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Wie lassen sich die Herausforderungen bei der Planung einer 3D-Laservermessungskampagne bewältigen?
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Wie lassen sich die Herausforderungen bei der Planung einer 3D-Laservermessungskampagne bewältigen?

Veröffentlicht am
22
/
06
/
2020
Kategorie
Blog
Geschätzte Zeit
4 Minuten
Wie lassen sich die Herausforderungen bei der Planung einer 3D-Laservermessungskampagne bewältigen?

Die Laservermessung verändert die Vermessung in Bezug auf Entwurf, Konstruktion und Visualisierung. Die durch Laserscanning unterstützten Anwendungen wie Scan-to-BIM erfordern, dass die Punktwolkendaten eine ausreichende Qualität in Bezug auf Genauigkeit oder Punktdichte aufweisen.

Die Vermeidung menschlicher Fehler bei einem Projekt ist entscheidend, um qualitativ hochwertige Ergebnisse zu erzielen, Wartezeiten zu verkürzen und kostspielige Fehler zu minimieren. Die intelligente Planung einer Erhebung ist der Schlüssel zu einem effizienten und genauen Scanprozess.

Die Grundlagen einer Sitemap

Um die von Ihnen benötigten Daten zu erhalten, müssen Sie Ihre Erhebung planen. Selbst wenn Sie vorhaben,Ihre Punktwolken ohne Verwendung eines Zielszusammenzustellen.Sie sollten immer festlegen, wie viele Scans Sie benötigen und von wo aus Sie sie durchführen, um eine ausreichende Abdeckung zu erreichen. Diese Zahl zu minimieren ist entscheidend, um die Zeiteffizienz zu maximieren, und es verringert Ihre Notwendigkeit, potenziell ein Standortgitter zu erstellen (dazu später mehr).

Die Planung des Scannens ermöglicht es Ihnen, die optimalen Vermessungsstationen festzulegen und gleichzeitig die besonderen Qualitäts- und Genauigkeitsanforderungen dieser speziellen Arbeit zu erfüllen. Sich Zeit für die Planung zu nehmen, stellt sicher, dass Sie über die neueste Version verfügen und dass die Gebäudekoordinaten korrekt berechnet werden.

Ihre Sitemap wird hauptsächlich drei Ergebnisse liefern:

  1. Die Anzahl der Scans, die durchgeführt werden sollen.
  2. Ob die Erhebung in Farbe durchgeführt werden soll oder nicht.
  3. Die möglichen Schwierigkeiten. Zum Beispiel ein begrenzter Zugang zu den zu erhebenden Gebieten.

Die Planung des Standorts ist zeitaufwendig. Daher ist es wichtig, dass die Daten der Website auf die effizienteste Weise mit möglichst wenigen Scans erfasst werden. Hier sind einige Tipps, die Sie auf den richtigen Weg bringen.

Schritt 1: Zeit für die Planung einplanen

Die Vorbereitung ist von entscheidender Bedeutung. Die Erstellung einer guten Sitemap und eines aussagekräftigen Vermessungskontrollrasters ist für jedes Laserscanning-/3D-Modellierungsprojekt von grundlegender Bedeutung. Stellen Sie sicher, dass Sie genügend Zeit für die Besichtigung und das Verständnis des Standorts durch die richtigen Personen, die Erstellung des Standortplans und die Generierung eines Referenzkontrollrasters für den Standort einräumen.

In dieser Phase sollten Sie auch darüber nachdenken, wie Sie die für Ihr Projekt relevanten Informationen erfassen wollen. Vermeiden Sie Papier um jeden Preis. Verwenden Sie mobile Anwendungen (Tablet, PC), um festzuhalten, wo Sie Ihre Scans und Ziele vor Ort platzieren sollten. Sie können Ihren Vermessungsplan ganz einfach erstellen, wenn Sie sich in einem Raum bewegen, und eine handgezeichnete Skizze oder sogar einen 2D-Grundriss für eine höhere Genauigkeit hochladen, um Ihre Wegpunkte zu positionieren.

Obwohl Sie Ihr Team für Ihre Vermessungskampagne mobilisiert haben, müssen Sie auch Mitarbeiter für die Erstellung des Lageplans mobilisieren. Diese Mitarbeiter müssen wissen, wie Sie Ihre Scanner bedienen. Sie müssen auch die Reihenfolge planen, in der Sie den Standort scannen werden.

Schritt 2: Planen Sie Ihren Scanpfad und minimieren Sie die Anzahl der Scans

Laserscanner nehmen Messungen mithilfe eines geraden Laserstrahls vor. Ein Raum mit vielen Säulen, kleinen Fluren und anderen schwer zu erfassenden Hindernissen erfordert daher viel mehr Scans, die abgedeckt werden müssen, als ein größerer, aber leerer Raum. Sie sollten auch berücksichtigen, wie viele Details Sie benötigen und was Sie mit Ihrer Punktwolke erreichen wollen. Nichts geht über eine gründliche Besichtigung des Standorts, aber eine Reihe von Plänen und 2D-Fotos kann die Arbeit erledigen.

Wenn Sie eine zielbasierte Zusammensetzungsmethode anwenden, müssen Sie überlegen, wo Sie Ihre Ziele platzieren. Wenn Sie eine Aufnahmemethode ohne Zielscheiben verwenden, müssen Sie darauf achten, dass es zwischen den Scans genügend Überlappung gibt, um eine genaue Ausrichtung zu erreichen. Je nachdem, welche Software Sie verwenden und wie einheitlich die Umgebung ist, die Sie scannen, ist eine Überlappung von 30 % bis 50 % erforderlich, um Ihre Scans genau zusammenzusetzen.

Ihr erstes Ziel bei der Planung einer Scanroute sollte sein, dass Sie eine vollständige Abdeckung des Gebiets erreichen. Sie wollen aber auch versuchen, die Anzahl der durchzuführenden Scans so gering wie möglich zu halten. Grundsätzlich gilt: Wenn Sie weniger Scans durchführen können, um eine vollständige Abdeckung zu erreichen, wird der gesamte Prozess effizienter sein. Die Verringerung der Anzahl der Scans, die Sie durchführen müssen, reduziert nicht nur die Zeit, die Sie vor Ort verbringen, beschleunigt den Registrierungsprozess und zwingt Sie, weniger Daten zu sammeln, sondern kann auch die Notwendigkeit beseitigen, ein Standortraster zu erstellen. Dies führt uns direkt zum nächsten Schritt.

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Schritt 3: Fehler minimieren

Die Verwendung verschiedener Scanner führt zu Ausbreitungsfehlern, bei denen es sich um inhärente Einschränkungen der Scanner handelt, die sich verschärfen, wenn diese kombiniert werden.

Bei einer zusammengesetzten Punktwolke sind die Scans effizient aufeinander aufgebaut, die alle in einem einzigen "Home"-Scan wurzeln. Je mehr Schritte zwischen einem bestimmten Scan und seinem "Home"-Scan liegen, desto mehr Ausbreitungsfehler wird er erleiden. Diese können zwar minimiert, aber niemals eliminiert werden.

Ein kritischer Schritt bei der Standortplanung ist die Entscheidung, ob die Gesamtzahl der Scans, die Sie für eine vollständige Abdeckung des Gebiets erstellen müssen, zu Ausbreitungsfehlern führen wird.

Die Unsicherheit nimmt nach folgender Gleichung zu: (n1 * 2) 2 + (n2 * 2) 2... = (Gesamtfehler) [wobei "n" die Fehlerrate für jeden Scan ist].

Wenn Sie also einen Scanfehler von +/- 1 mm haben, wird sich dieser mit jedem vom "Home"-Scan gelöschten Scan auf +/- 4 mm vergrößern. Wenn diese Anzahl an Ausbreitungsfehlern die Projekteinstellungen übersteigt - müssen Sie ein Standortgitter erstellen, auch bekannt als eine Reihe von "erhobenen Kontrollpunkten" oder ein "Kontrollnetz".

Ein Standortgitter ist eine Reihe von festen Zielen in einem Gebiet, die jeweils einen bekannten relativen Standort haben, der mithilfe einer Totalstation genau vermessen wird. Totalstationen sind in der Lage, genauere Messungen durchzuführen als 3D-Laserscanner.

Indem Sie Ihre Sitemap vervollständigen und die Kontrollpunkte der Vermessung erfassen, können Sie Ihre Kontrollpunkte während des Aufnahmeprozesses mit der Punktwolke abgleichen. Dies ist ein entscheidender Schritt im Prozess der Erstellung einer genauen Punktwolke, unabhängig davon, ob Sie Zielmarken zur Aufzeichnung Ihrer 3D-Scans verwenden oder nicht.

Wenn Sie bei der Anzahl der Scans, die Sie erstellen, klug vorgehen, können Sie die Notwendigkeit, ein Site Grid zu erstellen, potenziell eliminieren. Je nach Art Ihres Projekts können Sie auf die Zusammenstellung eines Site Grids verzichten, müssen aber sicherstellen, dass Sie die Genauigkeit erhalten, die Sie für Ihr Projekt benötigen.

Schritt 4: Beschleunigen Sie den gesamten Prozess.

Da Zeit Geld ist, können Sie durch den Einsatz von Scannern der neuesten Generation wie dem PX-80 erhebliche Kosteneinsparungen erzielen. Im Außendienst spart das zielfreie Scannen Zeit, da das Platzieren des Ziels entfällt, und ermöglicht es Ihnen, größere Projekte schneller zu scannen. Aber Sie können diese Zeitersparnis später im Arbeitsablauf wieder verlieren, wenn Sie eine schlechte Ausrichtung von Wolke zu Wolke vornehmen oder eine übermäßige Scanüberlappung benötigen, um eine gute Registrierung zu gewährleisten.

Nicht jede Software zur Aufnahme von Punktwolken integriert die von der Sitemap übermittelten Kontrollpunkte problemlos in die von der Punktwolke erzeugten Punkte. Außerdem benötigen Sie weniger Überlappungen zwischen den Scans und reduzieren daher die Anzahl der Scans, die Sie vor Ort durchführen müssen.

Während der Verarbeitung können Sie dann mehrere "Home"-Scans erstellen, wobei Sie "Tree-Scans" erzeugen, die den Genauigkeitsanforderungen der Projekte gerecht werden, und die Ausbreitungsfehler weiter reduzieren. Durch die Verwendung einer leistungsfähigen Verarbeitungssoftware holen Sie das Beste aus der zielfreien Aufzeichnung heraus und stellen einen rationalisierten und effizienten Prozess zur Ausrichtung Ihrer Scans bereit.

Die Auswirkungen einer guten Standortplanung

3D-Scans sind für ihre Genauigkeit, Zuverlässigkeit, Schnelligkeit und Benutzerfreundlichkeit bekannt. Die außergewöhnliche Anpassungsfähigkeit und Flexibilität von 3D-Scannern macht sie ideal für die Vermessung aller Arten von Umgebungen in allen Arten von Branchen. Dieses Vertrauen muss durch eine gute Planung und Vorbereitung aufrechterhalten werden.

Kommerziell gesehen sollten Besuche vor Ort und der Einsatz von Geräten auf ein Minimum reduziert werden. Durch das Erstellen genauer Lagepläne und zugehöriger Kontrollpunkte werden die Kosten für die Standortplanung mehr als gedeckt, indem das zielfreie Scannen erleichtert und die Aufnahme und Verarbeitung von Punktwolken hoher Qualität optimiert wird.

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