Berichte 2009 - Förderergesellschaft der Geodäsie und ...

Diplom- und Studienarbeiten
Geodätisches Institut
Diplomarbeiten
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Brieden, Phillip: Untersuchungen eines Multi-Sensorsystems zur direkten
Georeferenzierung basierend auf einem terrestrischem
Laserscanner
Ein terrestrischer Laserscanner erfasst, einem regelmäßigen Raster folgend,
eine Vielzahl an Punkten, die die Umgebung des Scanners beschreiben. Diese
so genannte Punktwolke wird dabei in einem lokalen Koordinatensystem
aufgenommen. Für viele Anwendungen in der Ingenieurgeodäsie, z.B. zur
präzisen Dokumentation von Bauwerken und Skulpturen, bei denen ein
Laserscanner eingesetzt wird, ist es entscheidend die Szene in ein
übergeordnetes Koordinatensystem zu überführen. Dieser Vorgang der
Georeferenzierung wird bisher meist über Zielmarken realisiert, die in der
Szene aufgestellt und gescannt werden, sowie im übergeordneten System zu
koordinieren sind. Dazu ist eine zusätzliche, meist tachymetrisch durchgeführte
Messung notwendig, wodurch das Verfahren sehr aufwendig wird. Um den
Arbeitsaufwand im Zuge einer Vermessung mittels terrestrischem Laserscanner
zu minimieren, wird am Geodätischen Institut (GIH) ein kombiniertes System
aus Laserscanner und Zusatzsensorik entwickelt. Damit soll eine direkte Georeferenzierung
ohne koordinierte Zielmarken ermöglicht werden. Konkret
geschieht dies auf Basis des terrestrischen Laserscanners Imager 5006 der
Firma Zoller+Fröhlich. Die Zusatzsensorik umfasst ein bis (optional) zwei
GNSS-Antennen sowie zwei Neigungsmesser. Um das entstandene Multi-
Sensorsystem (MSS) einsetzen zu können, ist eine umfangreiche
Untersuchung des Zusammenspiels aller Komponenten sowie ihrer Einzelverhalten
notwendig. An dieser Stelle setzt die Diplomarbeit an.
Eine der ersten Aufgaben umfasste die Planung geeigneter Anbauten an das
Scannergehäuse, um alle Sensorkomponenten miteinander verbinden zu
können, ohne Teile der Scannebene zu verdecken. Besondere Beachtung beim
Aufbau eines MSS ist der zeitlichen Synchronisation der Messgrößen aller
Komponenten zu schenken. Dazu wurden drei unterschiedliche Methoden
untersucht. Als Ergebnis der Untersuchungen kann festgehalten werden, dass
je nach Art und Anzahl der Sensoren eine individuelle Wahl der
Synchronisationsmethode zu empfehlen ist.
Im MSS wird der Bezug zwischen lokalem Scannerkoordinatensystem und
einem globalen Koordinatensystem in Form des WGS 84 geschaffen. Die