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M. Zamecnikova, H.-B. Neuner:
"Untersuchung des gemeinsamen Einflusses des Auftreffwinkels und der Oberflächenrauheit auf die reflektorlose Distanzmessung beim Scanning";
Talk: 18. Internationaler Ingenieurvermessungskurs TU Graz 2017, Graz (invited); 2017-04-25 - 2017-04-29; in: "Ingenieurvermessung 2017", W. Lienhart (ed.); (2017), ISBN: 978-3-87907-630-7; 63 - 76.

Terrestrische Laserscanner (TLS) ermöglichen gegenwärtig die Erfassung einer Bauwerksgeometrie aus mehreren Zehner Meter Entfernung mit Millimetergenauigkeit. Hierfür ist es jedoch notwendig systematische Messabweichungen entsprechend zu berücksichtigen, da sie scheinbare Objektverformungen oder Starrkörperbewegungen verursachen können. Stochastische Abweichungen dienen zur Beurteilung von Messdaten und sind demzufolge in der Auswertung ebenfalls zu beachten.
Zum Budget der Messabweichungen beim terrestrischen Laserscanning tragen Einflüsse auf die reflektorlose (RL) Distanzmessung entscheidend bei. In existierenden Untersuchungen werden die Distanzabweichungen indirekt mit Hilfe von Flächenapproximationen abgeleitet. Im Gegensatz dazu werden im vorliegenden Beitrag zwei Methoden vorgestellt, die sich auf direkt gemessene Einzeldistanzen beziehen.
In der ersten Methodik werden systematische Distanzabweichungen quantifiziert. Sie basiert auf dem Vergleich der TLS- mit der Referenzdistanz. Die Grundlage der Referenzdistanzbestimmung bildet ein Präzisionsnetz, das sich über den untersuchten Distanzmessbereich erstreckt. Der Anfangspunkt der Referenzdistanz entspricht dem Standpunkt des Laserscanners und wird über Rückwärtsschnitt vom TLS zu den Netzpunkten bestimmt. Der Endpunkt wird über eine an das Präzisionsnetz angeschlossene flächenhafte hochgenaue Messung erfasst. Die zweite Methode quantifiziert stochastische Distanzabweichungen und beruht auf der wiederholten Messung eines definierten Scans.
Beide Methoden werden zur Untersuchung des Auftreffwinkels (AW) auf die Distanzmessung eingesetzt. Es werden zwei Sichtweisen auf diesen Einfluss im Beitrag analysiert. In der bisherigen globalen Sichtweise stellt der AW einen Winkel zwischen Messstrahl und gemessener Fläche dar. Die im Beitrag vorgestellten Untersuchungsergebnisse unterstützen zudem eine lokale Sichtweise des AW als Winkel zwischen dem Einzelstrahl des Strahlenbündels mit Flächenpartikeln der ständig rauen Fläche. Die zwei Sichtweisen werden hinsichtlich Ihrer Relevanz für die TLS-Distanzabweichungen unter Quantifizierung des Einflusses der Flächenrauheit vergleichend analysiert.

Auftreffwinkel, Rauheit, reflektorlose Distanzmessung

http://publik.tuwien.ac.at/files/publik_260970.pdf