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M. Zamecnikova, H.-B. Neuner, S. Pegritz, R. Sonnleitner:
"Investigation on the influence of the incidence angle on the reflectorless distance measurement of a terrestrial laser scanner";
Österreichische Zeitschrift für Vermessung und Geoinformation (VGI), begutachteter Beitrag (invited), 103 (2015), 2+3; 208 - 218.

Although the influence of incidence angle (IA) is one of the known error influence of terrestrial laser scanners (TLS), it is not taken into account in the evaluation of TLS-data. In this paper the fundamental question is discussed, how the IA influences the TLS-distances, if the uncertainty is of stochastic or of systematic nature or of a combination of both. For this purpose, a new methodology has been developed. Its special feature is that the directly measured TLS-distances are compared with reference distances. It can be applied for close range and for longer distances. The methodology was realised with a time of flight laser scanner. At close range of 3.5 to 5.2 m other error effects up to 4.4 mm are more pronounced than the influence of IA. At the distance of about 30 m, a systematic effect of IA was found. The total variation of the distance difference with IA is of ca. 2.0 mm. The stochastic properties of the influence of IA could not be quantified. In future works the methodology will be improved with respect to the obtained knowledge in order to quantify the error influence completely.

Obwohl der Einfluss des Auftreffwinkels (AW) zu den bekannten Fehlereinflüssen von terrestrischen Laserscannern (TLS) gehört, wird er bei der Beurteilung von TLS-Daten äußerst selten berücksichtigt. In diesem Paper wird eine grundsätzliche Frage behandelt, ob er stochastischer oder systematischer Natur ist oder eine Kombination von beiden darstellt. Dazu wurde eine neue Methodik entwickelt. Ihre Besonderheit besteht darin, dass die direkt gemessenen TLS-Distanzen mit Referenzdistanzen verglichen werden. Sie ist optional für den Nahbereich und für längere Entfernungen umsetzbar und wird hier mit einem Impulslaufzeitbasierten TLS realisiert. Im Nahbereich von 3,5 bis 5,2 m wirken sich andere Fehlereinflüsse mit Beträgen bis 4,4 mm stärker auf die Distanzmessung aus als der AW. In der Entfernung von 30 m wurde ein systematischer Effekt des AW festgestellt. Die Distanzänderung in Abhängigkeit vom AW beträgt ca. 2,0 mm. Die stochastischen Eigenschaften des Einflusses des AW konnten nicht quantifiziert werden. Eine zukünftige Verbesserung der Methodik ausgehend von den gewonnenen Erkenntnissen soll eine vollständige Beschreibung dieses Fehlereinflusses gewährleisten.

incidence angle, reflectorless distance measurement, laser scanner, scanning total station, close range, cyclic distance deviation;Auftreffwinkel, reflektorlose Distanzmessung, Laser Scanner, scannende Total Station, Nahbereich, zyklische Distanzabweichun

http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_242217.pdf