zum Content

VDVmagazin 2/2012

• Bauwerksmodellierung durch terrestrisches Laserscanning und UAV-Photogrammetrie

• InfraCal – Entscheidungshilfe für Kommunen und Planer

• Maximum des aktuellen Sonnenzyklus

• Archäologische Wald-Inspektion durch den Blick von oben

• Integration von 3D-Gebäudemodellen (Verfahren UniBwM) nach CityGML

• Lebendige Technikgeschichte - Der Messtisch von Daniel Schwenter neu entdeckt -

• Galileo kurz und bündig - Folge 6: Die Galileo IOV Satelliten -

• „Produkt-Info“, „Journal“, „GIS“ und „Bücher“

• „GIC – Geo Info College“

_______________________________________________________________________________

 

Martin Peukert

Bauwerksmodellierung durch terrestrisches Laserscanning und UAV-Photogrammetrie

Während eines Hauptstudienprojektes der Fachhochschule Frankfurt wurde die Kirche St. Nikolai in Altenstadt, Hessen, mittels des terrestrischen Laserscanners FARO Photon 120 erfasst. Verschiedene Faktoren verhinderten dabei ein vollständiges Erfassen des Kirchturms. Einerseits die eingeschränkten Möglichkeiten zur Stationierung des Scanners, sowie die Vegetation um das Objekt herum, andererseits die Höhe des Turms in Kombination mit den Materialien im oberen Bereich (dunkler Schiefer), um nur einige dieser Faktoren zu nennen.

Da der Glockenturm jedoch ein wesentlicher Bestandteil des Bauwerks ist, reifte der Entschluss, den Turm von St. Nikolai gesondert nachzumodellieren. Für diese Modellierung sollten sowohl die aus dem terrestrischen Laserscanning (TLS) vorhandenen Punktdaten als auch die mittels eines „Unmanned Aerial Vehicle“ (UAV) erstellten Luftaufnahmen zur Texturierung verwendet werden.

Bei den vorangegangenen TLS-Aufnahmen wurde die Außenhülle der Kirche von vierzehn Standpunkten aus erfasst. Das vollständige Modell bestand aus 122 Millionen Punkten, der Kirchturm aus 17 Millionen.

Es galt zu klären, ob die lückenhaften TLS-Daten für das Nachmodellieren des Turms verwendet werden konnten. Ob UAV-Aufnahmen mittels photogrammetrischer Auswertung genutzt werden könnten, um die unzureichend abgedeckten Bereiche zu überbrücken oder als Texturen Anwendung finden könnten. Auch die Frage der zu nutzenden Werkzeuge (Software) stand im Raum.

Diesen Aspekten wurde vom Autor in der verfassten Bachelor-Thesis „Modellierung von Bauwerken durch integrierte Auswertung von Laserscann- und Photo­grammetriedaten“ nachgegangen. Der Bearbeitungszeitraum betrug sechs Wochen.

 

 

 

Norman Huber und Monika Geißler
InfraCal – Entscheidungshilfe für Kommunen und Planer

Effizienz, Nachhaltigkeit, Transparenz – vielgebrauchte und vielgeforderte Begrifflichkeiten, denen man in der heutigen Zeit kaum entrinnen kann.  Oftmals nur plakativ zur Schau getragen, sollen sie jedoch zumeist den verantwortungsvollen Umgang mit den zur Verfügung stehenden Ressourcen beschreiben.

Nicht erst seit Einführung der Doppik als NKHR/NKF/NKRS/NKR in den Rathäusern der Republik ist der verantwortungsvolle Umgang mit den anvertrauten Gütern die vornehmste Aufgabe einer kommunalen Verwaltung. Nun macht die Doppik eine noch engere Zusammenarbeit zwischen Kämmerei und Bauverwaltung notwendig, damit die erhobenen Daten, mit entsprechender Bewertung, auch ihren Weg in das neue Haushaltswesen finden. Kurz gesagt, die Kämmerei bewertet, was das Bauamt verwaltet.

Im Zuge der Umstellung auf die doppische Haushaltführung wurden und werden also aufwändig Daten und Zahlen gesammelt und beurteilt. Zum Straßennetz und dessen Zustand, zu den Ver- und Entsorgungsnetzen und sämtlicher Infrastruktur im Eigentum einer Kommune.

Warum also nicht alle diese nun schon vorhandenen Daten mit weiteren zusammenführen und damit neue Fragestellungen ermöglichen? Das wäre doch effizient, nachhaltig und transparent!

Für die Frage nach einer sinnvollen Steuerung im kommunalen Straßen- und Tiefbau haben die Moskito-GIS GmbH in Kooperation mit dem Ingenieurbüro E. Schulz GmbH nun eine Lösung entwickelt – InfraCal, dessen Prototyp auf der INTERGEO 2011 in Nürnberg präsentiert wurde.

 

 

Anette Rietdorf, Bastian Huck und Jürgen Rüffer
Maximum des aktuellen Sonnenzyklus
Verstärkte Sonnenaktivität kann GNSS-Performance beeinträchtigen

Am 24.01.2012 bekamen nicht nur interessierte Nutzer von Satelliten-Empfängern Warnungen, sondern die Nachrichten gingen auch durch die Tagesschau und die BILD-Zeitung: „Stärkste Eruption seit 7 Jahren: Gigantischer Sonnensturm trifft heute auf die Erde“. Imposante Bilder der Sonnen-Oberfläche wurden veröffentlichet. Gerade an diesem Tag waren die Auswirkungen im Fixing-Verhalten von GPS- und GNSS-Empfängern nicht signifikant, was genau die Problematik dieser Störungen durch ionosphärische Aktivitäten verdeutlicht:

·        Es gibt bisher keine verlässlichen Vorhersage-Instrumente.

·        Bei hoher Sonnen-Aktivität kann es zu Störungen bei GNSS-Messungen kommen.

Da die Störungen weiterhin zu Problemen bei GNSS-Messungen führen können, finden Sie hier Hintergrundinformationen.

 

 

Eckhard Heller

Archäologische Wald-Inspektion durch den Blick von oben

Das Kronenwerk des Waldes als Indikator für verborgene 3D-Strukturen am Waldboden?

Die klassische Luftbild-Archäologie befasst sich mit den Flächen, die beim Blick von oben frei liegen und sich dem Auge nicht entziehen können. Häufig sind es die Vegetationsmerkmale, die bei den Ackerpflanzen unterschiedliche Ausprägungen bewirken, sei es über einem ehemals vorhandenen Graben oder durch dicht unterhalb der Erdoberfläche befindliches Mauerwerk. Schattenmerkmale wirken dort, wo selbst geringe Höhenunterschiede durch die durch eine niedrig stehende Sonne bewirkten Schattenwürfe hervorragend sichtbar gemacht werden können.

Der Wald ist für diese Zwecke nicht geeignet? Schließlich nimmt uns das Kronenwerk der Bäume beim Blick von oben die Sicht auf die Strukturen am Waldboden? In der Forstwirtschaft spricht man genaugenommen nicht vom Kronenwerk, sondern vom „Schirm“ bei der Gesamtheit aller Kronen der Bäume der Oberschicht eines Waldes.

Statistisch gesehen ist etwa ein Drittel der Landoberfläche der Erde bewaldet. Betrachtet man die  Bewaldungsprozente genauer, so liegt z. B. Niedersachsen mit seinem Waldanteil (zum großen Teil Nadelwald mit den „Brotbäumen“ Fichte und Kiefer) von 24,3 % unter dem Bundesdurchschnitt (31,0 %). Die Fläche von 11.000.000 ha (bundesweit) entspricht einer Fläche von mehr als 300 km im Quadrat. 

Sind oder bleiben diese Informationen für uns verdeckt oder gibt es Möglichkeiten, archäologische Strukturen – vielleicht auch indirekt – abzuleiten? Dieser Frage wollen wir nachgehen.

 

 

Britta Lickfett

Integration von 3D-Gebäudemodellen (Verfahren UniBwM) nach CityGML

Dreidimensionale Stadtmodelle erfreuen sich nicht nur durch die immer stärker in das Blickfeld der Öffentlichkeit geratenden Geobrowser wie Google Earth oder Microsoft Virtual Earth wachsender Popularität. Sie werden im Bereich der Geoinformatik bereits seit vielen Jahren in verschiedenen Anwendungsfeldern, wie der nachhaltigen Städteplanung oder der Tourismusindustrie, aber auch für militärische Fragestellungen verwendet. Die dabei genutzten Techniken zur Erstellung der dreidimensionalen Gebäudemodelle können hierbei stark variieren und lassen sich allgemein in die Kategorien der manuellen, halbautomatisierten und automatisierten Generierung unterteilen.

Den so erstellten Modellen ist oftmals gemein, dass sie allein zum Zwecke der Visualisierung erzeugt wurden. Dadurch wurden hauptsächlich Datenformate verwendet, welche nur geometrische und graphische Informationen aufnehmen können. Angesichts der hohen Kosten bei der Datenerhebung bietet es sich jedoch an, die Gebäudemodelle um zusätzliche Informationen wie Nutzungszweck, Einwohnerzahl oder Gebäudeausstattung zu ergänzen, so dass diese durch ihre semantischen und auch topologischen Aspekte in weiteren Anwendungsgebieten eingesetzt werden können. Hierfür sind beispielsweise das Facilitymanagement, die Katastrophenhilfe oder auch die Fahrzeug- und Fußgängernavigation zu nennen.

Um die für diesen Zweck bestehenden Kompatibilitäts- und Informationslücken zu schließen, wurde im Rahmen einer Masterarbeit untersucht, in welcher Art und Weise Gebäudemodelle der Universität der Bundeswehr München (UniBwM) von einem Datenformat für geometrische und geographische Informationen in ein Datenformat für semantische und topologische Inhalte übertragen werden können. Dabei wurde nicht nur getestet, wie die bereits vorliegenden Geometrien und Texturen umgesetzt werden können. Es wurde vielmehr auch betrachtet, wie anhand der bestehenden Geometrien weitere semantische Informationen, wie beispielsweise die Anzahl der Geschosse, abgeleitet werden können, so dass durch die Umsetzung nicht nur eine erweiterte Speichermöglichkeit von Informationen, sondern direkt ein semantischer Mehrwert generiert wird.

 

 

Norbert Rösch, André Dittrich und Christian Haffner

Lebendige Technikgeschichte

Der Messtisch von Daniel Schwenter neu entdeckt

Im vorliegenden Beitrag wird eine der ersten detaillierten Beschreibungen des Messtischs aus dem Jahr 1618 vorgestellt. Der Autor, es handelt sich um Daniel Schwenter, diskutiert in seiner Publikation auch verschiedene Anwendungsfälle. Eines dieser Beispiele wurde entsprechend der Anleitung in einem praktischen Versuch von Studierenden des Studiengangs „Geodäsie und Geoinformatik“ des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) nachgestellt bzw. durchgeführt und auf seine Praxistauglichkeit hin untersucht. Hinsichtlich der Genauigkeit übertrafen die erzielten Resultate die Erwartungen. Auch die Einarbeitungszeit, die notwendig war, um sich mit dem Instrumentarium und dem Verfahren vertraut zu machen, erwies sich als erstaunlich kurz.

 

 

 

Galileo kurz und bündig

Folge 6: Die Galileo IOV Satelliten

 

In den Bereichen „Produkt-Info“, „Journal“, „GIS“ und „Bücher“ finden Sie Interessantes und Wissenswertes.

 

Unseren neuen Service für Studenten finden Sie auch in diesem Heft: „GIC – Geo Info College“