Fachteil

Tunnelbau der S-Bahn-Anbindung Flughafen Hamburg-Fuhlsbüttel

Über die anspruchsvolle Baustelle wurde bereits in der Ausgabe 1/2007 des VDVmagazins berichtet. Hier nun weitere Details mit den Themen: Schildvortrieb, Tübbingeinbau und Deformationsmessungen.

Aktueller Stand und Entwicklungstendenzen in der Industriephotogrammetrie

Der Beitrag befasst sich mit dem Gebiet der Industriephotogrammetrie, das in den letzten zehn Jahren einen enormen Aufschwung erlebt hat. Photogrammetrie ist heute ein etabliertes und anerkanntes 3D-Koordinatenmessverfahren, das in allen industriellen Branchen eingesetzt wird. Messgenauigkeit und Automationsgrad haben ein hohes Niveau erreicht und erlauben den Einsatz in zahllosen Anwendungsbereichen durch angelerntes Fachpersonal, insbesondere dort, wo berührungslose und schnelle Messungen einer großen Anzahl von Messpunkten gefordert wird. Auslöser dieser Entwicklung ist der technische Fortschritt im Bereich der digitalen Bildsensoren, der Bildanalyse, der Prozessortechnik und der numerischen Auswertetechnik. Neben den schon seit langem bekannten Konzept der Offline-Photogrammetrie, bei dem mit einer Kamera sequentiell Mehrbildverbände eines Objektes aufgenommen und anschließend ausgewertet werden, kommen zunehmend Online-Systeme zum Einsatz, die integriert in einen Fertigungsprozess 3D-Daten in Echtzeit liefern. Ein weiterer Trend kann im Bereich dynamischer Messaufgaben identifiziert werden, wo synchronisierte Mehrkameraanordnungen genutzt werden, um schnelle Veränderungen im Objektraum zu erfassen und zu modellieren.

Tachymetersteuerung mit einem Pocket PC
Entwicklung einer Außendienstsoftware für PDA mit Windows Mobile

Die Nutzung moderner Tachymeter ist heute geprägt von vielfältigen motorisierten Funktionen wie Zielsuche, -feinanzielung und -verfolgung. In vielen Fällen kann hierdurch eine Bedienung am Tachymeter ersetzt und eine Fernsteuerung per Funk ermöglicht werden. Letzteres realisieren die Tachymeterhersteller i.d.R. durch eigene Funk- und Bedienkonzepte. Auch wenn diese Systeme ihren Zweck erfüllen, stellt sich die Frage nach günstigeren und für individuelle Anpassungen offenen Alternativen.

Im Rahmen einer Diplomarbeit (Veltwisch 2007) an der Fachhochschule Bochum wurde für einen Pocket PC (PDA mit Betriebssystem Windows Mobile) die Außendienstsoftware Measure2Day entwickelt. Diese ermöglicht durch Nutzung des Funkstandards Bluetooth einen kabellosen Zugriff auf die wichtigsten Funktionen von Leica Tachymetern, die über die GeoCOM-Schnittstelle verfügen, und realisiert die grundlegenden Messprogramme für den Außendienst.

In dieser Zusammenfassung wird auf die Funktionalität des Programms Measure2Day eingegangen und dessen Komponente zur Tachymetersteuerung für Leica Tachymeter vorgestellt. Diese Komponente ist in einer Klasse mit dem Namen cGeoCOM verwirklicht, die in beliebige andere Anwendungen integriert und dann von diesen genutzt werden kann.

Untersuchung der Mehrwegeffekte auf GPS-Referenzstationen mit WaSoft/Multipath

Um mit GPS die im Vermessungswesen erforderlichen Genauigkeiten zu erreichen, muss die Positionsbestimmung relativ zu einer koordinatenmäßig bekannten Referenzstation mit differentiellem GPS erfolgen. Mittlerweile müssen Vermessungsbüros dazu nicht mehr unbedingt eine eigene Referenzstation betreiben, sondern können über VRS-Dienste auch an Referenzstationen öffentlicher Betreiber wie SAPOS oder ASCOS anschließen. Da für diese Daten Gebühren erhoben werden, ergibt sich für die Betreiber automatisch die Verpflichtung, Daten höchster Qualität zu liefern. Neben regelmäßigen Antennenkalibrierungen und der Überprüfung der Punktlagestabilität wurde durch die Vernetzung der Referenzstationen zu Referenzstationsnetzen die Qualität der Daten bereits deutlich verbessert. Es verbleibt eine dominante Fehlerquelle, die sich nicht durch differentielles GPS ausschalten lässt - Mehrwegeffekte.

Deformationsvermessungen mit kinematischem GPS
Bestimmung von Eisbewegungen über mehrere hundert Kilometer

Gängige Methode zur geodätischen Bestimmung von vermarkten Punkten auf der Eisoberfläche war und ist die Wiederholungsmessung. In der Vergangenheit wurden solche Vermessungen häufig mit Methoden der klassischen Polygonierung durchgeführt, nicht selten auch getrennt nach Lage- und Höhenbestimmung. Der Einsatz von GPS zur Deformationsbestimmung in kleinräumigen Gebieten hat sich bereits sehr gut bewährt. Schon nach kurzer Zeit ist es möglich, zuverlässige Daten über die Oberflächenbewegung zu gewinnen, bei einer erheblichen Reduzierung des logistischen Aufwands. Ziel war es nun, ein geeignetes Verfahren zu finden, mit dem es möglich ist, GPS auch unter den schwierigen Bedingungen polarer Gebiete einzusetzen. Auf Grund von starken atmosphärischen Störungen kommt es hier verstärkt zu großen Einflüssen beim Signalempfang. Da polare Gebiete meist komplett mit Eis bedeckt sind, können Festpunkte nur an ausgewählten Punkten oder an der eisfreien Küste vermarkt werden. Dies führt zu relativ langen Basislinien, welche tlw. eine Länge von mehreren hundert Kilometern erreichen können. Darüber hinaus sind aus organisatorischen Gründen in der Regel nur Tageseinsätze mit Beobachtungen von mehreren Stunden möglich.

Aus den Anfängen der neuzeitlichen Triangulation
Gemma Frisius und Snellius

Die Methode der Triangulation zu rein terrestrischer Entfernungsmessung beschrieb zunächst Gemma Frisius 1553. Das Triangulationsverfahren, das dann Snellius weiter entwickelt hatte, wird seit 1614 in der Landesvermessung angewendet. Dabei wird ein größeres Landgebiet in Dreiecke zerlegt (Dreieckskette) und eine Basisstrecke sowie die Dreieckswinkel werden genau gemessen. Weitere Dreiecksseiten können anschließend mit Hilfe der Trigonometrie berechnet werden.