Michael Peter Einsatz von Laserscanning in der Bauaufnahme ...

Michael Peter
Einsatz von Laserscanning in der Bauaufnahme
Dauer der Arbeit: 2 Monate
Abschluss: Februar 2007
Betreuer: Dr.-Ing. Jan Böhm
Aufgabenstellung
Hohe Punktdichte und berührungsloses Messverfahren qualifizieren das terrestrische
Laserscanning für den Einsatz in der Bauaufnahme und Architekturvermessung. Da
die vom Scanner gelieferte Punktwolke jedoch meist kein sinnvolles Endergebnis
darstellt, sind weitere Schritte wie Vermaschung oder Modellierung notwendig. Im
Rahmen dieser Studienarbeit wurde die Eignung der Laserscandaten zur Erstellung
von klassischen Produkten der Bauaufnahme (Handaufmaß, Profilschnitte,
Grundrisse) mittels Standardsoftware getestet.
Vorgehensweise und Ergebnisse
Im Rahmen eines Bauforschungsprojektes wurden hierfür mit dem Laserscanner
Leica HDS3000 Teile der „Chartreuse de Valbonne“, einem südfranzösischen
Kloster, gescannt. Aus den so erhaltenen Daten wurde zuerst ein Gesamtmodell
erstellt, das beispielsweise für Virtual Reality Anwendungen nutzbar wäre.
Abbildung 1: Gesamtmodell

Teilweise auf Basis dieses Gesamtmodells konnten mittels der gefundenen
Modellierungsmethoden die genannten Produkte hergestellt werden. Als
Vorgehensweise zur Erstellung einer Planzeichnung von Mauerwerk wird eine
Kombination aus Höhen- und Intensitätsbild vorgestellt, die sich größtenteils als
Grundlage für eine CAD-Zeichnung verwenden ließe.
Abbildung 2: Vergleich Höhen-/Intensitätsbild und Handaufmaß (Quelle: Tzikas, Grigorios; Bayer, Uwe)
Der Grundriss einer Türöffnung sowie der Profilschnitt durch ein Kapitell lassen sich
als Handzeichnung oder Schnitt durch ein Flächenmodell realisieren und direkt in
einem CAD-Programm mit den Ergebnissen des tachymetergestützten
Handaufmaßes einer anderen Studentengruppe vergleichen. Hierbei wurde das
Flächenmodell durch Anwendung von Algorithmen für Regionenwachstum und
Kanteneinpassung auf die Punktwolke generiert.

Abbildung 3: Vergleich CAD-Plan/Schnitt durch das Flächenmodell (Quelle CAD-Plan: Institut für
Architekturgeschichte)
Abbildung 4: Vergleich CAD-Plan/Handzeichnung und Flächenmodell (Quelle CAD-Plan: Institut für
Architekturgeschichte)

Fazit
Bei Verwendung der vorgestellten Methoden lassen sich auch mit relativ niedrig
aufgelösten Punktwolken dem Handaufmaß vergleichbare Ergebnisse erzielen,
deren Abweichungen von den ebenfalls fehlerbehafteten tachymetrischen
Messungen größtenteils innerhalb der in der Bauaufnahme geforderten
Genauigkeiten liegen. Wie zu erwarten war, beträgt die zum Modellieren benötigte
Zeit ein Vielfaches der zum Scannen benötigten Zeit (hier: Verhältnis 1:4).