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

B. Zeinzinger:
"Absolute und relative Orientierung von TLS - Punktwolken mit TLS - Radoms";
Betreuer/in(nen): C. Briese, P. Glira, N. Pfeifer; Department für Geodäsie und Geoinformation, 2013; Abschlussprüfung: 29.10.2013.



Kurzfassung deutsch:
In dieser Arbeit wird das Konzept eines hybriden Targets - des sogenannten TLS-Radoms - realisiert und danach wird das entwickelte Target praktisch erprobt. Das TLS-Radom besteht aus einem kugelförmigen Radom, das zur relativen Orientierung (auch Registrierung genannt: Verknüpfung von TLS-Punktwolken mehrerer Standpunkte) von TLS-Punktwolken dient und einer GNSS-Antenne, die im Inneren des Radoms montiert ist. Die mittels GNSS bestimmten Koordinaten des TLS-Radommittelpunktes werden für die absolute Orientierung (Georeferenzierung) der Punktwolke verwendet. Mit diesem hybriden Target kann die Georeferenzierung direkt bestimmt werden, ohne die TLS-Standpunkte oder Targets tachymetrisch zu bestimmen. Im Feld werden die fünf entwickelten Targets anhand von zwei Testgebieten untersucht. Im ersten Testgebiet werden die Differenzen von zwei verschiedenen Algorithmen, die den Radommittelpunkt berechnen, dargestellt. Danach werden die Effekte von verschiedenen Georeferenzierungsvarianten aufgezeigt, sowie deren Auswirkung auf die Polarbeobachtungen der Radommittelpunkte mittels Varianzkomponentenanalye, ermittelt. Im zweiten Testgebiet liegt der Schwerpunkt der Auswertung auf der Untersuchung der Genauigkeit, mit der die TLS-Punktwolke georeferenziert werden kann. Die Genauigkeit der TLS- und TLS-Radom-Standpunkte wird anhand von Fehlerellipsen dargestellt. Mit Hilfe der genaueren Georeferenzierung der TLS-Punktwolke, wird eine ALS-Punktwolke verbessert. Die beiden Punktwolken werden einander mit einem ICP-Algorithmus (Iterative Closest Point Algorithm), wobei die TLS- Punktwolke festgehalten wird, angenähert. Vorteile des hybriden Targets sind unter anderem die direkte (schnellere) Georeferenzierung der TLS-Daten und diese georeferenzierte Punktwolke kann verwendet werden um die Feingeoreferenzierung von ALS-Daten (z. B. mit einem ICP-Algorithmus) zu verbessern. Die Koordinatengenauigkeit (empirische Standardabweichung) von TLS- und TLS-Radoms-Standpunkten liegt für ein untersuchtes Testgebiet typischerweise unter 1 cm. Der Median der Höhendifferenzen zwischen einer TLS-Punktwolke, die mit Hilfe von hybriden Targets georeferenziert wurde, und einer ALS-Punktwolke, konnte von einem Ausgangswert von -5.7 cm mittels ICP-Algorithmus auf +0.6 cm verbessert werden. Die TLS-Punktwolke wurde dabei festgehalten.

Kurzfassung englisch:
A new hybrid target - the so called TLS radome - is developed and practically tested within this thesis. The TLS radome is built up of a spherical radome, which is used for relative orientation (registration) of the TLS point clouds, and a GNSS-antenna, which is located inside the radome. The GNSS antenna is used for measuring the coordinates, which are used for absolute orientation (georeferencing) of the point clouds. With TLS radomes it is possible to orien- tate the TLS point clouds in one step, without measuring the TLS or target position with a total station. The five developed TLS radomes are tested at two different test areas. Within the first testing area, the deviation of two different algorithms to calculate the center of the radome, is illustrated. The effects of different software for absolute orientation is described as well. The main focus of the second testing area was the calculation of the precision of the absolute orientated TLS point cloud. With the higher precision of the absolute orientated TLS point cloud, the absolute orientation of an ALS point cloud has been improved. Benefits of this kind of target are the faster absolute orientation of the data (it is not necessary to measure the targets with a total station to get coordinates in a global system) and the fact that the georeferenced point cloud can be used to increase the quality of ALS data (e.g. with an ICP algorithm). The accuracy for TLS survey and TLS radome points, which were evaluated for a test site, is better than 1cm (standard deviation). The median of hight difference between TLS and ALS point clouds can be improved from -5.7 cm to +0.6 cm through integration of TLS and ALS point clouds (ICP algorithm with fixed TLS point cloud).


Elektronische Version der Publikation:
http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_227505.pdf


Erstellt aus der Publikationsdatenbank der Technischen Universität Wien.