[Zurück]


Diplom- und Master-Arbeiten (eigene und betreute):

C. Briese:
"Digitale Modelle Aus Laser-Scanner-Daten In Städtischen Gebieten";
Betreuer/in(nen): K. Kraus, N. Pfeifer; Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung, 2000; Abschlussprüfung: 27.11.2000.



Kurzfassung deutsch:
Die Aufnahmetechnik des Laserscannings hat sich in bewaldeten Gebieten zur Erstellung von digitalen Geländemodellen (DTMs) aufgrund der Automatisierung des Meßablaufes, der teilweise automatischen Auswertung und der erzielten Genauigkeit bewährt.

Das Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung der technischen Universität Wien hat sich anhand mehrerer Pilotprojekte bereits intensiv mit dieser Meßmethode in unbebauten, mit Vegetation bewachsenen Gebieten befaßt. Für diese Diplomarbeit steht ein Laser-Scanner-Datensatz im Stadtgebiet von Wien (3. Bezirk) zu Verfügung.

Einer der Schwerpunkte der Arbeit liegt in der Untersuchung dieses Laser-Scanner-Datensatzes, wobei es notwendig ist, die Charakteristik der Meßmethode zu berücksichtigen. Im Rahmen der Diplomarbeit wird besonders auf die Kombination der eingesetzten Sensoren für die Positionierung, Orientierung und Distanzmessung eingegangen. Kapitel über Methoden der Distanzmessung unter Berücksichtigung der Beleuchtung natürlicher Oberflächen, die Transformation der einzelnen Sensorkoordinatensysteme in das Landeskoordinatensystem und die erzielbaren Genauigkeiten stellen wichtige theoretische Grundlagen dar.

Ein weiteres Ziel der Diplomarbeit liegt in der Erstellung und Beurteilung unterschiedlicher digitaler Modelle im Stadtgebiet von Wien.

Es wird ein digitales Oberflächenmodell (DSM) aus den vorhandenen Datensätzen (Raster- und "Rohdaten") berechnet.

Für die Erstellung eines Bodenmodells wird die im Programmsystem SCOP implementierte Methode zur Filterung und Klassifizierung von Laser-Scanner-Daten durch einen hierarchisch arbeitenden Ansatz erweitert. Mit Hilfe dieser hierarchischen Methode kann ein Geländemodell im dicht verbauten Gebiet berechnet werden.

Zur Visualisierung dieser Modelle werden unterschiedliche Möglichkeiten genutzt.

Weiters werden Methoden zur Detektion von Kantenpixeln aus Laser-Scanner-Daten vorgestellt, wobei die Ergebnisse für den vorhandenen Datensatz im Stadtgebiet beurteilt werden.

Die praktische Berechnung des DTMs im Stadtgebiet von Wien wird durch terrestrisch bestimmte Höhenkontrollpunkte überprüft. Die in unterschiedlichen Gebieten erzielten Genauigkeiten werden interpretiert. Die Standardabweichung mit allen 816 Kontrollpunkten beträgt ±7.1cm. Im Straßenbereich erreicht das DTM sogar eine Genauigkeit von ±1.0cm.

Den Abschluß der Arbeit bildet ein kurzer Ausblick auf die Möglichkeiten der Erstellung eines 3D-Stadtmodells aus Laser-Scanner-Daten.

Kurzfassung englisch:
Laserscanning is a well-tried method for the determination of digital terrain models (DTMs) in wooded areas. Advantages lie in its high degree of automation during the data acquisition, its partially automatic analysis and in the achieved accuracy.

The Institute of Photogrammetry and Remote Sensing at the Vienna University of Technology has gained a lot of experience by a lot of pilotprojects with this measurement technique in wooded areas. For this diploma thesis data from an air-borne laser scanner, collected in the city of Vienna (3rd district), is available.

One part of the work focuses on the analysis of this data-set considering the characteristics of laserscanning. Main areas are the combination of the used sensors for positioning, orientation and distance measurements, the methods for measuring the distance considering the illumination of natural surfaces, the transformation of the sensor co-ordinate-systems into a regional co-ordinate-system and the theoretical possible accuracies.

A further aim is the production and assessment of different digital models in a built-up area.

A digital surface model (DSM) is computed from the available data-set (raster data and "original" data).

For the determination of the DTM in the city area an in the program system SCOP implemented algorithm for filtering and classification of a laser data-set is extended to a hierarchical method. With this hierarchical method it is possible to determine a digital terrain model in areas with buildings.

Different methods are used for the visualisation of this digital models.

Methods for edge-detection from laser-scanner-data are introduced and an analysis of the achieved results is done.

The computation of the DTM in the area of Vienna is checked by terrestrial measured height-control-points. The accuracies in different areas are analysed. The standard deviation of all 816 control points is ±7.1cm. On the street surface the DTM has an accuracy of ±1.0cm.

Finally a short outlook on the possibilities of the generation of 3D-city-models from laser-scanner-data is presented.

Erstellt aus der Publikationsdatenbank der Technischen Universität Wien.