiche Vermessungsarbeiten erforderlich, und zwar sowohl für die Planung als auch vor und nach

dem Baggern. Dank jahrelanger Vorbereitung sind die Vermessungsingenieure der NAP für die Aufgabe gut gewappnet.

Die NAP begann 1993 mit der Nutzung von Echtzeitverfahren zur Positionsbestimmung, als sie für ihr Seevermessungsschiff

GPS-Empfänger von Trimble anschaff te. 1996 wurde dann auf dem Bürogebäude in Atlantic City (NJ) eine Trimble

Referenzstation installiert, um DGPS-Korrekturdaten für das Gebiet zu übertragen. Im Jahr 2003 erwarb die NAP ihre ersten

Trimble NetRS® GPS-Referenzstationen sowie Trimble VRS Technologie. Heute gibt es im Netz 29 Stationen, wozu 14 Trimble

NetRS und NetR5 GNSS-Referenzstationen im Besitz der NAP gehören. Das Netz wird mit der Trimble VRS3Net Software

gesteuert.

Der Philadelphia District ist der einzige Bezirk des Corps, der sein eigenes Echtzeitnetz (Real-Time Network, RTN) betreibt.

Es wird für fast jedes GPS/GNSS-Vermessungsprojekt genutzt, und zwar einschließlich der hydrografi schen Arbeiten,

der Küstenvermessung und der Kartierung aus Luftbildern. Das System arbeitet mit der Trimble Integrity Manager Software,

um eventuelle Anomalien zu erkennen und zu korrigieren.Echolot in Kombination mit GPS/GNSS und RTK, wodurch die

Messtrupps in der Lage waren, den gesamten Boden des Wasserlaufs von einem Vermessungsschiff zu erfassen, dessen

Position mit Zentimetergenauigkeit bestimmt wurde. Nach Aussagen von Joe Scolari (L.S.), Chief of Surveys der NAP, führte

der Einsatz der RTK GPS- und der Trimble VRS-Technologie zu sofortigen wie auch zu langfristigen Verbesserungen in der

Genauigkeit und Effi zienz der Messungen. Sämtliche Vermessungsschiff e haben Trimble GNSS-Empfänger an Bord, und viele

Schwimmbagger und Bauschiff e werden das Trimble VRS-Netz zur Positionsbestimmung in Echtzeit nutzen.

Steve Farrell (L.S.), Survey Chief in Atlantic City, sieht das Trimble VRS-Netz als einen wichtigen Beitrag. “Es ist ein wertvolles

Werkzeug”, sagt er. “Wenn Sie es geschickt nutzen, macht es Sie zu einem fl exibleren und effi zienteren Vermessungsingenieur.”

Siehe Sonderbeitrag in der Juni-Ausgabe des Professional Surveyor: www.profsurv.com

-1- Technik&mehr; 2010-2


Technik

&mehr

Sie ist einer der am ausgiebigsten untersuchten

und dokumentierten Orte der Welt. Errichtet

auf einem als “Heiligem Felsen” bekannten

Kalksteinkamm, reicht die Akropolis vom Zentrum

der griechischen Hauptstadt Athen bis auf eine Höhe

von 150 m über dem Meeresspiegel. Sie erstreckt sich

über eine Fläche von etwa 30.000 m2 und weist sowohl

steile Klippen als auch eine fl ache, hauptsächlich von

Westen zugängliche obere Partie auf. Auf dem Felsen

stehen drei alte Tempel (Parthenon-, Erechtheion- und

Athena-Tempel), zusammen mit mehreren kleineren

Gebäuden und einer Reihe von Umfassungsmauern.

Zur Unterstützung der laufenden Untersuchungen

fi nanzierten die Europäische Union und die

griechische Regierung gemeinsam ein Projekt zum

Aufbau eines GIS für die Akropolis. Dieses vom

Akropolis Restoration Service des Griechischen

Kultur- und Tourismusministeriums (YSMA)

überwachte Projekt hat zum Ziel, die Akropolis so

detailliert und genau wie nie zuvor zu beschreiben.

Das GIS wird für Zwecke der wissenschaftlichen

Forschung ebenso genutzt wie zur Instandhaltung

und Restaurierung.

Zusätzlich zu akkuraten 3D-Daten wurden

realistische Darstellungen der Mauern und Baukörper

verlangt, und zwar einschließlich der Farb- und

Texturinformationen. Die Schaff ung eines solchen GIS

erfordert Daten in vermessungstechnischer Qualität

mit einem außergewöhnlich hohen Detaillierungsgrad,

und den Projektmitarbeitern war schnell klar, dass

dieses Vorhaben eine ganze Palette unterschiedlicher

Kompetenzen und Technologien erfordern

würde. Das Kultur- und Tourismusministerium

Technik&mehr; 2010-2

-2-

Titelgeschichte

Ein neue Modellierung der Geschichte

(YSMA) entschloss sich, ein Joint Venture aus zwei

Unternehmen (ELPHO Ltd. und GEOTECH UGP)

mit der Ausführung zu betrauen. Angesichts des

Umstands, dass genaue Vermessungsverfahren,

3D-Scans und photogrammetrische Methoden mit

Datenmanagement- und Visualisierungslösungen

kombiniert zum Einsatz kommen mussten, entschied

sich das Team für Instrumente und Software

von Trimble.

Projektkontrolle

Die erste Aufgabe bestand darin, ein Netz genauer,

dreidimensionaler Festpunkte als Grundlage für die

Messungen und die Aufnahme der Bilder anzulegen.

Die Spezifi kationen verlangten eine Lagegenauigkeit

von < 3 mm und eine Höhengenauigkeit von < 7

mm. Das Team setzte einen Trimble 5800 GPS-

Empfänger sowie statische GPS-Methoden ein, um

13 neue Triangulationspunkte auf dem Gelände

anzulegen. Mit Hilfe der Trimble Geomatics Offi ce

Software wurden die GPS-Daten verarbeitet und in

das Landeskoordinatensystem eingepasst. Um die

geforderte Höhengenauigkeit zu erreichen, nutzten

die Messtrupps ein Trimble DiNi® Digitalnivellier.

Nachdem das Triangulationsnetz angelegt war,

richteten die Messtrupps die Standpunkte für

die Scanner ein: 52 Punkte innerhalb der

Umfassungsmauern, sowie weitere 106 Punkte

außerhalb der Mauern. Bei den Arbeiten wurden

herkömmliche Polygonmessungen mit RTK GPS-

Verfahren kombiniert. Für die optischen Messungen

kam eine Trimble 5600 DR200+ Totalstation mit

Trimble ACU Controller zum Einsatz. Für die

kinematischen Messungen in Echtzeit (RTK)


sorgte das Team für die Anbindung an das HEPOS

RTN, das mittels Trimble VRS-Technologie und

98 Referenzstationen RTN-Dienste für ganz

Griechenland anbietet. Für das hoch aufl ösende

Scannen der Felsoberfl ächen der Akropolis und der

Umfassungsmauern nutzte das Team einen Trimble

GX 3D-Scanner mit Trimble PointScape Software.

Die Akropolis ist ein beliebter Ort, und der Andrang der

Touristen war eine ständige Herausforderung. Daher

wurden die Arbeitstage der Vermesser fast zur Hälfte in

die Nacht verlegt. Die Arbeit begann um 17 Uhr, als das

Gelände für Besucher geschlossen wurde, und dauerte

bis etwa 3 Uhr morgens. Angesichts beschränkter

Zufahrtsmöglichkeiten für Fahrzeuge mussten die

Vermesser häufi g die Instrumente, Batterien und

Zieltafeln quer durch das holprige Gelände zu den

Stand punkten tragen.

Die Messtrupps nutzten mehrere Methoden,

um den Geländeverlauf und die Positionen der

Gebäude und Mauern zu kontrollieren. “Bei den

meisten Scans arbeiteten wir mit herkömmlichen

vermessungstechnischen Abläufen, um den Scanner

wie eine normale Totalstation zu bedienen”, sagt

Dr. Christos Liapakis, Geschäftsführender Direktor

von Geotech UGP. “Wir stellten das Gerät auf einem

bekannten Punkt auf und richteten es auf einen

zweiten bekannten Punkt aus. Gleichzeitig platzierten

wir Standard-Kugelziele auf zuvor bereits vermessenen

Punkten in dem zu scannenden Bereich.” In vielen Scans

konnten einzigartige Objekte identifi ziert und anstelle

der Kugelziele als Passpunkte genutzt werden. Mit der

refl ektorlosen Messfunktion der Trimble 5600 DR200+

ließen sich auch Punkte messen, die andernfalls nicht

zugänglich gewesen wären.

Das Team plante seine Arbeitsabläufe sehr detailliert,

wozu das Aufstellen der Trimble 5600 DR und das

Anmessen der Zielmarken ebenso gehörte wie die

Prüfung der gescannten Bereiche auf eventuelle

Lücken. Mit Freihandkameras wurden Digitalfotos

der gescannten Bereiche aufgenommen. An einem

durchschnittlichen Arbeitstag konnten die Vermesser

zwischen zwei und zehn Scans fertigstellen. Am

Ende jedes Tages wurden die Daten herunter geladen

und gesichert. Die tägliche Kontrolle der Daten

diente dazu, die Qualität zu überprüfen und nach

eventuellen Lücken oder Fehlern Ausschau zu halten.

Auf diese Weise konnten fehlende Daten festgestellt

und in die Arbeitsplanung für darauf folgende Tage

aufgenommen werden.

Die Außendienstarbeiten verliefen reibungslos.

Innerhalb von etwa drei Monaten legten die Vermesser

das Festpunktnetz an, schlossen die Scans von 125

Standpunkten ab und erfassten dabei mehr als 330

Millionen einzelner Punkte.

Messen von oben

Trotz der sorgfältigen Planung konnten mehrere

Bereiche des Geländes nicht mit einer herkömmlichen

Stativauf stellung des Trimble GX gescannt werden.

Um das Problem zu lösen, entwickelte das Team eine

Spezialvorrich tung, um Mauern und unzugängliche

Berei he von oben scannen zu können, wobei darauf

geachtet wurde, dass das Gestell kräftig genug war,

um den Scanner sicher zu tragen und Schäden am

Instrument zu vermeiden. Um die Besucher zu

-3- Technik&mehr; 2010-2


schützen, kam das Gestell nur zum Einsatz, wenn die

Akropolis geschlossen war.

“Um uns zu vergewissern, dass der Scanner sicher sein

würde, machten wir zahllose Testmessungen in einem

sicheren Umfeld”, sagt Dr. Liapakis. “Wie riskant es

war mit 40 m Fallhöhe darunter, wurde uns erst klar,

als wir ihn an Ort und Stelle aufstellten. Aber wenn

Sie ein solches Vorhaben mit allen entsprechenden

Terminen und Verpfl ichtungen übernommen haben,

ist es vielleicht noch riskanter, diese Installation nicht

vorzunehmen!”

Wenn der Scanner über den Mauern hing, konnte er

nicht wie sonst lokalisiert oder orientiert werden. Die

Vermesser verließen sich dann auf Zielkugeln und

koordinatenmäßig bestimmte ID-Punkte zur

Einbindung der Scans in das Koordinatensystem des

Projekts. Diese Vorgehensweise funktionierte gut, und

im Verlauf des Projekts kam die Vorrichtung 21 Mal

zum Einsatz.

Zur Gewinnung des Bildmaterials für die Orthofotos

nutzte das Team eine spezielle Digitalkamera, die unter

einem großen, mit Helium gefüllten Ballon befestigt

war. Während des Post-processing verwendeten

Photogrammetrietechniker die Fotos, um ein

Digitales Geländemodell (DGM) zu erstellen, das

eine hinreichende Genauigkeit und Dichte aufweist,

um mit dem aus den gescannten Daten gewonnenen

3D-Modell verbunden zu werden. Das Team der Firma

ELPHO nutzte die Trimble INPHO Software, um die

photogrammetrische Bearbeitung abzuschließen, die

Orthofotos zu erstellen und die DGM-Informationen zu

entwickeln.

Elektronische Daten

In dem Maße, wie die Außendienstarbeiten

voranschritten, verarbeiteten die Techniker im Büro

Technik&mehr; 2010-2

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die Scanner-Daten mit Hilfe der Trimble

RealWorks® Soft ware. Es vergingen etwa 12

Monate bis zum Abschluss der Büroarbeiten,

aus denen 12 separate Modelle mit jeweils

25 bis 30 Millionen Punkten hervorgingen.

Anschließend wurden die Fotos aus

den frei Hand bedienten und den am

Ballon montierten Kameras ergänzt, um

die Textur- und Detailinformationen

zu erhalten.

Nach Abschluss der Arbeiten lieferte

das Team eine beeindruckende Menge

an Daten aus. Die Kunden erhielten

Punktwolkendaten, Querprofi le und

fachtechnische Berichte. Die Techniker

entwickelten AVI-Dateien, mit denen

die Szenerie virtuell durchfl ogen werden

kann, und lieferten auch die Modelle und

Bildtexturkarten im Trimble RealWorks

Format aus. Die am Projekt beteiligten

Akteure können mit Hilfe des freien Trimble

RealWorks Viewer ihre eigenen 3D-Ansichten des

gesamten Projekts erstellen.

Selbst Dr. Christos Liapakis ist von den Ergebnissen

beeindruckt. “Obwohl es wirklich hart war, ist es die

Anstrengung wert”, sagt er. “Wenn Sie ein derartiges

Projekt umsetzen, ist es etwas, das wir bislang mit

keiner anderen Technik geschaff t haben. Ohne den

Scanner wäre dieses Projekt nicht möglich. Die Qualität

und Genauigkeit des fotorealistischen 3D-Modells ist

unglaublich.”

Nähere Informationen sowie Bilder von den

3D-Modellen fi nden Sie auf der Internetseite des YMSA

unter: http://acropolis-gis.ysma.gr/


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Dynamische Überwachung einer

stark befahrenen Eisenbahnstrecke

Das im November 2009 eröff nete Northstar Commuter Rail System in

Minnesota bedient den Northstar Corridor zwischen Minneapolis

und St. Cloud, und Northstar Fahrzeuge werden auf den Gleisanlagen

der Burlington Northern Santa Fe Railway (BNSF) verkehren. Dies führt

zwar zu beachtlichen Kostensenkungen, brachte aber auch enorme

entwurfs- und bautechnische Herausforderungen mit sich. Denn es mussten

neue Ausweichgleise verlegt werden, damit Güter- und Nahverkehrszüge

sich begegnen können, und auf den Gleisanlagen der BNSF musste eine

nahverkehrstypische Infrastruktur eingebaut werden. Die BNSF forderte

eine Überwachung aller Baustellen rund um die Uhr — sie wollten über jede

Gleislageverschiebung von mehr als 19 mm in Kenntnis gesetzt werden. Mit

der Überwachung wurde EVS, Inc. aus Eden Prairie in Minnesota beauftragt.

“Wir haben bereits Überwachungsmessungen durchgeführt, aber nicht

so hochgradig automatisiert wie hier, so dass wir einige Zeit brauchten um

uns einzuarbeiten”, sagt Michael Williams, Survey Offi ce Manager bei EVS.

Andererseits herrschte bei EVS Klarheit über die einzusetzende Technologie:

die Trimble S8 Totalstation mit Trimble 4D Control- Software. Unter

Nutzung der Autotracking-Funktionen der Trimble S8 greift 4D Control auf

die Trimble Survey Controller Software zurück, um anwendungsspezifi sche

Überwachungslösungen anzubieten. In diesem Fall beabsichtigte EVS einen

permanenten Trimble S8 Standpunkt vor Ort einzurichten und die Konfi guration

so zu programmieren, dass die zu überwachenden Punkte automatisch

jede Stunde erfasst werden. Das war theoretisch recht simpel — die Details

hingegen erwiesen sich als kniffl ig.

Die Mitarbeiter von EVS hoben zunächst ein 1,2 m tiefes Loch im Boden

aus, um einen 4,3 m langen, 152 mm x 152 mm starken Träger mit Beton

und Abspanndrähten einzubauen. Darauf errichteten sie eine Plattform, die

ein Mindestmaß an Schutz vor Regen bot, und montierten die Trimble S8

darauf. Dann wurden 72 Miniprismen mit Baukleber an den Gleisen befestigt,

und mit Hilfe von Trimble 4D Control wurde eine Überwachungssequenz

automatisiert. Eine Aufnahmeserie nahm 40 Minuten in Anspruch. War ein

Aufnahmepunkt blockiert, so wurde er übersprungen und dann am Ende der

Sequenz automatisch noch einmal erfasst.

Da Güterzüge während der Fahrt aufgrund ihres Gewichts in der Regel auch

Bewegungen in den Gleisen verursachen, bemühte sich Crew Chief Stan

Barthel, keine unnötigen Warnmeldungen zu erzeugen, indem er entlang der

Gleisachsen größere Toleranzen einstellte. Warnmeldungen wurden in Gestalt

von eMails per WiFi versendet. Während der Dauer des Projekts, das sich über

dreieinhalb Monate erstreckte, funktionierte das Überwachungsprotokoll

hervorragend, denn es erfasste eine potenziell ernst zu nehmende Gleisdeformation

in der Nähe einer Stelle, wo der Schotter verrutscht war. Dies wurde

entdeckt und korrigiert, lange bevor Züge in Gefahr gerieten, worüber die

Verantwortlichen der BNSF sehr froh waren.

“Möglicherweise wurde diese Art der Überwachung zum ersten Mal für eine

Eisenbahnstrecke genutzt”, sagt Williams“, aber nun, nachdem sich die BNSF

ein Bild von der praktischen Anwendung machen konnte, kündigten sie an,

künftig öfter darauf zurückzugreifen.”

Siehe Sonderbeitrag in der April-Ausgabe des Magazins POB:

www.pobonline.com

-5- Technik&mehr; 2010-2


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Australien ist der trockenste bewohnte Kontinent der Welt. Und er wird immer trockener, weshalb fünf der sechs

Bundesstaaten auf Entsalzung zurückgreifen, um die schwindenden Niederschlagsmengen auszugleichen. Im Staat

Victoria mussten mehrere Vermessungstechniken in Kombination zum Einsatz gebracht werden, um den optimalen

Verlauf der Rohrleitung festzulegen, die von einer neuen Entsalzungsanlage kommt.

Die australische Fauna und Flora sind an Dürreperioden

gewöhnt; Känguruhs vermehren sich nur dann, wenn der

Regen kommt, und einheimische Samen, die auf den Boden

fallen, können Jahre lang überleben während sie auf Regen

warten. Wir Menschen sind weniger anpassungsfähig.

In Victoria, südlich der Hauptstadt Melbourne, wird die

Rohrleitung zum Transport des Wassers aus der neuen

Entsalzungsanlage über eine Länge von 84 km quer durch

eine teils sehr ländlich geprägte Gegend verlegt. Für die

Vermessungsarbeiten zur Ermittlung des optimalen

Rohrleitungsverlaufs war die Firma Taylors Development

Strategists (Taylors) verantwortlich.

In den frühen Phasen des Projekts legten die staatlichen

Behörden näherungsweise den Verlauf eines 100 m breiten

Korridors fest, innerhalb dessen eine 20 m breite Dienstbarkeit

für die Rohrleitung eingerichtet und eine parallel

verlaufende Stromleitung verlegt wird. Taylors wurde

beauftragt, eine topografi sche Aufnahme des Hauptkorridors

vorzunehmen, um alle Geländemerkmale zu erfassen, die

sich auf den Bau der Rohrleitung auswirken würden, und um

den bestmöglichen Verlauf der Rohrleitung zu ermitteln.

Für Taylors bestand der erste Schritt darin, die Lagegenauigkeit

einer Reihe fest vermarkter Punkte (Permanent Survey Marks,

PSM) entlang der Rohrleitungstrasse zu überprüfen. Diese

Punkte sollten die Basis des Festpunktnetzes zur Kontrolle

Technik&mehr; 2010-2

Strategien für

Rohrleitungsvermessungen

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des gesamten Projekts bilden. Da die Lagegenauigkeit

von großer Bedeutung war, eigneten sich statische

Vermessungsmethoden mit anschließendem Post-processing

der Rohdaten am besten. So wurde auf einem Festpunkt

erster Ordnung etwa in der Mitte der Trasse ein Trimble 5700

GPS-Empfänger mit einer Trimble Zephyr Geodetic Antenne

aufgebaut, und die Rohdaten für alle anderen Festpunkte

wurden mit einem zweiten Trimble 5700 mit Zephyr Geodetic

Antenne erfasst.

Sobald die Rohdaten aufgezeichnet waren, wurden sie in

die Trimble Geomatics Offi ce Software eingespeist, wo

die Positionen der untergeordneten Festpunkte per Postprocessing

in Bezug auf die Punkte erster Ordnung ermittelt

wurden. So war Taylors in der Lage:

• Satellitendaten abzufragen und teilweise zu ändern, um

Fehlereinfl üsse (z.B. cycle slips) zu korrigieren,

• Daten aus nicht einwandfrei arbeitenden oder zu niedrig

über dem Horizont stehenden Satelliten, die keine guten

Ergebnisse bringen, auszusortieren, und

• durch diese Vorgehensweise eine sehr hohe Integrität der

Festpunkte zu erzielen.

Die Software erlaubt es den Vermessungsingenieuren auch,

das fertige Produkt in einem Format auszugeben, das mit der

von ihnen gewählten CAD-Software kompatibel ist.


Aus diesen Arbeiten gingen 12 etwa gleichmäßig verteilte untergeordnete Festpunkte

hervor, die zur Kontrolle des Projekts genutzt wurden.

Entlang der Rohrleitungstrasse existiert das vom Bundesstaat verwaltete GPSnet*,

ein Netz aus kontinuierlich arbeitenden Referenzstationen (Continuously Operating

Reference Stations, CORS), das schrittweise ausgebaut wird, um zu einer dichteren

Abdeckung des Territoriums zu gelangen. Trimble als Projektpartner lieferte einen

großen Teil der Trimble VRS Technologie, auf der das Netz beruht.

GPSnet eignete sich in idealer Weise zur Erfassung der topografi schen Daten für

die Rohrleitung. Innerhalb eines von drei oder mehr CORS gebildeten Areals erhält

der Vermessungsingenieur eine RTN-Lösung vom Netz, die er mit Hilfe eines

Drittanbieter-Modems an Ort und Stelle übermittelt. In dem Gebiet der geplanten

Rohrleitung weist GPSnet eine Lagegenauigkeit von ±2 cm auf.

Taylors musste dann im Arbeitsgebiet für eine Kalibrierung sorgen, die gewährleistete,

dass die von GPSnet gelieferten RTK-Daten auf demselben lokalen Datum beruhten

wie die als Bestandteil der statischen Vermessung erfassten Daten. Die wichtigsten

Festpunkte für das Projekt wurden mit Trimble Rovern überprüft, die über einen CF

Card Port auf den Trimble TSC2® Kontrolleinheiten (mit einer Modemkarte und SIM

für den Zugang zum 2G-Mobilfunknetz) verfügten, um mit den GPSnet-Servern zu

kommunizieren und von dort Daten herunter zu laden.

Damit waren alle Kontrollmöglichkeiten für die eigentlichen Projektarbeiten

geschaff en. (Etwa zu dieser Zeit tauschte Taylors die Trimble 5700 und Trimble 5800 GPS-Rover gegen Trimble R8 GNSS-Rover

ein und modernisierte auf diese Weise große Teile seiner Vermessungsausrüstung.) Mit Hilfe der Trimble R8 GNSS-Rover

und GPSnet wurden weitere 25 fest vermarkte und vorübergehende Bezugspunkte angelegt, sodass jeweils etwa drei Punkte

zwischen den übergeordneten Festpunkten lagen.

Nun konnte Taylors mit Hilfe der neuen GNSS-Rover und GPSnet die topografi schen Aufnahmen vornehmen. Damit waren zwei

oder drei Messtrupps etwa drei Monate lang beschäftigt.

Dort, wo die Abdeckung durch GPSnet nicht ausreichte, richtete Taylors eine Trimble R8 GNSS-Basisstation über einem

Festpunkt mit einem Trimble TRIMMARK 3 Radio Repeater ein und führte mit Hilfe der Trimble R8 GNSS- und RTK-Technik eine

Kalibrierung durch, um die Lücken zu füllen. Wenn der Satellitenempfang an diesen fehlenden Punkten zu starke Abschattungen

aufwies, ließ Taylors die GNSS-Technologie vollständig fallen und nutzte stattdessen Trimble S6 Robotic Totalstationen mit

Trimble CU Kontrolleinheiten.

Sowohl die GNSS-Geräte als auch die Totalstationen von Trimble greifen auf dieselbe Trimble Survey Controller Field Software

Plattform zurück, was nach Aussagen von Michael Tasker, Projektvermessungsingenieur bei Taylors, die Arbeit sehr vereinfacht.

“Wenn wir von der GNSS-Technologie zur herkömmlichen Technologie

(Totalstation) wechseln müssen, können wir im Feld Jobs von einem Controller zum

anderen kopieren und weiterarbeiten, ohne dass etwas verloren geht”, sagt Tasker.

“Und wir können problemlos Jobs und Dateien von einem im Feld tätigen Akteur

zum anderen transferieren, sodass jeder stets mit denselben Daten arbeitet.” Der

Datentransfer zwischen den Kontrolleinheiten erfolgt über Bluetooth oder USB.

In dem Rohrleitungsprojekt für die Entsalzungsanlage erwies sich das CORS-Netz

als sehr komfortabel für die topografi sche Aufnahme. Die Herausforderungen

hinsichtlich des Satellitenempfangs und der CORS-Abdeckung meisterte

Taylors durch den Einsatz von vier verschiedenen Vermessungsmethoden und

unterschiedlichen Vermessungstechnologien. Eine Lösung von Trimble war

immer verfügbar. Letztlich trug das in den Trimble Vermessungstechnologien

realisierte Konzept der Interoperabilität und Kompatibilität dazu bei, dass die

Außendienstarbeiten und das Datenmanagement relativ unkompliziert abliefen.

* GPSnet ist der Name des Netzes im Bundesstaat Victoria. Eine der Infrastrukturlösungen

von Trimble heißt hingegen Trimble GPSNet und ist eine Software. Trimble ist durch

seinen Händler vor Ort am Ausbau des Netzes beteiligt.

-7- Technik&mehr; 2010-2


Technik

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Weltweit größte Waldbestandserfassung mit Hilfe

fortgeschrittener Raumdatentechnologie vereinfacht

Forstwirtschaftsunternehmen

setzen

heute auf aktuelle, hochgenaue

Bestandsinformationen, um kritische Entscheidungen

im Bezug auf die Nutzung ihrer Ländereien und

Plantagen zu treff en. Traditionelle Methoden zur

Waldbestandserfassung wie etwa Inspektionen und

terrestrische Vermessungen haben sich mitunter als

zu kostspielig und ungenau für heutige komplexe

Vorhaben erwiesen.

Beständige Forschung, Innovation und präzise

Bestandsinformationen sind von entscheidender

Bedeutung, um Waldbestände zu schützen und

nachhaltig zu bewirtschaften. Kein Unternehmen

versteht diese Herausforderungen besser als ARAUCO,

der zweitgrößte Zelluloseproduzent der Welt. Im Jahr

2008 beliefen sich die Erträge von ARAUCO Plantagen

in Chile, Argentinien, Brasilien und Uruguay mit

einer Gesamtfl äche von 370 km2 auf 26,6 Millionen

m3 Forstwirtschaftsunternehmen

setzen

heute auf aktuelle, hochgenaue

Bestandsinformationen, um kritische Entscheidungen

Rohmaterial für die Zellstoff -, Platten- und

Schnittholzproduktion des Unternehmens.

Die Firma bemüht sich auch weiterhin um nachhaltige

Wald bewirtschaftungs- und Erntestrategien, um die

Qualität, Produktivität und Wirtschaftlichkeit ihrer

Plantagen zu steigern. Anlässlich einer im Jahr 2006 ergriff -

enen Initiative zur substanziellen Waldüberwachung

und -bestandserfassung wandte sich das Unternehmen

an die auf die Gewinnung räumlicher Bilddaten (Spatial

Imaging) spezialisierte Firma Digimapas Chile (DMCL).

ARAUCO beauftragte Digimapas Chile mit der Erfassung,

Verarbeitung und Kartierung von Luftbilddaten für

einen bedeutenden Teil der Waldfl äche Chiles. Um

diese Herausforderung zu bewältigen, entschied sich

das Team von Digimapas Chile für das Trimble Harrier

56 Mapping System. Zu diesem System gehören ein Full-

Technik&mehr; 2010-2

-8-

Links: Digitales Oberfl ächenmodell, erzeugt mit dem

Trimble Harrier Mapping System

Unten: Identifi zierung einzelner Bäume

Waveform Laserscanner für Aufnahmen aus der Luft,

zwei Trimble Luftbildkameras und ein Applanix POS

AV System. Die zugehörige Laserscan-Software und

sowie die Vor- und Nachbearbeitung vereinfachten den

Arbeitsablauf von der Vorausplanung der Befl iegung über

die Datenerfassung bis zu den endgültig ausgelieferten

Daten.

Im Laufe seines Bestehens hat Digimapas Chile im

Schnitt mehr als 25.000 km2 pro Jahr in einem Maßstab

von 1:2000 kartiert. Mit mehr als 50 Computern und

ihrem ausgeklügelten Computer Cluster System kann die

Firma 24 Stunden am Tag und 365 Tage im Jahr Daten

verarbeiten.

Während der dreijährigen Laufzeit dieses Projekts

nutzte Digimapas Chile das Trimble Harrier System

zur Kartierung einer Fläche von 75.000 km2 , was ca.

10% des chilenischen Territoriums entspricht. In

einem wöchentlichen Rhythmus lieferte das Team

digitale Gelände- und Oberfl ächenmodelle mit 1 m

Punktabstand, Laserscanner-Intensitätsbilder und

Wellenformdaten, sowie wahre Orthobilder in RGB und

Farb-Infrarot (CIR). Pro Monat wurden Bilder für eine

Fläche von etwa 4.500 km2 Waveform Laserscanner für Aufnahmen aus der Luft,

zwei Trimble Luftbildkameras und ein Applanix POS

AV System. Die zugehörige Laserscan-Software und

sowie die Vor- und Nachbearbeitung vereinfachten den

geliefert.

“Ohne Trimble Harrier könnten wir nicht tun, was wir

für Kunden tun”, sagt Dr. Rombach, Generaldirektor

von Digimapas. “Das System umfasst auch Software,

die den gesamten Arbeitsablauf von der Vor- und

Nachbearbeitung bis zur Erzeugung digitaler

Oberfl ächen- und Geländemodelle und digitaler wahrer

Orthos übernimmt.”

Mit Unterstützung von Digimapas Chile und Trimble

wurde ARAUCO in die Lage versetzt, Baumbestände,

Holzvolumen und -wachstum, die Höhe einzelner

Bäume, Baumdurchmesser und -dichte und anderes

genau zu klassifi zieren.


“ARAUCO ist ausgesprochen zufrieden mit der

hervorragenden Qualität der Daten und der hoch aufl ösenden

Geländemodelle, die wir mit Trimble erzeugt haben”, sagt Dr.

Rombach.

Nach Auff assung von Sergio Gonzalez, Projektmanager bei

ARAUCO und zuständig für Laserscanner- und Orthofoto-

Kartierung, sind genaue raumbezogene Daten von

entscheidender Bedeutung für diese Branche.

“Nach ausführlichen Recherchen kamen wir zu dem

Schluss, dass Airborne Laser Scanning und Digitalfotografi e

die richtige Wahl für solche Projekte im Zusammenhang

mit Naturressourcen sind, um unsere hohen

Genauigkeitsanforderungen ein- und die Kosten in Grenzen

zu halten”, sagt Gonzalez.

Für ARAUCO liegen die Vorzüge von Trimble Harrier auf der

Hand. Mit den Modellen der Erdoberfl äche ist das Team in

der Lage, gründliche Hangneigungsanalysen des Waldes

vorzunehmen, Entwässerungsoptionen zu beurteilen, die

Straßenplanung und andere ingenieurtechnische Vorhaben

zu unterstützen

Weil die Waldfl ächen in Chile überwiegend hügelig sind

und sich teilweise über extrem steiles Gelände erstrecken,

ist der Holzeinschlag eine der teuersten Aufgaben

innerhalb des Lebenszyklus des Waldes. Mit Hilfe digitaler

Geländemodelle können die mit dem Einschlag betrauten

Mitarbeiter ihre Abläufe eff ektiver planen, und ARAUCO

kann fundierte Entscheidungen hinsichtlich der Sicherheit

seines vor Ort arbeitenden Personals treff en. Das Team von

ARAUCO bekam Gelegenheit, seine Holzeinschlag- und

-beförderungstechniken zu optimieren, auf diese Weise die

Produktqualität und -rentabilität zu maximieren sowie die

Gesundheit und Nachhaltigkeit der Waldbestände zu sichern.

Üblicherweise waren drei Tage nach einer Befl iegung die

erfassten Daten verarbeitet und an ARAUCO ausgeliefert,

sodass man dort über detaillierte Daten zur Modellierung

des gesamten Projektgebiets verfügte. Um die hoch

gesteckten Projektziele zu erreichen, beschäftigte Digimapas

Chile ein 22-köpfi ges Team, zu dem das Flugpersonal

ebenso gehörte wie Datenbearbeiter, Luftbildauswerter und

Qualitätskontrolleure.

Die Mitarbeiter von Digimapas Chile steuerten die Logistik

der gesamten Operation, einschließlich des Transports, der

Befl iegungspläne und der Koordinierung des beträchtlichen

Datenverarbeitungsaufwands direkt von ihrem Hauptsitz

in Santiago.

“Die Zuverlässigkeit des Trimble Harrier System ist äußerst

wichtig für unsere Branche”, sagt Dr. Rombach. “Wir haben

es in den letzten drei Jahren über mehr als 5.000 Stunden in

verschiedenen Flugzeugen und Hubschraubern genutzt —

kein anderes System, das ich gesehen habe, ist in der Lage,

so hochpräzise, georeferenzierte digitale Bilddaten in einer

solchen Konsistenz zu erzeugen.”

Rombach fährt fort: “Mit Unterstützung von Trimble haben

wir uns eine solide Reputation als führender

Raumdatendienstleister für Forstwirtschafts-, Bergbauund

Infrastrukturunternehmen geschaff en, und wir

beabsichtigen, unsere Geschäftsfelder weiter auszubauen.”

Darstellung des Baumhöhenverlaufs im chilenischen Wald

Digimapas Chile unterstützt den

chilenischen Bergbau

Codelco, der weltgrößte Kupferproduzent, schloss kürzlich

mit Digimapas Chile einen Dreijahresvertrag zur Überwachung

einer seiner wichtigsten Bergbauvorhaben 30 km

südlich der chilenischen Hauptstadt Santiago und in einer

Höhe von etwa 2.900 m in den Anden. In dem Gebiet befi nden

sich mehrere off ene Krater in der Kupfermine El Teniente;

die regelmäßig überwachten Gebiete erstrecken sich über

Flächen zwischen 1,4 und 16,3 km2 . Codelco benötigte einen

Experten für luftgestützte Kartierung und raumbezogene

Daten, um bei der Überwachung des Bohrfortschritts zu

helfen, für Sicherheit zu sorgen und das Projekt gemäß den

Anforderungen zu steuern.

“Mit der Lösung von Trimble können wir qualitativ hochwertige

Bilder und Daten zur Modellierung praktisch

jedes beliebigen Areals in jeder beliebigen Höhe erfassen,

verarbeiten und liefern — und zwar alles innerhalb weniger

Tage”, sagt Dr. Rombach. “Für ein Bergbauprojekt wie Codelco

El Teniente ist es von entscheidender Bedeutung, fast

augenblicklich Ergebnisse vorlegen zu können. Nach starken

Regenfällen fl iegen wir über die Mine um zu sehen, wie stark

die Gruben betroff en sind, und um mögliche Erosionsprobleme

zu erkennen, die immense Sicherheitsrisiken nach sich

ziehen und den Terminplan des Projekts gefährden können.”

Trimble Harrier 56 Mapping System

Hinweis: Diese Projekte lagen außerhalb des vom chilenischen

Erdbeben betroff enen Bereichs (Februar).

-9- Technik&mehr; 2010-2


Technik

&mehr

Als im Jahr 2007 die Trimble VX Spatial Station eingeführt wurde, erhielt sie eine Menge Aufmerksamkeit, denn

sie war das erste Instrument, das neben dem vollen Funktionsumfang als reflektorlose Robotic Totalstation

auch über Scan-Funktionen verfügte und somit für alle herkömmlichen Vermessungsaufgaben, aber auch zum

Scannen eingesetzt werden konnte.

Diese Aufmerksamkeit hatte gute Gründe und trug dazu

bei, dass die Trimble VX unter fortschrittlich denkenden

Vermessungsingenieuren und Bauunternehmern in der

ganzen Welt ausgesprochen beliebt wurde. Aber sie ließ

eine andere wichtige Errungenschaft ein wenig in den

Hintergrund rücken: die Trimble VX Spatial Station war

auch das erste Instrument, das Videobilder live vom

Instrument zum Controller übertrug. Diese Innovation —

die Trimble VISION Technologie — ver setzt Vermesser in

die Lage, vom Controller aus “zu sehen, was das Instrument

sieht”, und aus der Ferne Aufnahmen auszulösen, ohne

während einer Aufstellung zum Instrument zurückkehren

zu müssen. Für eine Messung, sei es zu einem Prisma

oder im Direct Reflex (DR) Modus, müssen sich die

Vermesser nicht in der Nähe der vermessenen Punkte

oder gar des Instruments aufhalten — sie können bequem

etwas abseits (vorzugsweise im Schatten) sitzen bleiben.

Dieses Funktionsmerkmal hat die Arbeitsweise fast

ebenso grundlegend verändert wie die Scan-Funktion

des Instruments, weil es die alltäglichen Abläufe sicherer

und effizienter macht, und in einigen Fällen sogar die

Ausführung von Arbeitsschritten ermöglicht, die vorher

schlicht nicht realisierbar waren. In der Tat hat sich die

Trimble VISION Technologie als so bedeutend für neue

Arbeitsabläufe erwiesen, dass sie nun in der Plattform der

Trimble S8 Totalstation verfügbar gemacht wurde.

Das Schöne an Trimble VISION liegt im Detail. Die Videobilder

werden nicht einfach zur passiven Beobachtung

auf dem Controller-Bildschirm angezeigt. Vielmehr kann

das Bedienpersonal mit Hilfe des Berührungsbildschirms

des Trimble TSC2 oder Trimble CU Controllers in direkte

Interaktion mit dem dynamischen Bild treten, Punkte

für die Messung eintippen, und Bereiche kontrollieren,

die bereits vermessen wurden. Außerdem lassen sich das

Prisma und die Autolock Funktion nutzen, um – falls

notwendig - sofort hochgenaue Messungen auszulösen.

Technik&mehr; 2010-2

Das Unmögliche

schaffen

Die Trimble VISION Technologie

verbessert Arbeitsabläufe und

macht Vermessung effizienter

-10-

Und Trimble VISION kann jederzeit eine Übersicht

aller Aufnahmen anzeigen, sodass sich der Messtrupp

vergewissern kann, ob er alle wichtigen Punkte

erfasst hat.

Zu den Routineabläufen gehört auch, bei Bedarf Fotos

aufzunehmen, um Aufzeichnungen zu ergänzen und

das Messgebiet visuell zu dokumentieren. Im Büro

kann der CAD-Bearbeiter dann, statt sich auf hastig

angefertigte Skizzen oder Aufzeichnungen verlassen zu

müssen, einfach im Trimble Business Center ein Foto mit

eingeblendeter Punktnummer anschauen. So lassen sich

Verwirrung und Fehlkommunikation zwischen Außenund

Innendienstmitarbeitern vermeiden.

Eine einzige Person kann mit einem Controller, auf

dem Trimble VISION verfügbar ist, alles tun, was sich

von einem Instrument aus machen lässt, einschließlich

aller Absteckungs optionen. Außerdem entsteht

eine bildliche Aufzeichnung der abgesteckten und

abzusteckenden Punkte. So lässt sich gewährleisten,

dass keine Punkte versehentlich übersehen werden. Und

mit der auf dem Bildschirm angezeigten Richtung und

Entfernung gelangt der Mitarbeiter bequem zum jeweils

nächsten Punkt.

Weil Trimble VISION unnötige Wege zurück zum

Instrument erübrigt, notwendige Nachbesserungen

verringert, die Projektdokumentation verbessert und eine

direkte Qualitäts kontrolle auf dem Bildschirm bietet, spart

diese Technologie Zeit und macht Vermessung effizienter.

In Situationen, wo Messtrupps fernab vom Instrument

arbeiten, oder von Sicherheitsausrüstungen oder durch

den Verkehr behindert werden, kann jeder Weg, der

sich erübrigt, wertvolle Stunden einsparen. Und

wenn Messtrupps von stark befahrenen Kreuzungen,

Baustellen und anderen gefährlichen Orten ferngehalten

werden, macht Trimble VISION die Arbeit auch sicherer.


Interessanterweise fi nden fortschrittlich denkende Vermessungsingenieure, dass sie mit videofähiger Fernsteuerung

auch in der Lage sind Arbeiten zu erledigen, die andernfalls einfach nicht realisierbar wären.

Das ( früher) Unmögliche schaff en

“Es gab keinen anderen Weg, dies zu tun”, sagt Murray Roddis, der Inhaber der Firma Landmark Surveys

Ltd. im kanadischen Alberta. “Wir konnten den Hof nicht betreten, also brauchten wir die Videobilder und

Bildschirmausschnitte. Und wir mussten eine Weiche in einem Eisenbahngleis scannen.”

Roddis spricht über die kürzlich durchgeführte Vermessung des Geländes einer Chemiefabrik im Auftrag einer Firma,

die mit der Erweiterung der durch das Werksgelände verlaufenden Anschlussgleise beschäftigt war. Allen war klar,

dass Vermessungsarbeiten unumgänglich waren, aber die Chemiefabrik hatte strenge Vorschriften, die vor dem

Betreten des Werksgeländes eine viertägige Orientierung forderten — und vier bezahlte Tage erschienen extrem lang

für die Außendienstarbeiten, die etwa einen halben Tag in Anspruch nehmen sollten.

Also fuhr Roddis mit seinem Messfahrzeug rückwärts bis an den Zaun und montierte die Trimble VX Spatial Station

auf einem Stativ auf der Ladefl äche des Wagens — hoch genug, um über den an der Oberseite mit Nato-Draht

überspannten Zaun sehen zu können. Mit einem auf dem Prismenstab montierten Trimble R8 GNSS-System in “IS”

(Integrated Survey)-Konfi guration nahm Murray zwei Punkte außerhalb des Fabrikzauns per Fernbedienung auf

und führte einen Rückwärtsschnitt in beiden Fernrohrlagen durch. Die gesamte Vermessung wurde mit der Trimble

VISION Technologie von außerhalb des Zauns durchgeführt. ”Wir bekamen alle Daten, die wir brauchten, und wir

mussten niemanden auf das Werksgelände schicken.” Mit dem Live-Video als Orientierung war Roddis in der Lage,

einzelne Gleisabschnitte zu vergrößern und Aufnahmen zu machen, alle Weichen zu scannen, Foto-Overlays der

gescannten Bereiche anzulegen, Gebäude zu lokalisieren und alle weiteren, für eine Entwurfsvermessung benötigten

Daten zu erfassen. “Wir erledigten alles aus der Distanz”, sagt er, “und benötigten für den gesamten Auftrag nur

zweieinhalb Stunden, was absolut in Ordnung war.”

Bei anderen Gelegenheiten nutzte Roddis Trimble VISION bei Nacht, zusammen mit dem Laserpointer der Trimble

VX, um wichtige Arbeiten an üblicherweise stark frequentierten Orten durchzuführen. “Beispielsweise” sagt er, “hatten

wir einiges zu tun in einer anderen Chemiefabrik, in der normalerweise sehr viel Betrieb herrscht. Wir arbeiteten dort

sehr kurzfristig und bei Nacht (also wenn weniger Aktivitäten herrschten), und konnten somit zwei Gebäude und ein

großes Rohrlager aus der Entfernung vermessen. Ich nahm Ziele per Videostream auf, und dann, als ich in der Nähe

des aufzunehmenden Objekts stand, überprüfte ich (da es dunkel war), ob wir mit dem Laserpointer die richtige Stelle

an dem Objekt anzielten. Das funktionierte wirklich sehr gut, und half uns, die Aufgabe unter Aufrechterhaltung der

Sicherheit fristgemäß abzuschließen.”

-11- Technik&mehr; 2010-2


Ganz ähnlich ging der französische Vermessungsingenieur Bruno Sciabica vor, als er gebeten wurde, das Innere

eines gefl uteten Tunnels in Le Creusot (Frankreich) zu vermessen, in dem es buchstäblich keinen festen Boden gab,

um ein Instrument aufzustellen. Stattdessen montierte Sciabica seine Trimble VX auf einer an der Tunnelwand

angebrachten Konsole, paddelte in einem Schlauchboot durch den Tunnel und scannte ferngesteuert das Innere des

Tunnels, ohne nasse Füße zu bekommen.

3D-Scanning, GNSS-Empfänger, RTK-Netze und andere moderne Vermessungstechnologien erfreuen sich zu Recht

großer Aufmerksamkeit aufgrund der Art und Weise, wie sie die Möglichkeiten der Vermessung verändern. Es ist

bemerkenswert, dass eine Innovation wie Trimble VISION — wenngleich weniger spektakulär als andere — den

Alltag für Vermessungsingenieure fast unbemerkt verbessert hat, denn sie können im Außendienst nicht nur sicherer

und effi zienter arbeiten, sondern auch Aufgaben erledigen, die früher nicht realisierbar waren.

Durchsetzungsstark in

einem "Labor" der

Vermessungstechnologie"

Mit 195 m Länge und 172 m Höhe ist das nun fertig gestellte

Crazy Horse Memorial in den Black Hills von South Dakota die

weltweit größte, in einen Berg gemeißelte Figur. Die Arbeiten

hatten 1948 begonnen, und über die Jahre kamen immer

ausgeklügeltere Vermessungstechnologien zum Einsatz, wenn

es darum ging, die Sprengungen so zu planen, dass sich aus

dem Pegmatitgranit der Kopf des berühmten Lakota-Führers

Crazy Horse nach der Vorstellung des Bildhauers Korczak

Ziolkowski herausschälte.

Fast der gesamte Berg wurde zuvor mit Instrumenten von

Trimble gescannt, und im Moment nutzen die vor Ort tätigen

Ingenieure eine Trimble VX Spatial Station mit Trimble VISION

Video-Technologie, um die digitalen Modelle entsprechend

dem Arbeitsfortschritt zu aktualisieren.

“Die Fernbedienung mit Video-Funktion ist in bergigem

Gelände von unschätzbarem Wert, da es sehr mühselig

ist, immer auf und ab zu steigen”, sagt Ingenieur Kevin

Hachmeister. “Bei einem der letzten Aufträge wurden acht

Geologen an der Seite des Berges angeseilt. Wir wollten ihre

Zeit effi zient nutzen; also gaben wir jedem von ihnen ein

Prisma mit und nutzten die Video- und Autolock-Funktion, um

- ohne viel Zeit zu verlieren – schnelle und präzise Messungen

vorzunehmen.”

Hachmeister mag auch deshalb den Einpersonen-Messtrupp,

weil die angesichts all der Bohr- und Bulldozeraktivitäten auf

den stark frequentierten, für die Sprengungen hergerichteten

Felssimsen herrschende Gefahr von Kommunikationspannen

entfällt.

Hachmeister sagt, das Abstecken von Bohrlöchern für

Sprengstoff e oder Leitmarkierungen für das künftige

Ausbrechen von Felsbrocken sei mit Trimble VISION

“unglaublich einfach”. “Ich stelle die VX am Fuß einer Felswand

auf und kann dann angeseilt hinaufklettern, den Controller an

einer Leine mitnehmen und meine Arbeit machen, ohne mich

wieder nach unten abseilen zu müssen, um das Instrument zu

bedienen”, sagt er.

Es ist gut zu wissen, dass Vermessungsingenieure mit VISION

an der Schaff ung von Kunstwerken in den Bergen von South

Dakota beteiligt sind.

Siehe Sonderbeitrag zu Crazy Horse in der Ausgabe 11/07 des

Magazins POB: www.pobonline.comwww.pobonline.com

Technik&mehr; 2010-2

-12-


Technik

&mehr

Auf dem Weg zum Erfolg:

3D-Scanner schafft Mehrwert in einem

zeitlich sensiblen Projekt

In mehr als drei Jahrzehnten bei der Canadian Pacifi c Railroad hat John Krcmar an zahllosen Vermessungen mitgewirkt. Aber

nie zuvor hatte er eine wie diese zu erledigen.

Es gehört zu Krcmars Aufgaben, Unfälle zu untersuchen, Beweismittel zu erfassen und Informationen zu sammeln. Im Jahr 2009

wurde er gebeten, einen Unfall an einem Bahnübergang für Fußgänger in Minnesota zu untersuchen. Da der Bahnübergang

beseitigt werden sollte, musste Krcmar die Szenerie rasch und mit möglichst vielen Details aufnehmen. Normalerweise hätte er

eine örtliche Aufnahme mit Hilfe einer Totalstation oder einem GNSS-System verlangt. Stattdessen nahm Krcmar auf Vorschlag

eines Kollegen Kontakt mit Shive-Hattery, einer Entwurfs- und Beratungsfi rma mit Sitz in Cedar Rapids (Iowa, USA) auf.

Shive-Hattery schickte Jason Ambort, einen zertifi zierten Vermessungstechniker vor Ort nach Minnesota. Ausgerüstet mit einem

Trimble GX 3D-Scanner und mit Krcmar an seiner Seite, scannte Ambort den Bahnübergang und die angrenzenden Bereiche, wobei

er etwa 300 m weit beiderseits der Gleise und auf dem Bahngelände Daten erfasste. Nachdem er die Daten mit Hilfe der Trimble

RealWorks Software ausgewertet hatte, erstellte Ambort eine 3D-Punktwolke des Areals. Außerdem fügte er Panoramabilder aus

Fotos zusammen, die mit der hoch aufl ösenden Kamera des Scanners aufgenommen waren. In drei Stunden erfassten die beiden

Männer eine Punktmenge, deren Messung ohne den Scanner eine Woche in Anspruch genommen hätte. Schon am Nachmittag

erhielt Krcmar von Ambort ein 3D-Modell, das er sofort nutzen konnte.

So eindrucksvoll die Scan-Technologie für Krcmar war, so selbstverständlich war sie für Shive-Hattery das Ergebnis eines

bewussten Planungs- und Entscheidungsprozesses, der darauf abzielte, dem Unternehmen eine führende Stellung im Hinblick

auf Technologie und Expertise zu erhalten. Da das Unternehmen auch EDM und GPS bereits sehr früh genutzt hatte, war der

Übergang zur Scan-Technologie eine systematische — und übrigens auch profi table — Entscheidung. Sie haben den Scanner in

verschiedensten Anwendungen eingesetzt, etwa zur Gebäudemodellierung, für topografi sche Aufnahmen, Volumenermittlungen

und zur Bestandserfassung von Funknetztürmen.

Ein wichtiger Teil des Ansatzes von Shive-Hattery besteht darin, ihre Kunden beim Übergang zu 3D-Daten zu unterstützen. Das

Unternehmen verbringt eine Menge Zeit damit sicherzustellen, dass die Kunden die mit dem Scanner erfassten Daten tatsächlich

nutzbringend verwenden können. Ambort stellte Krcmar den Trimble RealWorks Viewer zur Verfügung und half ihm zu lernen,

wie man ihn nutzt. Als Dienstleister erstellt Shive-Hattery auch Animationen und virtuelle Flüge durch die 3D-Daten.

Krcmar hat großen Respekt vor dem Scannen und der Art und Weise, wie Shive-Hattery es seiner Kundschaft nahe bringt. “Es

hat enorme Vorteile aus der Kostenperspektive”, sagt Krcmar. “Als wir bei Shive-Hattery anklopften, waren wir erstaunt über das,

was wir vorfanden, und wie sehr sie sich der Investition in eine Technologie verschrieben hatten, von der wir profi tieren konnten.”

-13- Technik&mehr; 2010-2


Technik

&mehr

Die an der Wende vom 12. zum 13. Jahrhundert erbaute Kathedrale Notre-Dame in Chartres ist als eines der schönsten

Beispiele gotischer Architektur in Frankreich bekannt. Sie wurde zwischen 1195 und 1220 in der Stadt Chartes 80 km

südwestlich von Paris erbaut und ist – soweit bekannt - die sechste, an dieser Stelle errichtete Kirche. Seit ihrer Weihe im

Jahr 1260 hat das Gebäude sowohl Brände als auch Kriege und die Französische Revolution überlebt. Ihre beiden Türme — mehr als

110 m hoch und aus 10 km Entfernung sichtbar — dienten im Mittelalter als Sammelpunkt für Pilger, die auf dem Jakobsweg nach

Santiago de Compostela unterwegs waren. Für ein Team französischer Vermessungsingenieure bot die Kathedrale Gelegenheit zu

einer Zeitreise in die Vergangenheit.

Im Jahr 2009 startete die französische Regierung, unterstützt von der Région Centre und der Europäischen Union, ein

Vierjahresprogramm zur Restaurierung der Gewölbedecken der Kathedrale. Der erste, im Sommer 2009 abgeschlossene Teil

des Projekts, bestand in der Überholung der Putzschicht in den oberen Gewölbepartien über der Chorempore. Als Teil des

Gesamtprojekts gab die Dienststelle für Archäologie der Région Centre eine Untersuchung des Tragwerks der Kathedrale in

Auftrag.

Vor der Restaurierung existierte nur ein einziger genauer Plan der Kathedrale, der aus einer im 19. Jahrhundert von Jean-Baptiste

Antoine Lassus durchgeführten Vermessung stammte. Obwohl sich Lassus' Arbeit als sehr detailliert erwies, war sie unvollständig

und enthielt zahlreiche Fehler. Im Jahr 2009 wurde Jérémie Viret vom Archäologischen Dienst der Stadt Chartres beauftragt, eine

zeitgemäße Aufnahme des Tragwerks der Kathedrale vorzunehmen. Die Ergebnisse dieser Aufnahme sollten der Dokumentation

und dem Verständnis der Gewölbekonstruktion dienen, aber auch eine bessere Kenntnis der beim Bau der Kathedrale angewandten

Bautechniken ermöglichen.

Die Vermessung des Bauwerks hielt einzigartige Herausforderungen bereit. Die komplexen Formen und Räume der Kathedrale

erforderten innovative und detaillierte Messmethoden. Außerdem hatten die Vermessungsingenieure mit der schwierigen

Zugänglichkeit und den strengen Forderungen zur Vermeidung von Schäden am Bauwerk zu kämpfen. Das Vermessungsteam

von François Fouriaux und V. Lallet entschied sich für Trimble Technologie, um die Scans und die topografi schen Aufnahmen

durchzuführen.

Vermessung im Dienst der Archäologie

Als Teil der Restaurierung wurden in der Chorempore der Kathedrale Gerüste aufgebaut, um den Zugang zu den Gewölben

und zur Decke zu ermöglichen. Von dem bis zu 26 m hohen Gerüst konnten die Vermessungsingenieure bestimmte Elemente

identifi zieren und messen, die normalerweise außerhalb der Reichweite lagen, wie etwa die oberen Fenster, die Öff nungen in den

Gewölben, oder die im Mauerwerk off en gelassenen Gerüstlöcher, die als Aufl age für die horizontalen Gerüststangen dienten. Zu

Zeiten des Baus der Kathedrale trugen diese Gerüststangen vorübergehend errichtete Gerüstplattformen; die Löcher zeigen die

Technik&mehr; 2010-2

Geheimnisse der Erbauer

einer Kathedrale freigelegt

Moderne Technologie wirft neues Licht auf ein Meisterwerk der Gotik

-14-


Stellen an, wo die nacheinander errichteten Plattformen mit

den Wänden verbunden wurden. Die Öff nungen im Gewölbe

stammen ebenfalls aus der Zeit des Baus; sie wurden benötigt,

um die Seile der auf dem Dachboden aufgebauten Hebezeuge

lenken zu können.

Archäologen und Ingenieure studieren solche Details, um

besser zu verstehen, wie mit den primitiven Werkzeugen der

damaligen Zeit ein so großes und wunderschönes Bauwerk

errichtet werden konnte. Während der Restaurierungsarbeiten

entfernten die Vermessungs- und Bauteams allerhand Schutt

aus den Löchern, beispielsweise Holz von alten Gerüsten

sowie Ziegel- und Putzfragmente aus den frühen Bauphasen.

Diese Fundstücke werden analysiert, um sie zeitlich genau

zuordnen zu können.

Für viele ihrer Arbeiten setzten die Vermessungsingenieure eine

Trimble S6 Totalstation und einen Trimble TSC2 Controller

sowie eine Trimble VX Spatial Station ein. “Wir wussten

besonders die Schnelligkeit dieser Geräte zu schätzen”, sagt

Fouriaux. “Da die Instrumente und Stative auf dem Gerüst

aufgebaut wurden, war es schwierig, sie in Waage und stabil zu

halten. Wir mussten uns in einiger Entfernung von ihnen aufhalten.

Möglich war dies durch den Einsatz des TSC2 mit der

Trimble Survey Controller Software im Fernbedienungsmodus

mit aktiver Laseranzielung.”

Die Vermessungsingenieure legten zwei Kontrollpolygonzüge

für das Projekt an. Der erste verlief durch das Kircheninnere

und diente dort der Schaff ung von Kontrollpunkten. Der zweite

Polygonzug verlief an der Außenseite des Bauwerks, aber auch

durch Fenster, um die inneren Punkte in das französische

Landes koordinatensystem einzubinden. Außerdem brachte

das Team Bezugspunkte auf dem äußeren Tragwerk des

Gewölbes an, um angesichts der weiter fortschreitenden

Restaurierungsarbeiten Kontrollmöglichkeiten zu schaff en.

Das Team nutzte die Trimble S6 für die Messung der

Kontrollpolygonzüge und für die Standardaufnahmen

aller bautechnisch relevanten Teile (Bögen, Gewölbe

und Gerüstlöcher). Zur Erfassung der architektonisch

interessanten Details (Kapitelle, Schlusssteine, ...) nutzten sie

die Scan-Funktion der Trimble VX. Innerhalb von 20 Tagen

erfassten die Vermessungsingenieure insgesamt 8.000 Punkte.

Inschriften aus der Vergangenheit

Die Messungen an den Gerüstlöchern und am Gewölbe

waren hilfreich für ein besseres Verständnis davon, wie die

Kathedrale gebaut wurde. Die gewonnenen Informationen

bestätigten die Hypothese des australischen Architekten und

Mittelalterhistorikers John James, der die Auff assung vertritt,

die Kathedralenmauern seien zunächst auf einer Seite des

Bauwerks und anschließend auf der anderen Seite errichtet

worden, wobei der Bau immer weiter in Richtung Chorraum

voranschritt.

Die Unregelmäßigkeit der verschiedenen architektonischen

Bestandteile wurde wettgemacht durch die Dekoration und

durch die Bögen, die das Gewölbe tragen, das ursprünglich

eigentlich fl ach war. Die Handwerker des 13. Jahrhunderts

benutzten Gips zur Imitation von Mauerwerk, indem sie auf

einem hellgelben Hintergrund weiße Fugen vortäuschten.

All diese Elemente tragen zur Entstehung einer optischen

Täuschung (trompe l’œil) bei, die den Eindruck eines

gleichmäßigen Abstands zwischen den verschiedenen

quer verlaufenden Konstruktionsgliedern vermittelt. Die

Archäologen fanden auch Spuren von Gipsputz aus dem

15. und dem 19. Jahrhundert. Bei einer der Aufnahmen im

Chorraum wurden eingeritzte Inschriften identifi ziert, die

off enbar von den damaligen Arbeitern hinterlassen wurden,

und deren älteste aus dem Jahr 1527 stammt.

“Wir sind dabei, einen Plan zu erstellen, der sehr viel

brauchbarer und ergiebiger ist als derjenige aus dem 19.

Jahrhundert”, sagt Fouriaux. “Wir haben verschiedene Profi le

und ein 3D-Modell erstellt, um die bautechnischen Mühen

ermessen zu können, die in den Bau der Gewölbe gefl ossen

sind. Da das Modell und diese Pläne in Landeskoordinaten

vorliegen, lassen sie sich problemlos in die Ergebnisse der

bevorstehenden Restaurierungsarbeiten einbinden. Künftig

werden wir über einen noch umfangreicheren Plan der

gesamten Kathedrale verfügen.”

-15- Technik&mehr; 2010-2


Technik

&mehr

Die in Winnipeg (Manitoba, Kanada) ansässige Firma Barnes & Duncan Land Surveying & Geomatics (www.barnesduncan.

com) ist eine Partnerschaft mit einem großen kanadischen Energieversorger mit mehr als 525.000 Stromkunden und mehr

als 260.000 Erdgaskunden eingegangen, um effi zientere Wege bei der Verwaltung der ca. 1 Millionen Strommasten des

Energieversorgers einzuschlagen.

Das mehrjährige Projekt besteht darin, die Strommasten in

einer Provinz von der Größe des US-Bundesstaates Texas zu

lokalisieren, an jedem Mast einen Strichcode anzubringen,

jeden Strichcode in die Datenbank des Energieversorgers

einzuscannen, spezifi sche Attributdaten zu jedem Mast zu

erfassen, und von vielen der Masten Fotos zu machen. “Ziel

des Projekts ist es, ein Bestandsverzeichnis der Strommasten

des Energieversorgers zu erarbeiten, das alle benötigten

Informationen enthält, um diese Betriebsmittel besser

verwalten und instandhalten zu können”, sagt Mitch Carels,

Projektleiter bei Barnes & Duncan.

Carels Außendienstteam besteht aus 12 Männern, die im

gesamten Einzugsgebiet des Energieversorgers unterwegs sind,

um dort Tag für Tag Daten zu erfassen. Die Temperaturen in

dieser sehr verschiedenartigen Landschaft können zwischen

–35˚C in den Wintermonaten und +35˚C im Sommer

schwanken. Ein 13. Mitarbeiter kümmert sich um alle Daten,

sobald diese erfasst sind.

Technik&mehr; 2010-2

Wie inventarisiert man eine

Millionen Strommasten?

-16-

Zur Geräteausrüstung des Teams gehören 12 "Trimble GeoXT"

Hand-held - jeweils bestückt mit der "Trimble TerraSync" Software

zur Datenerfassung und –pfl ege sowie einem weiteren

Anwendungsprogramm zur Bearbeitung digitaler Fotos. Jeder

Außendienstmitarbeiter verfügt zudem über einen externen

Bluetooth-Strichcodescanner und eine wasserdichte und

stoßfeste Digitalkamera. Mit der "Trimble GPS Pathfi nder®"

Bürosoftware werden die erfassten Daten verarbeitet. Die

Verwaltung, Analyse und Visualisierung der Daten erfolgt mit

Hilfe einer GIS-Software.

Nach Aussagen von Carels fi el die Wahl auf die Trimble Handheld

wegen ihrer robusten, kompakten Bauart, der integrierten

Bluetooth-Funktionen, sowie der Möglichkeit, mit einer einzigen

Batterie und im drahtlosen Modus zu arbeiten. “Ich nutze seit 20

Jahren Instrumente von Trimble, und es lag auf der Hand, dass

die GeoXT Handheld die beste Wahl für diesen Auftrag waren”,

sagt er. “Vielen anderen Herstellern mangelt es an Verständnis

dafür, wie hart und anspruchsvoll unser Arbeitsumfeld ist. Es

kann bitterkalt sein, und die Computer kommen mit Schnee,


Schlamm und Wasser in Berührung. Ich brauche Geräte, auf

die ich mich auch dann verlassen kann, wenn sie des Öfteren

unsanften Behandlungen ausgesetzt sind.”

Barnes & Duncan nutzte zunächst die GPS Pathfi nder

Bürosoftware, um eine Art Datenwörterbuch anzulegen,

auf das die Außendienstmitarbeiter zurückgreifen

können, um konsistente Attributinformationen zu den

Masten (Identifi kationsnummer, Bauart, zugehörige

Ausrüstungskomponenten, allgemeine Anmerkungen, usw.)

zu erfassen. Das Team konfi gurierte auch die GeoXT Handheld,

lud bereits bestehende Hintergrundkarten darauf hoch, und

schulte die Außendienst- ebenso wie die Büromitarbeiter im

Umgang mit den eingesetzten Arbeitsverfahren.

Im Feld beginnt ein typischer Arbeitstag damit, dass sich die

Mitarbeiter – je nach Bedingungen – in ihren gelände- oder

schneetauglichen Fahrzeugen oder auch auf Schneeschuhen

vor Ort begeben. Die Hintergrundkarten, die Luftbilder der

meisten Strommasten des Energieversorgers enthalten,

geben dem Team eine allgemeine Vorstellung von der Lage

jedes Masts.

An jedem Mast bringt ein Mitarbeiter in etwa 1,5 m Höhe ein

Schild mit einem Strichcode an und scannt dann das Schild

mit einem Strichcodescanner ein, der drahtlos mit dem GeoXT

Handheld verbunden ist. Als nächstes erfasst der Mitarbeiter

bis zu 80 Attributdaten zu jedem Mast. Als letztes kann ein Foto

von dem Mast gemacht und automatisch mit dem Strichcode

und den Attributdaten verknüpft werden. “Mit dem Strichcode

verfügt jeder Mast über einen einzigartigen Identifi kator, der

sich problemlos im GIS fi nden lässt", sagt Carels. “Wenn wir die

Arbeit abgeschlossen haben, wird unser Kunde die Lage jedes

Masts auf weniger als 1 m genau kennen.”

“Wir gehen in unserem Datenerfassungsprozess sehr

methodisch vor. Da dies kein Job ist, den Sie mehr als

einmal tun wollen, ist es wichtig, schon beim ersten Mal

möglichst genaue Informationen zu erhalten”, sagt Carels.

“Der Trimble GeoXT Handheld ist leicht zu bedienen,

und mit unserem kundenspezifi schen Datenwörterbuch

sind wir in der Lage, konsistente Informationen rasch zu

erfassen. Auch die kompakte Bauart und die drahtlosen

Kommunikationsfunktionen des Handhelds helfen unseren

Mitarbeitern dabei, gut voranzukommen und das betroff ene

Territorium so effi zient wie möglich abzudecken.”

Der für Datenmanagement und -analyse verantwortliche

Mitarbeiter ist mit dem Team unterwegs und richtet ein Behelfsbüro

im nächstgelegenen Hotel ein. Jeder GeoXT Handheld

wird mit einem Laptop verbunden; die Datendateien werden

in die GPS Pathfi nder Bürosoftware importiert. Anschließend

werden die Daten mittels Stapelverarbeitung dem Postprocessing

unterzogen und in die GIS-Software exportiert,

wo sie sich anzeigen, editieren und auf Richtigkeit überprüfen

lassen. Nach Abschluss des Qualitätssicherungsprozesses

werden die Daten in das operative GIS des Energieversorgers

exportiert.

In ihrer umfangreichen Datenbank können die

Betriebsmittelmanager und Ingenieure des Energieversorgers

nun nach spezifi schen Informationen zu den Strom- und

Lichtmasten in der gesamten Provinz suchen. Beispielsweise

können sie problemlos einen Auszug erstellen, aus dem die

Lage aller Straßenlampen mit 100W-Glühbirnen hervorgeht,

und ihr GIS nutzen, um den spezifi schen Lichtstandard

einer durchgebrannten Glühbirne zu ermitteln, wenn ein

Kunde anruft.

Außerdem ist die Datenbank von unschätzbarem Wert für nicht

geplante Reparaturen in Notfällen. “Wenn ein Mast vom Blitz

getroff en wird und ein Transformator durchbrennt, können die

Betriebsmittelmanager des Energieversorgers auf einem Foto

dieses Masts nachschauen, welche Grundstücke er versorgt und

welche Ausrüstungskomponenten an dem Mast montiert sind,

um dann die Außendienstmitarbeiter mit Informationen über

das Material zu versorgen, das sie für die Reparatur benötigen

werden – all dies wohlgemerkt ohne das Büro zu verlassen”,

sagt Carels. “Ohne die Technologie von heute wäre es schlicht

unmöglich, derartige Lage- und Attributdaten vorzuhalten.”

Die Betriebsmittelmanager des Energieversorgers gehen

davon aus, dass diese Möglichkeiten in den nächsten Jahre

zu signifi kanten Kostensenkungen führen werden, weil sich

die laufenden Instandhaltungs- und Reparaturabläufe und

der Austausch von Komponenten besser und gezielter planen

lassen. Außerdem können diese Daten bei einem Stromausfall

wichtige Informationen liefern, um den Reparaturaufwand

in Grenzen zu halten. Dies gilt insbesondere angesichts der

gewaltigen geografi schen Ausmaße des Einzugsgebiets des

Energieversorgers.

“Mehr als je zuvor realisieren Energieversorgungsunternehmen

heute, dass sich die Zusammenarbeit mit einer Vermessungsfi

rma wie Barnes & Duncan beim Aufbau eines umfassenden GIS

mehrfach auszahlt, nicht nur in Gestalt von Kosteneinsparungen

und Effi zienzgewinnen in der Betriebsführung, sondern auch in

der Reaktion der Kundschaft”, sagt Carels. “Dank der robusten

und zuverlässigen Trimble Produkte zur mobilen Kartierung

können Energieversorger auch in sehr unwirtlichen und

abgelegenen Gebieten von diesen Vorzügen profi tieren.”

-17- Technik&mehr; 2010-2


Technik

&mehr

Der Delta-Mendota Canal im kalifornischen Central Valley ist mit 188

km einer der längsten des Bundesstaates. Da das saisonal trockene

Tal 10 % der US-amerikanischen Landwirtschaftsproduktion

erwirtschaftet, ist der Delta-Mendota Canal — zusammen mit dem Rest

des gewaltigen Central Valley Project1 er Delta-Mendota Canal im kalifornischen Central Valley ist mit 188

km einer der längsten des Bundesstaates. Da das saisonal trockene

Tal 10 % der US-amerikanischen Landwirtschaftsproduktion

erwirtschaftet, ist der Delta-Mendota Canal — zusammen mit dem Rest

— Bestandteil der immens wichtigen

Wasserinfrastruktur, die es in funktionsfähigem Zustand zu halten gilt.

Tim Jackson (L.S.), Vermessungsingenieur beim California Bureau of Land

Management, führte kürzlich eine Vermessung des Kanals über dessen gesamte

Länge durch, brachte das öff entliche Wegenetz und den Grenzverlauf

auf den neuesten Stand, brachte Zielmarken für eine Luftbildvermessung

an, überprüfte und erweiterte ein Festpunktnetz. Jackson hatte zuvor

bereits viele Kanäle vermessen, aber er sagt, diesmal sei die Arbeit deutlich

einfacher gewesen. “Eine Weile lang setzten wir GNSS-Geräte ein — das

Central Valley ist ein weit geöff netes Tal ohne viel Bewuchs — und diesmal

konnten wir auch auf das CSVSN zurückgreifen.”

Das California Surveying Virtual Surveying Network (CSVSN) ist ein

per Mobilfunk verknüpftes Trimble VRS-Netz, in dem die eingespeisten

Daten von 34 Trimble GNSS-Referenzstationen koordiniert werden. Der

Umstand, dass sich der gesamte 188 km lange Kanal mit einem einzigen

Netz abdecken ließ, vereinfachte alle Aspekte des Projekts. Die Lage- und

Höhenkontrolle erfolgte durch Abgleich mit einem konsistenten Koordinatensystem.

Und die für den Grenzverlauf relevanten Informationen liegen

nun in einem einzigen, georeferenzierten System statt in mehreren lokalen

Systemen vor.

“Die VRS machten einen großen Unterschied in diesem Projekt”, sagt

Jackson. “Zum Vergleich: wir haben ein ähnliches Projekt am Friant-Kern

Canal bearbeitet, der mit 245 km um einiges länger ist. Für dieses Projekt

legten wir 40 Festpunkte an, während es im vorliegenden Projekt nur vier

waren. Und wir konnten verkünden, fehlerfrei gearbeitet zu haben. Friant-

Kern liegt nur fünf Jahre zurück, und es hat sehr viel mehr Arbeit gemacht.”

Wenn Jackson Bilanz zieht, betont er vor allem, dass er dieselbe Arbeit

sehr viel effi zienter erledigen kann. Während im Friant-Kern Projekt sechs

Messtrupps eingesetzt wurden, waren es bei der Vermessung des Delta-

Mendota Canal nur einer oder zwei. Jackson sagt: “Das CSVSN sorgte für

gewaltige Zeiteinsparungen, denn es blieb uns nicht nur erspart ständig

eine Basisstation zu verlegen; wir hatten einen weiteren Empfänger, mit

dem wir arbeiten konnten. Und die Gebühren für die Nutzung des Dienstes

haben sich rasch ausgezahlt.”

Jackson hatte auch Gelegenheit, die Setzungswerte entlang des Kanals zu

überprüfen. Er stellte fest, dass sich die Festpunkthöhen am nördlichen

Ende des Kanals um weniger als 3 cm gegenüber den früheren Werten

verändert hatten. Als er sich weiter nach Süden bewegte, wuchsen die

Setzungsbeträge jedoch auf fast 0,6 m an. Letztlich werden all diese

Vermessungsdaten zu einer besseren Instandhaltung dieser wichtigen

infrastrukturellen Ressource beitragen.

Das Delta-Mendota Canal Projekt zeigt, dass ein Vermessungsingenieur

mit GNSS-Ausrüstung und einem per Mobilfunk verknüpften RTN sehr

viel schaff en kann. Fähige Vermessungsingenieure werden für große Infrastrukturprojekte

wie dieses immer gebraucht, und da der Druck wächst,

mit weniger Aufwand immer mehr zu schaff en, werden sie auch weiterhin

hochwertige und ausgereifte Technologien benötigen, um ihre Arbeit

zu erledigen.

Technik&mehr; 2010-2

Eine laaange Vermessung

-18-

Aquädukt und Delta-Mendota Canal in Kalifornien

Foto mit freundlicher Genehmigung des U.S. Bureau

of Reclamation

1. Das vom U.S. Bureau of Reclamation betriebene Central

Valley Project (CVP) ist eines der weltweit größten

Wasserspeicher- und -transportsysteme. Es umfasst etwa

20 Dämme und Vorratsbehälter, 11 Kraftwerke, Kanäle mit

insgesamt 805 km Länge sowie Wasserleitungen, Tunnel

und andere Nebenanlagen. Das CVP liefert jährlich

etwa 863.440 m3 Wasser für die Landwirtschaft und

die natürliche Tier- und Pfl anzenwelt, aber auch zur

Versorgung von Siedlungen.

Siehe Sonderbeitrag in der März-Ausgabe des Professional

Surveyor: www.profsurv.com


Technik

&mehr

Vermessung der Skilifte

Es ist ein Ort mit funkelnder kalter Luft, spektakulären

Ausblicken und eindrucksvollen Demonstrationen der

Naturgewalten. Mehr als 3.300 m ragt Europas höchster

aktiver Vulkan, der Ätna, über der Ostküste Siziliens empor.

Die gebirgige Szenerie und eine nahezu konstante vulkanische

Aktivität machen ihn zu einer ganzjährigen Attraktion. Im Winter

beherbergt der Ätna eines der südlichsten Skigebiete Europas.

Die Lifte und die Infrastruktur für ein Skigebiet zu betreiben, ist

eine anspruchsvolle Aufgabe. Zu den wichtigsten Funktionen

gehört dabei die Instandhaltung und Ausrichtung der Lifte, mit

denen Touristen und Skifahrer hoch auf den Berg gebracht werden.

Angesichts einer nur kurzen Bauzeit und strengen Anforderungen

an die Genauigkeit beauftragte die Liftbaufi rma Doppelmayr

Italia den ortsansässigen Vermessungsingenieur Salvatore Calì

mit der Ausführung der Vermessungsleistungen für den Bau

eines neuen Skilifts. Während andere Vermessungsingenieure für

solche Arbeiten oft optische Vermessungsinstrumente einsetzen,

entschied sich Calì — mit einem Auge auf das bergige Gelände und

die herausfordernden Wetterbedingungen — für das Trimble 5700

GPS-System.

Calì nutzte einen Trimble 5700 GPS-Empfänger mit einer Trimble

Zephyr Geodetic Antenne und Pacifi c Crest Funkmodem als

Basisstation für das Projekt. Weiter oben auf dem Berg, in Lagen

mit guter Funknetzabdeckung für den weiter unten benutzten

Rover, legte der Messtrupp Kontrollpunkte für die Basisstation

an. Ein zweiter Trimble 5700 mit einem Trimble TSC2 Controller

kam als Rover zum Einsatz. Der Messtrupp nahm jeden Tag eine

Kalibrierung vor Ort vor, um die Vermessung in das sizilianische

Koordinatensystem zu transformieren, und nutzte dann die RTK-

Methode für alle Messaufgaben.

Calì musste für dieses Projekt die Mittelachse des Lifts bestimmen

— von den Talstation nahe des Dorfes Nicolosi bis zur Bergstation,

die 206 m höher liegt. Nachdem die Achse bekannt war, nutzte

am Ätna

Calì die COGO- und Absteckfunktionen der Trimble Survey

Controller Software, um eine Reihe von Punkten entlang der

Mittelachse des Lifts nahe den Tragmasten des Seils zu berechnen

und abzustecken. Die Baufi rma nutzte diese Punkte dann zur

Ausrichtung der Masten und des Seils. So sorgten diese Arbeiten

für einen reibungslosen und sicheren Betrieb des Skilifts.

Zusätzlich zu dem steilen, schwierigen Gelände auf dem Vulkan

hatte der Messtrupp auch mit Nebel und schlechtem Wetter

zu kämpfen. Dennoch konnten die Mitarbeiter von Calì die

Absteckung der vom Bauunternehmer benötigten Punkte in

nur zwei Tagen abschließen. Sie erledigten alle erforderlichen

Berechnungen im Feld, ohne ins Büro zurückkehren zu müssen.

“Wir arbeiteten in steil abfallendem Gelände”, sagt Calì, “und

hätten ohne den Einsatz des Trimble GPS-Systems nicht dieselben

Kosteneinsparungen erzielen können. Es ermöglichte uns selbst

im Nebel ohne Schwierigkeiten zu arbeiten.”

-19- Technik&mehr; 2010-2


Technik

&mehr

Technik&mehr; 2010-2

Fotowettbewerb

Der Kontrast zwischen den in dieser Ausgabe ausgezeichneten Bildern des Fotowettbewerbs könnte kaum stärker sein:

vom Sportplatz einer Technischen Universität im ländlichen Teil New Yorks über die Naturschönheiten der Republik

Kongo zu den verschneiten Spitzen der italienischen Alpen. Der erste Platz — und eine Trimble Allwetterjacke — geht an

Vermessungsingenieur Salvatore Calì für seine Aufnahme vom Ätna-Gipfel an der Küste Siziliens. Sie sehen das Foto auf Seite 19 und

auf der Rückseite.

Die weiteren Preisträger dieser Ausgabe erhalten jeweils

eine Trimble Uhr, die nur in begrenzter Stückzahl hergestellt

wird:

Ziel: Touchdown!

William W. Glasser Jr. (PLS) von RDM Surveying Consultants

nahm dieses Bild seines Kollegen Chris Michael mit

der Trimble S6 Totalstation am Rensselaer Polytechnic

Institute (RPI) in Troy (New York) auf. RDM hatte den

Auftrag, die Unterteilung des Footballfelds für den East

Campus Athletic Complex des RPI zu überprüfen und

zu zertifi zieren. Die Vermessungsingenieure der Firma

legten das ursprüngliche Festpunktnetz für das Projekt an,

steckten die Sitzgelegenheiten ab und kontrollierten die

Absteckungen der anderen Vermessungskollegen, die für

die verschiedenen Subauftrag nehmer arbeiteten. Rodney

Michael (PLS), Inhaber der Firma RDM, sagt: “Wir sind seit

1978 die Vermessungsingenieure des RPI Campus. Als erste

Firma im Bundesstaat New York haben wir eine Trimble S6

angeschaff t und können die Vorzüge dieses Instruments

nicht oft genug hervorheben.”

Dieser holt Gold!

Mike Trenor, Leitender Vermessungsingenieur bei

Banro Corporation sandte dieses schöne Bild, das

bei Golderkundungsmessungen im Rahmen des

Lugushwa-Projekts in Süd-Kivu in der Demokratischen

Republik Kongo entstand. In Lugushwa führt

Banro seit Anfang 2005 Diamantbohrungen und

Oberfl ächenuntersuchungen durch, um neue Ziele

für die Erkundung zu identifi zieren. Ungeachtet der

Schmetterlinge war das Trimble R8 GPS-System seit

November 2005 unentwegt in Kongo im Einsatz. Trenor

schreibt, das Trimble R8 System sei unentbehrlich gewesen

in einem Land ohne Referenznetz. "Wir haben auch zwei

Trimble 4400 GPS-Empfänger als Basisstationen aufgebaut,

wobei die GPS-Daten (Ein- und Zweifrequenzdaten) mit Hilfe

der Trimble Referenzstationssoftware aufgezeichnet werden.

Die Geologen nutzen Trimble GeoXT Freihandempfänger

für ihre tägliche geologische Kartierung, und gleichen ihre

Daten mit Hilfe der Trimble Pathfi nder Bürosoftware mit

denen der Basisstationen ab. Unsere Vermessungsingenieure

nutzen das Trimble R8 System (sowohl im RTK- als auch

im Postprocessing-Modus) zur Vermessung der Öff nungen

der Erkundungsbohrlöcher sowie für andere vermessungstechnische

Aufgaben."

-20-


November 8–10, 2010

The Mirage, Las Vegas

VERBINDUNGEN, DIE FÜR SIE ARBEITEN.

Lassen Sie sich die Trimble Dimensions 2010 – die Veranstaltung des

Jahres für die Positionsbestimmungsbranche – nicht entgehen! Denn dies

ist der Ort, an dem Sie Verbindungen knüpfen und Einblicke in Lösungen

zur Positionsbestimmung gewinnen können. Es ist die Gelegenheit neue

Arbeitswege zu entdecken. Lassen Sie sich durch unser Forum mit visionären

Vorträgen von Gastrednern inspirieren. Erweitern Sie Ihr Wissen in unseren

speziellen Fortbildungsseminaren, die auf Lösungen aus der Vermessung und

Kartografi e, des Ingenieur- und Bauwesens, der Geoinformationsbranche,

dem Infrastruktur- und Versorgungssektor sowie des mobilen Ressourcenmanagements

ausgerichtet sind. Melden Sie sich jetzt an und lernen Sie,

wie Sie mit einheitlichen Technologien kooperatives Arbeiten einfacher und

produktiver gestalten können. Behaupten Sie Ihren Platz im Wettbewerb!

Näheres über Dimensions 2010 fi nden Sie im Internet unter www.trimbleevents.com


Technik &mehr

Fotowettbewerb

Machen Sie mit beim Trimble Fotowettbewerb für Technik&mehr!

Die Gewinner des Trimble Fotowettbewerbs

erhalten Trimble Preise, und die Fotos

werden in Technik&mehr veröffentlicht.

Den ersten Platz in dieser Ausgabe belegte

das von Vermessungsingenieur Salvatore

Calì aus Italien eingereichte Foto vom Ätna

auf Seite 19. Die weiteren Preisträger sind

auf der Seite 20 erwähnt. Senden Sie Ihr Foto

mit einer Auflösung von 300 dpi (10 x 15 cm)

an Survey_Stories@trimble.com. Vergessen

Sie nicht, Ihren Namen, Ihren Titel und Ihre

Kontaktinformationen anzugeben.

Sie können Technik&mehr kostenlos abonnieren, indem Sie Ihre Bestellung unter www.trimble.com/t&m aufgeben,

eine E-Mail an T&M_info@trimble.com senden oder unter der Nummer +1-913-338-8270 anrufen.

Unter www.trimble.com können Sie Technik&mehr auch online anschauen.

Sie können auch dieses Formular kopieren, ausfüllen

und uns an eine der folgenden Nummern faxen:

USA +937 245 5145

EU +49 61 42 2100 140

Asien +61 7 3216 0088

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