Punktwolken für Vermessung und Planung - card-1.com · interAktiv 2/2012 Mobile Laser Scanning zur...

CARD/1: ein Produkt der IB&T GmbH

Punktwolken für Vermessung und Planung

interAktiv 2/2012 Mobile Laser Scanning zur Deckenerneuerung

interAktiv 1/2012 BauScan 2011 - Laserscanning-Fachkonferenz für Anwender

interAktiv 2/2011 Ist kinematisches Laserscanning ausreichend genau?

interAktiv 1/2011 Punktwolken - ideal für die Variantenuntersuchung

interAktiv 2/2010 Airborne und Mobile Laserscanning

interAktiv 2/2010 Integrierte Gleisaufnahme

interAktiv 1/2010 Punktwolken plotten

interAktiv 2/2009 Mit Punktwolken planen

BUSINESS GEOMATICS FOCUS 3/09 Mit Punktwolken planen

interAktiv 1/2009 Die Fan-Gemeinde wächst

interAktiv 2/2008 Punktwolken auswerten

interAktiv 2/2008 Visualisierung für alle

interAktiv 1/2008 Punktwolken in der Verkehrswegeplanung

interAktiv 2/2007 Workshop: Visualisierung mit der 3D-Projektansicht

interAktiv 2/2006 Topografische Daten in Hülle und Fülle

interAktiv 1/2006 Punktwolken – Reif für die Planung?

interAktiv 2/2005 Neue Dimensionen für die Planung

Inhalt

Hersteller und Vertrieb der Software CARD/1: IB&T Ingenieurbüro Basedow & Tornow GmbH · An’n Slagboom 51 · 22848 Norderstedt Telefon +49 (0) 40/5 34 12 - 0 · Telefax +49 (0) 40/5 34 12 - 100 · [email protected] · www.card-1.com

10 | interAktiv 2/2012 | Aus der Praxis

??????Mobile Laser Scanning zur Deckenerneuerung

Eine mittlerweile weit verbreitete und etablierte Methode für die dreidimensionale Erfassung der Erdober

fläche ist die LaserscanningTechnik. Besonders der Bestand hochfrequentierter Verkehrswege lässt sich mit

dem Mobile Laser Scanning effizient und sicher erfassen und für Straßenplanungen nutzen. Im Auftrag des RP

Freiburg führte die TopScan GmbH im folgenden Projekt die mobile Datenerfassung durch, die Auswertung der

Daten übernahm die Alber Ingenieurvermessung GmbH mit dem Vermessungs und Entwurfssystem CARD/1.

Michael Bausch, Christian Wever

D ie Rheintalautobahn BAB A5 in

Baden-Württemberg bei Offenburg

und Freiburg muss aufgrund der hohen

Verkehrsbelastung in den kommenden

Jahren ertüchtigt werden. Dabei soll der

vorhandene Oberbau ausgebaut und durch

neue Beläge ersetzt werden. Für die not-

wendigen Planungsmaßnahmen sind auf

fast 30 km Länge aktuelle Bestandsdaten

zu erheben. Neben den Fahrbahnrändern,

Markierungen, Bordstein- und Bauwerks-

kanten, Banketträndern, Schutz- und

Leiteinrichtungen müssen auch punkt-

förmige Objekte, wie Straßenabläufe oder

Beschilderungen erfasst und ausgewertet

werden. Zu den entscheidenden Kriterien

für die Auswahl der Erfassungsmethode

zählen die Effizienz, eine möglichst geringe

Verkehrsbehinderung, die Sicherheit aller

Verkehrsbeteiligten und die Wirtschaftlich-

keit. Diese Projektvorgaben führen schnell

zum Mobile Laser Scanning Verfahren

(MLS). Den Auftrag für die Bestandsda-

tenerfassung mittels MLS führte die Firma

TopScan GmbH aus Rheine durch.

Mobile 3D DatenerfassungBeim MLS ist das Laserscanning-System auf

einer mobilen Plattform angebracht, in die-

sem Fall auf einem Fahrzeug. Während der

Fahrt wird die unmittelbare Umgebung des

Fahrzeugs mittels Laserentfernungsmes-

sungen kontinuierlich erfasst. Unter Ver-

wendung von GPS-/IMU-Daten wird die

geometrische Information der gescannten

Oberfläche in Form einer 3D-Punktwolke

gespeichert. Diese Punktwolke besteht

aus XYZ-Koordinaten und kann neben

der geometrischen Information zu jedem

Punkt noch weitere Attribute enthalten,

etwa den Intensitätswert. Die Punktwolke

ist der Ausgangspunkt für die Ableitung

unterschiedlichster Produkte und für de-

taillierte Analysen.

Projektgebiet BAB A5Das Projektgebiet erstreckt sich über zwei

voneinander getrennte Abschnitte auf der

vierstreifigen BAB A5 zwischen Offenburg

und Freiburg mit insgesamt ca. 26 km Län-

ge. Aufgrund der baulichen Zustandsklas-

sen ist eine Deckenerneuerung in diesen

Abschnitten dringend erforderlich. Der

erste Abschnitt verläuft von Offenburg

bis zur Anschlussstelle Lahr, der zweite

von der Tank- und Rastanlage Mahlberg

bis zur Anschlussstelle Herbolzheim. In

den betroffenen Autobahnabschnitten ist

jeder Fahrstreifen einzeln aufzumessen,

Anschlussstellen bzw. Park- und Rastlagen

sind nicht zu erfassen.

Geringe Beeinträchtigung des Verkehrs Die Messfahrten wurden mit einer Ge-

schwindigkeit von ca. 60 km/h durchge-

führt. Um den laufenden Verkehr so ge-

ringfügig wie möglich zu beeinträchtigen,

fand die Messung an einem Samstag im

Dezember 2011 statt. In weniger als drei

Stunden reiner Messfahrt wurde jede Fahr-

spur und zusätzlich ein Baustellenbereich

komplett erfasst. Durch die Absicherung

der Messfahrten und der Regelung des Fol-

geverkehrs mit zwei Fahrzeugen der Stra-

ßenmeisterei war der Samstagsverkehr nur

geringfügig beeinträchtigt.

Auswertung der DatenIm Anschluss an die Messfahrt erfolgt das

Postprocessing, die Berechnung der eigent-

lichen Laserscannerdaten im Innendienst.

In diversen aufeinander aufbauenden Ar-

beitsschritten ist zunächst die Sensorori-

entierung zu berechnen. Hierzu zählt die

GPS-Trajektorienbestimmung und die

GPS-IMU-Integration, wobei in Bezug auf

die Genauigkeit die Trajektorienbestim-

mung die determinierende Komponente

darstellt. Die Position wird bei TopScan

aus einer Kombination von DGPS, einem

Trägheitsnavigationssystem (IMU mit 200

Hz) und einem Wegnehmer am Hinter-

rad (DMI) bestimmt. Zusätzlich zu den

GPS-Empfangsdaten am Fahrzeug sind die

Daten von GPS-Bodenstationen, die das

Projektgebiet komplett umschließen, in die

Berechnungen einzubeziehen.

Anschließend erfolgt die Überprüfung

der Systemkalibrierung. Für jeden Sensor

und jeden Fahrabschnitt werden die La-

serscannerpunkte einzeln ausgegeben und

Im Projektgebiet sicher und schnell im Einsatz: Das Fahr-zeug mit MLS-System besteht aus Laserscanner, einem System zur Georeferenzierung (GPS/ IMU), Bedienungs- und Kontrolleinheit mit Datenspeicher und Anschluss-möglichkeiten an optionale digitale Kameras oder andere Sensoren.

Aus der Praxis | interAktiv 2/2012 | 11

analysiert. In den Streifenüberlappungsbe-

reichen wird nach ebenen Flächen segmen-

tiert und im Ausgleichungsansatz werden

die Sensorkalibrierungsparameter so be-

stimmt, dass sich die Differenzen zwischen

den zugeordneten Ebenen minimieren.

Auf Basis der Trajektorie und den exakt

auf die Befahrung abgestimmten Kalibrie-

rungsparametern erfolgt dann die Berech-

nung der Laserscannerpunkte. Ergebnis

sind stabile, homogene und ausgeglichene

3D-Punktwolken. Durch den finalen Ab-

gleich mit den signalisierten Passpunkten

wird die Punktwolke weiter stabilisiert und

in ihrer absoluten Genauigkeit gesteigert.

Von der Erfassung zum CARD/1 ProjektDie mittels MLS erfassten Laserscanner-

daten bilden die Grundlage für die Aus-

wertung der Bestandsdaten. Alle für die

Planung der Deckenoptimierung erforder-

lichen Objekte sind aus diesen Daten zu ex-

trahieren. Das Ingenieurbüro Alber Ingeni-

eurvermessung aus Filderstadt setzt für die

weitere Verarbeitung der 3D-Punktwolken

das Vermessungs- und Entwurfssystem

CARD/1 ein. Nach dem Import der Daten

in CARD/1 sind aus den Scannerdaten Be-

standsprofile zu generieren, die geforderten

Objekte zu digitalisieren und mit den ent-

sprechenden Kodierungen zu versehen. Zur

Bearbeitung werden u.a. die Möglichkeiten

genutzt, die Laserscannerpunkte mit an-

deren Vermessungsdaten zu kombinieren,

direkt in der Punktwolke Kontrollmaße zu

nehmen oder auch die Punktwolken in al-

len Projektansichten für optische Kontrol-

len darzustellen. Als zusätzliche Informati-

onsquelle für die Bestandsauswertung ste-

hen die während der Laserscannermessung

aufgenommenen Bilddaten zur Verfügung.

Arbeiten mit den DatenDer Fahrbahnoberbau des gescannten Pro-

jektgebietes besteht aus mehreren, insge-

samt 24 cm dicken Schichten, die vor ca.

15 Jahren im bituminösen Hocheinbau auf

der darunterliegenden Betondecke einge-

baut wurden. Die Betondecke, die rund

Digitales Geländemodell (DGM) im Bereich einer Autobahnanschlussstelle.

Die geometrische Information der per MLS gescannten Oberfläche wird in Form einer 3D-Punktwolke gespeichert.


40 Jahre alt ist, wurde dabei vorab zer-

trümmert. Mehrere Sanierungskonzepte

stehen zur Prüfung, die auf umfangreichen

oberbautechnologischen Untersuchungen

basierend entwickelt wurden. Dabei ist

neben der Wirtschaftlichkeit auch die Ge-

samtlebensdauer und damit die Nachhal-

tigkeit ein entscheidendes Kriterium. Jede

Richtungsfahrbahn hat derzeit eine Breite

von 11,50 m. Zur Erhöhung der Verkehrs-

sicherheit, insbesondere bei Baustellensi-

tuationen, ist eine Verbreiterung beider

Richtungsfahrbahnen auf 12,0 m vorgese-

hen. Die im Mittelstreifen anzuordnenden

passiven Schutzeinrichtungen werden auf

Grundlage der neuesten Richtlinien entwi-

ckelt. Ein Gesamtkonzept steht auch hier

zurzeit in der abschließenden Prüfung.

Punktwolke dient als GrundlageDie vorhandenen Unter- und Überfüh-

rungsbauwerke sind Zwangspunkte in der

Höhe. Die Gradiente der Autobahn ist in

Abhängigkeit von dem gewählten Sanie-

rungskonzept entsprechend anzupassen.

Sowohl für die Planung der Deckenopti-

mierung als auch für weitere Auswertungen

und Analysen, wie Profilentwicklungen,

Mengen- und Massenberechnungen, sind

die vorhandenen Fahrbahnränder exakt zu

bestimmen. Die 3D-Punktwolke dient in

CARD/1 auch hier als Grundlage für die

Digitalisierung dieser Ränder. CARD/1

bietet für die Gradienten-Optimierung zwei

Varianten. Mithilfe der Gradientenappro-

ximation lässt sich für einen vorhandenen

Geländelängsschnitt automatisch eine Gra-

diente erzeugen. Eine erweiterte Fassung

steht im Modul Deckenoptimierung zur

Verfügung. Hier wird u.a. zusätzlich die je-

weils linke und rechte Breite/Querneigung

berücksichtigt. Vollkommen automatisch

sucht das Programm aus einer Vielzahl von

Varianten die optimale Gradiente heraus.

Für die BAB A5 liegt bereits eine berechne-

te Mittelachse vor. Die Deckenoptimierung

erfordert allerdings für jede Richtungsfahr-

bahn eine optimierte Gradiente. Da der

Abstand Mittelachse – Fahrbahngradiente

sich über ein Breitenband definieren lässt,

ist die Berechnung zusätzlicher Fahrbahn-

achsen nicht erforderlich. So lässt sich der

gesamte zweibahnige Querschnitt, bezogen

nur auf die Mittelachse, iterativ optimie-

ren. Mit Hilfe der OKSTRA-Deckenbuch

Funktionen lässt sich die Optimierung des

zweibahnigen Querschnitts visualisieren

und kontrollieren.

TopScan GmbHDas 1992 gegründete Unternehmen

bietet Messungen, Digitalisierungen,

Modellierungen und Visualisierungen

an. TopScan hat sich besonders auf die

Planung, die Durchführung und die

Auswertung von Laserscannermessun-

gen spezialisiert: Airborne Laser Scan-

ning (ALS) und Mobile Laser Scanning

(MLS). Mit diesen Verfahren werden die

für digitale Modelle benötigten Messda-

ten wirtschaftlich, mit hoher Genauigkeit

und in angemessener Zeit erfasst. Digita-

le Höhenmodelle – als Standardprodukte

des Vermessungswesens – kommen für

die unterschiedlichsten Anwendungen

zum Einsatz.

TopScan GmbHDüsterbergstr. 548432 RheineTelefon +49 (0) 5971/9 48 03-0Telefax +49 (0) 5971/9 48 03-99E-Mail [email protected]

Alber INGENIEURVERMESSUNG GmbHDas Familienunternehmen ist seit seiner

Gründung 1989 ein verlässlicher Partner

bei der Planung, Umsetzung und Über-

wachung von Bauvorhaben im Straßen-

und Hochbau. Spezialisiert hat sich die

Alber Ingenieurvermessung in der Er-

bringung von Vermessungsleistungen für

den Hoch-, Tief- und Straßenbau. Das

Leistungsprofil wird ständig erweitert

und durch regelmäßige Fortbildungen

das Wissen auf einem fachlich hohem

Niveau gehalten. Die Software CARD/1

gehört seit 2010 zur Büroausstattung.

Alber Ingenieurvermessung GmbHPulsstraße 1070794 FilderstadtTelefon +49 (0) 711/70 12 95Telefax +49 (0) 711/ 70 79 [email protected] www.alber-vermessung.de

Firmenporträt

Perspektivsche Ansicht einer MLS-Punktwolke im Bereich einer Anschlussstelle.

4 | interAktiv 1/2012 | Branche

??????BauScan2011 – Laserscanning-Fachkonferenz für Anwender

Am 17. und 18.11.2011 trafen sich Anwender, Einsteiger und Experten der Laserscanning-Technologie in Magde-

burg zur Fachkonferenz BauScan2011. Sie konnten sich einen guten Überblick über den Stand der Technik für das

terrestrische und mobile Laserscanning verschaffen. Mit großem Interesse verfolgten die Teilnehmer die Projekt-

berichte und die Präsentationen für Softwareanwendungen zur Nutzung von Punktwolken.

Bernhard Braun

S chon die beiden Einleitungsvorträge

von Prof. Wolffried Wehmann (HTW

Dresden) und Prof. Thomas Kersten

(HCU Hamburg) zum aktuellen Stand des

terrestrischen und mobilen Laserscannings

haben den Zuhörern im voll besetzten

Hörsaal der Fachhochschule Magdeburg/

Stendal deutlich gemacht: Laserscannersys-

teme sind in den letzten Jahren nochmals

erheblich leistungsstärker geworden.

Ob Mensch, Drohne, Boot ... Die schnellsten Laserscanner erfassen

mittler weile mehr als eine Million Punkte

pro Sekunde. Laserscanner werden heute

in modularen Messkonzepten fast belie-

big mit anderen Sensoren kombiniert. Als

Trägersystem für mobile Anwendungen ist

alles geeignet, was sich bewegt oder bewe-

gen lässt: Mensch, Handwagen, Pkw, Van,

Flugzeug, Helikopter, Drohne, Draisine,

Lokomotive, Schiff. Die Messsysteme er-

fassen die gewünschten Objekte schnell

und genau vom Boden, vom Wasser oder

aus der Luft.

Fortschritt ja, aber ... Aber, dieser Fortschritt bringt auch neue

Probleme mit sich: Wie lassen sich die rie-

sigen Punktwolken überhaupt noch perfor-

mant verarbeiten? Warum schätzen Auf-

traggeber noch immer 3D-Präsentationen

weniger als klassische 2D-Zeichnungen?

Wann ist der Einsatz von Laserscannern

wirklich rentabel? Warum ist der Aufwand

für die manuelle Nachbearbeitung von

Punktwolken für die meisten Anwendungs-

gebiete und Projekte noch so hoch? Wie

entstehen aus den Daten die gewünschten

Objekte, z. B. Bordsteine, Gebäudefassa-

den, Straßenmobiliar, Geländemodelle und

Profile?

Punktwolken in CARD/1Antworten auf diese Fragen gaben wir für

den Anwendungsbereich Infrastrukturpla-

nung mit unserem Vortrag „Verkehrswe-

geplanung mit Punktwolken in CARD/1“.

Mithilfe dieser Software ist es möglich,

Punktwolken auch ohne Nacharbeit un-

mittelbar für die Konstruktion zu nutzen,

z. B. weil die Daten in allen Projektansich-

ten aufgabengerecht dargestellt werden.

Alle Details des lückenlosen Bestandsmo-

dells stehen damit auch für die Konstruk-

tion zur Verfügung. Wir konnten ferner

zeigen, wie Punktwolken, ohne nachträgli-

chen Aufwand, automatisch in Quer- oder

Längsprofilzeichnungen ausgegeben wer-

den und die Zeichnungen damit deutlich

aufwerten. Pläne mit Punktwolken sind für

die Auftraggeber anschaulicher und selbst

für Laien viel leichter zu verstehen. Das

Gleiche gilt für virtuelle Fahrten durch das

Projekt mit gemeinsamer Darstellung von

Planungsmodell und Punktwolkenbestand.

Planungen sind im Kontext der 3D-Punkt-

wolke den Beteiligten sehr viel einfacher zu

vermitteln, weil die Laserscannerdaten den

Bestand anschaulich in 3D abbilden. Mit

CARD/1 als Konstruktionssoftware sind

Punktwolken reif für die Planung.

Mobile Scanning IB&T hat langjährige Erfahrungen mit der

Bestandserfassung per Laserscanning und

Wieder ein voller Erfolg – die Fachkonferenz bot den Teilnehmern 25 interessante Fachvorträge.

Mit der Ausgabe von Punktwolken in Zeichnungen werden auch Details der Realität abgebildet. Das erleichtert die Orientierung.

Mit der Darstellung von Bestand (Punktwolke) und Planung wird das gesamte Plangebiet visualisiert. Jeder beliebige Ausschnitt lässt sich von jeder Seite aus betrachten.

mit der Verarbeitung von Punktwolken.

Für die BauScan2011 waren wir maßgeblich

an der Organisation und Durchführung

der Konferenz beteiligt. Wir betreuten und

moderierten die beiden Workshops zum

Thema Mobile Scanning. Die Teilnehmer

konnten sich anhand fünf spannender Prä-

sentationen zur mobilen Erfassung von 3D-

Bestandsdaten für Schienenwege, Straßen

und Wasserstraßen, zu Plätzen, Deponien,

Steinbrüchen u. a. m. informieren. Die

vorgestellten Anwendungsfelder waren

vielfältig, von der Entwurfs- und Überwa-

chungsmessung, über das Aufmaß für die

Deckenoptimierung, die Bestandsdoku-

mentation für die Siedlungsentwicklung

oder auch die Mengenermittlung, um nur

einige zu nennen.

AutomatisierungDie Laserscanning-Technologie ist längst

ihren Kinderschuhen entwachsen. Wäh-

rend die Erfassungstechnik bereits eine

stattliche Qualität erreicht hat, fehlen für

viele Anwendungsgebiete noch praxistaug-

liche Auswerteautomatismen. Das haben

besonders die Referenten in den projekt-

bezogenen Beiträgen immer wieder betont.

Dabei waren sich die Experten auf der

BauScan2011 jedoch einig, dass es auf ab-

sehbare Zeit noch keine vollautomatischen

Lösungen geben wird. Handarbeit wird

auch weiterhin nötig sein.

Gute AussichtenEs entstehen allerdings immer mehr An-

wendungen, die die Nachbearbeitung von

Punktwolken vereinfachen. Mehr und

mehr werden interaktive, halbautomatische

Prozesse die Punktwolkenauswertung be-

schleunigen. Nur in wenigen Anwendungs-

feldern gibt es bereits gute Lösungen. Mit

dem Konzept der vollständigen Integration

der Punktwolken in den Planungsprozess

steht CARD/1 hier in der ersten Reihe.

Die Laserscanning-Konferenz in Mag-

deburg war ein großer Erfolg und hat

Einsteigern wie Profis ein gelungenes Fo-

rum für den fachlichen Erfahrungs- und

Meinungsaustausch geboten. Wir freuen

uns schon jetzt auf die nächste BauScan.

Branche | interAktiv 1/2012 | 5

Wenn’s um die Befahrbarkeit von Straßen geht – CARD/1

} Einfache Bedienung

}Mitgelieferte Fahrzeugbibliothek nach Richtlinien der FGSV

}Mehrere Berechnungsverfahren

}Animierte Fahrt entlang Leitlinie

}Visualisierung mit Spurlinien und Fahrzeug

}Befahrbarkeit unter Berücksichtung

fahrzeugspezifischer Eigenschaften

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Dynamische Schleppkurve – die Software für die Schleppkurvenberechnung

Internet-Mobil


K inematische Laserscanverfahren wer-

den immer öfter auch bei der Erfas-

sung von Bestandsdaten für Verkehrsinfra-

strukturanlagen eingesetzt. Klarer Vorteil

dieser Methode gegenüber den klassischen

Messverfahren ist die störungsfreie, schnel-

le und sichere Erfassung der benötigten Da-

ten. Immer wieder wird jedoch die Frage

diskutiert, ob die Genauigkeiten für diese

Projekte ausreichen. Felix Eitel, Absolvent

der HafenCity Universität Hamburg, unter-

suchte nun in seiner Bachelorarbeit die

Genauigkeit der Scannerdaten. Die Arbeit

betreuten Robert Hau (Nebel + Partner,

Schles wig) und Professor Thomas Kersten.

Das Ergebnis der Untersuchungen ist ein-

deutig: Das Airborne Laserscanning (ALS)

und das Mobile Laserscanning (MLS) er-

füllen in Kombination alle Anforderungen

der Entwurfsvermessung.

Ist kinematisches Laserscanning ausreichend genau? Zur Erfassung der Bestandsdaten von Verkehrsinfrastrukturanlagen werden immer öfter kinematische

Laserscanverfahren eingesetzt. Das bringt zwar viele Vorteile gegenüber klassischen Messverfahren mit

sich – ist das Mobile und Airborne Laserscanning aber auch ausreichend genau? Dieser Frage ging

Felix Eitel im Rahmen seiner Bachelorarbeit an der HafenCity Universität Hamburg nach. Er untersuchte

dafür die Genauigkeiten von Messdaten und Ergebnissen in einem Projekt für die Niedersächsische

Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr.

Untersuchungsgebiet

Grundlage für die Genauigkeitsuntersu-

chungen waren die Messdaten und die Er-

gebnisse eines Projekts für die Niedersäch-

sische Landesbehörde für Straßenbau und

Verkehr, Geschäftsbereich Nienburg. Das

Projektgebiet umfasst ca. 1,5 km Bundes-

straße und hat eine Gesamtfläche von rund

2 km2. Projektziel war die Entwurfsvermes-

sung für eine anstehende Planungsmaß-

nahme. Untersuchungsgegenstand waren

die Ergebnisse der Lage- und Höhennetz-

messung, die erfassten Daten aus der Befah-

rung mit dem fahrzeuggestützten System

StreetMapper sowie Bild- und Laserdaten

aus einer Befliegung mit dem helikopterge-

stützten TopEye-System. Im Rahmen des

Projektes wurde ein Lage- und Höhennetz

angelegt und mittels Tachymeter und

Digitalnivellier aufgenommen. Das geodä-

tische Netz wurde mit einer Genauigkeit

von ± 10 mm in der Lage und ± 2 mm in

der Höhe bestimmt und als Grundlage für

die weiteren Untersuchungen verwendet.

Mobile und Airborne LaserscanningFür die Erfassung mit dem mobilen Laser-

scansystem StreetMapper wurden sämtliche

Fahrstreifen in beide Fahrtrichtungen be-

fahren. Dieses System erfasst den gesamten

Verkehrsraum durch zwei Laserscanner.

Zusätzlich wurden während der Befahrung

geocodierte Bild- und Videoda ten aufge-

zeichnet. Aus den Scanneraufnahmen wur-

de eine mittlere Punktdichte von ca. 2.400

Messpunkten pro m2 erzeugt.

Als ergänzende Vermessung wurde das

Gebiet mit dem Airborne Laserscansystem

TopEye in einer Flughöhe von ca. 200 m

über Grund beflogen. Auch dieses Aufnah-

mesystem setzt für die Bestandserfassung

Felix Eitel, Robert Hau

Übersicht über das Untersuchungsgebiet.Laserdaten der Kreuzung.


Laserscanner und eine hoch auflösende ka-

librierte Digitalkamera ein. Aus den Einzel-

bildern der Kamera – die Bodenauflösung

betrug 2,5 cm – wurden Orthophotos be-

rechnet. Die Punkwolke mit 35 Punkten/m2

wurde mittels automatischer Routinen in

Bodenpunkte und Vegetation klassifiziert.

Sämtliche Daten wurden über terres-

trisch bestimmte Passpunkte in das geodä-

tische Netz transformiert. Die Bestimmung

des Höhenoffsets erfolgte getrennt für die

MLS und ALS Laserscandaten. Ein abschlie-

ßender Vergleich mit 20 Kontrollpunkten

ergab eine absolute Lagegenauigkeit der Or-

thophotos von ± 34 mm sowie eine absolu-

te Höhengenauigkeit der Laserscandaten

von ± 15 mm.

Um die Messdaten bzw. die hieraus di-

gitalisierten Bestandsdaten hinsichtlich der

Genauigkeit zu untersuchen, wurden Hö-

henraster, Querprofile und Einzelpunkte

(Objekte) mittels tachymetrischer Aufnah-

me und Feinnivellement in Lage und Höhe

bestimmt.

HöhenrasterFür die Genauigkeitsüberprüfung der ALS-/

MLS-Höhen im befestigten und im unbefe-

stigten Terrain wurden drei verschiedene

Raster mit je 25 Stützpunkten in unter-

schiedlichen Bereichen des Erfassungsge-

bietes gemessen. Ein Höhenraster wurde

tachy metrisch in unbefestigtem Terrain

(unbefestigter Weg) und zwei Höhenraster

mittels geometrischer Höhenbestimmung

auf befestigtem Untergrund im Straßenbe-

reich bestimmt. Die terrestrisch gemesse -

nen Raster wurden mit automatisch interpo-

lierten Rasterpunkten aus den jeweiligen

ALS- und MLS-Laserdaten verglichen.

Die Untersuchung ergab eine Genauig-

keit von ± 4 mm in der Höhe für die fahr-

zeuggestützten MLS-Daten im Straßenbe-

reich sowie ± 20 mm im Bereich von unbe-

festigtem Untergrund. Das Höhenraster für

den unbefestigten Untergrund lag dabei ca.

15 m seitlich der Befahrungsachse des mo-

bilen Messsystems hinter einer bewach-

senen Grünfläche. Für die helikopterge-

stützten ALS-Daten wurde eine Genauig-

keit von ± 7 mm im befestigten Bereich und

± 16 mm auf unbefestigtem Untergrund er-

rechnet.

QuerprofileAn sechs über das Projektgebiet verteilten

Stationen wurden Querprofile der Fahr-

bahn und der angrenzenden Seitenbereiche

tachymetrisch gemessen. Aus den ALS- und

MLS-Punktwolken wurden automatisch

Profillinien generiert und an den Stütz-

punkten der tachymetrischen Profilmes-

sung mit dem Soll-Profil verglichen. Im be-

festigten Bereich der Fahrbahnen betrug die

Höhendifferenz für die ALS/MLS Daten 1-2

cm. In unbefestigten Bereichen, und hier

besonders an den Graben- und Böschungs-

kanten, traten bei den Daten des fahrzeug-

gestützten Messsystems Abweichungen von

bis zu 60 cm auf. Wenn die Geländeoberflä-

che unterhalb des Straßenniveaus liegt und

zudem mit Gras oder anderer Vegetation

bewachsen ist, liegt eine für das fahrzeugge-

stützte Messsystem ungünstige Aufnahme-

konstellation vor, da dort durch den Scan-

winkel des Messsystems wenig Daten erfasst

werden.

Die Genauigkeit der aus der Luft er-

fassten Scandaten für Punkte im Bereich

des Geländes war deutlich höher, da sich

der Scanwinkel geometrisch optimaler aus-

wirkt. Doch auch hier traten Differenzen

von bis zu 30 cm auf. Nähere Überprü-

fungen ergaben, dass diese durch eine nicht

einwandfreie automatische Klassifizierung

der Geländepunkte sowie durch die auto-

matische Generierung der 3D-Profillinie

verursacht wurden. Daraufhin wurden so-

wohl die Laserdaten als auch die Profil-

linien im Bereich der Böschungen und Grä-

ben manuell nachklassifiziert. Der erneute

Vergleich mit den Höhen der Tachymeter-

messung ergab eine erhebliche Genauig-

keitssteigerung auf ± 5 cm.

Unbefestigtes Gelände, z.B. Bereiche unterhalb des Straßenniveaus, ließ sich mit dem fahrzeuggestützten Messsystem wegen des ungünstigen Scanwinkels nicht genau genug erfassen.

Vergleich der Höhen: Durch unterschiedliche Aufnahmepositionen ist eine genauere Erfassung des Geländes auch im unbefestigten Terrain möglich.

Kreuzung Testbereich mit Objekten: z. B. Schilder, Fahrbahnränder, Fahrbahnmarkierungen und Schächte.


Einzelpunkte (Objekte)Außerdem wurden die Koordinaten von

insgesamt 125 eindeutig definierbaren Ob-

jekten tachymetrisch bestimmt und den

Auswertungen auf Grundlage der Ortho-

photos bzw. den kombinierten ALS/MLS-

Daten gegenübergestellt. Objekte, die aus-

schließlich auf Grundlage des Orthophotos

bestimmt wurden, hatten eine Genauigkeit

von ± 35 mm in der Lage. Problematisch

war hier insbesondere die sichere Bestim-

mung der Fußpunkte von Objekten (Iden-

tifikationsgenauigkeit), z. B. Verkehrsschil-

dern. Jedoch die kombinierte Nutzung der

Befliegungs- und Befahrungsdaten mit

Punktwolken aus beiden Messsystemen und

der Orthophotos, ergaben eine Lagegenau-

igkeit von ± 20 mm und eine Höhengenau-

igkeit von ± 15 mm.

FazitDas Airborne Laserscanning sowie das Mo-

bile Laserscanning eignen sich nachweislich

für die Bestandserfassung von Verkehrsan-

lagen. Selbst große Flächen oder lange Tras-

sen können schnell erfasst werden, ohne

den Verkehr wesentlich zu behindern. Das

MLS-Verfahren weist dann Schwächen auf,

wenn ungünstige Messbedingungen beste-

hen, etwa bei Gräben oder Böschun gen.

Dies kann allerdings durch die Kombinati-

on mit Laserscandaten aus der Luft stark

verbessert werden. Bei der Generierung von

Profilen aus Laserscannerdaten ist das ver-

wendete Messverfahren durch visuelle Kon-

trollen und manuelle Nacharbeit zu verbes-

sern, um ausreichende Genauigkeiten zu

erhal ten. Das kombinierte MLS/ALS-Ver-

fahren liefert Daten mit Genauigkeiten, die

für die Erfassung von Bestandsdaten ausrei-

chend ist. Voraussetzung hierfür ist, dass

terrestrisch bestimmte Passpunkte zur ver-

besserten Lagerung der Daten genutzt wer-

den. So können Genauigkeiten erreicht

wer den, die mit einer einfachen Tachyme-

teraufnahme gleichzusetzen sind.

Mehrwert der ScannerdatenBei dem verwendeten flächenhaften Auf-

nahmeverfahren entstehen Laserscannerda-

ten und Orthophotos, die weit mehr Be-

standsinformationen bieten als traditionelle

Messdaten. Der wesentliche Unterschied

gegenüber den klassischen Messmethoden

liegt in der beinahe lückenlosen Abtastung

der gesamten Bestandssituation. Werden

herkömmlich nur einige ausgewählte

Punkte oder Profile in größeren Abständen

aufgenommen, erfassen die Scanner die ge-

samte Topografie mit einer sehr hohen

Punktdichte. So können nicht nur die Ein-

zelobjekte ausgewertet, sondern an jeder

beliebigen Stelle Schnitte und Profile abge-

leitet werden. Flächen, z. B. die Fahrbahn,

werden nicht nur alle 10 m oder 25 m durch

ein Querprofil erfasst, sondern liegen als

Punkwolke mit sehr hoher Dichte und Ge-

nauigkeit vor. Diese Daten stehen jederzeit

für ergänzende Auswertungen und Unter-

suchungen im Büro zur Verfügung.

StreetMapper, ein fahrzeuggestütztes Lasermesssystem mit GPS-Reveiver, InS/IMU, Laserscanner und Kameras.

Im Messeinsatz: Airborne Laserscansystem TopEye.Ergebnisse eines Profils der Tachymeteraufnahme verglichen mit den Ergebnissen der manuellen Auswertung auf Grundlage der Punktwolke und der Orthophotos.

nutzen Sie für Scannerdaten schon die neuen

Auswertefunktionen der CARD/1 Punktwolke?

Mehr unter www. card-1.com.


Punktwolken – ideal für die VariantenuntersuchungLaserscannerdaten sind hervorragend geeignet, um bei der Bestandserfassung und Trassenfindung im

Rahmen der Vorplanung Zeit und Kosten zu sparen. Diese Erkenntnis gewann das Amt für Geoinfomation

und Bodenordnung in Nürnberg aus der Variantenuntersuchung für eine Abwasserüberleitung.

D as Nutzen von Punktwolken spart

schon bei der Vorplanung viel Zeit

und Geld. Das ist das Fazit einer Varianten-

untersuchung für die Abwasserüberleitung

von der Gemeinde Kalchreuth ins benach-

barte Netz der Stadt Nürnberg. Das Amt

für Geoinformation und Bodenordnung

Nürnberg führte die Bestandsaufnahme

und die Trassierung mit CARD/1 durch.

Rahmenbedingungen

Für die Abwasserüberleitung von Kalch reuth

nach Nürnberg war eine möglichst kosten-

günstige Trasse zu finden. Die topografi-

schen Bedingungen machten eine differ en-

zierte Prüfung unterschiedlicher Var i ant en

erforderlich: An einer Stelle sind 75 Höhen-

meter auf einer Strecke von 2.500 Metern zu

überwinden. Mehrere kreuzende Straßen

verschiedener Kategorien, Gewässer und

Versorgungsleitungen waren zu berücksich-

tigen. Aus dem Ergebnis der Untersuchung

resultierte eine 10,5 km lange, kombinierte

Druck- und Spiegelleitung mit einem Ko-

stenvolumen von etwa 4,8 Mio. Euro.

StrategieIm Rahmen der Vorplanungen für die Lini-

enführung und die erforderlichen Bau-

werke (Anzahl der Pumpwerke, Autobahn-

Düker ...) sollte das Amt für Geoinformati-

on und Bodenordnung die Grundlagen

liefern. Die zuständigen Vermessungsinge-

nieure legten sich dafür folgende Strategie

zurecht:

}Bestellung einer vierwöchigen Probeli-

zenz für die Verwaltung und Auswertung

von Punktwolken mit CARD/1

}Nutzung der Laserscanner-Daten (nur

„sichere Bodenpunkte“) im 1 Meter-Ab-

stand des Bayerischen Landesamtes für

Vermessung und Geoinformation (LVG)

in einem Ausschnitt von 4.400 x 9.300 m

(ca. 40 km²)

}Nutzung der Digitalen Topografischen

Karte im Maßstab 1 : 25.000 (DTK25) als

Hintergrund-Rasterdaten in CARD/1

}Aufmaß der Trassenführung im freien

Gelände mit GNSS

}Detailliertes Aufmaß der kritischen Stel-

len mittels Tachymeter: Unterquerung

der 6-spurigen Autobahn A9, inklusive

parallel dazu verlaufender Gasleitung,

Unterquerung des Gewässers Gründlach,

Unterquerung der Staatsstraße St2243

und der Kreisstraße ERH6

}Tachymetrische Bestimmung und Nivel-

lement der Festpunkte im Waldgebiet

und im Bereich der Unterquerung der

Autobahn A9

}Trassierung mit CARD/1

}Beschaffung der CARD/1 Lizenzen für

die Verwaltung und Auswertung von

Punktwolken nach erfolgreichem Test

zur Fortführung des Projekts sowie für

weitere Laserscanner-Anwendungen.

DatenaufbereitungDie aufbereiteten Last-Pulse-Laserscanner-

Daten vom Landesamt für Vermessung und

Geoinformation dienten als Grundlage für

die Untersuchungen. Hierfür wurden 1,2

Gigabyte Daten im Format „Zoller+Fröh-

lich“ als Punktwolke in CARD/1 eingelesen.

Anschließend wurde die Punktwolke auf

den tatsächlich benötigten, trassennahen

Bereich mittels Selektionspolygon zurecht

geschnitten.

VorbereitungenDer Achsentwurf für die Varianten erfolgte

in CARD/1 anhand der GNSS- und Laser-

scannerdaten mit der Digitalen Karte

DTK25 im Hintergrund (georeferenzierte

tif-Karte). Das Geländemodell wurde aus

der Punktwolke jeweils in einem Korridor

10 m rechts und links der Trasse automa-

tisch berechnet. Die Geländelinie, die eben-

falls aus der Punktwolke generiert wurde,

diente als Basis für den Längsschnitt ent-

lang der Achsen. Das Festpunktfeld wurde

im freien Gelände mit GNSS gemessen, im

Wald und an der Autobahn A9 mittels

GNSS und Tachymeter. Die Trassenvarian-

ten wurden per GNSS-Aufmaß bestimmt.

Gas- und Wasserleitungen sowie Lichtwel-

lenleiter wurden als Zwangspunkte erfasst.

Nach Änderung der Achslage konnten das

DGM und die Längsschnitte aus den Punkt-

wolken schnell erzeugt und geliefert wer-

den. Um die Unsicherheit der GNSS-Hö-

hengenauigkeit zu eliminieren, wurden,

nachdem die Trasse endgültig festgelegt

war, alle Festpunkte mittels Digitalnivellier

höhenmäßig erfasst und mit dem Nivelle-

ment-Modul in CARD/1 berechnet.

Weiteres VorgehenDas Amt für Geoinformation erstellt ent-

lang der Trasse ein Detailaufmaß für Bäche

und Straßen. In der Folge der politischen

Entscheidungen zur Baumaßnahme werden

dann die Grundlagen nach der Schnee-

schmelze 2011 an die Baufirma zur weiteren

Verwendung übergeben.

KosteneinsparungDurch die Verwendung von Laserscanner-

Daten war es nicht mehr erforderlich, ein

kilometerlanges, zeit- und kostenintensives

Aufmaß der Trassenführung anzufertigen.

Vor allem nach der im Herbst 2010 erfolg-

ten Änderung der Trassenführung kamen

die Stärken der flächendeckenden Laser-

scanner-Daten voll zum Tragen. Insgesamt

ließ sich die Projektdauer erheblich redu-

zieren und Kosten sparen.

Viele Vorteile Die von den Landesämtern zur Verfügung

gestellten gerasterten Höhenmodelle, z. B.

im 1m-Abstand, sind wertvolle Ausgangs-

daten für die Vorplanung. In Kombination

mit GNSS-Daten und digitalen Karten bie-

ten sie eine ausgezeichnete Grundlage für

die Trassierung und die hydraulische Pla-

nung. Außerdem müssen sensible Bereiche,

wie eingezäunte Grundstücke, nicht mehr

betreten werden, um genaue Höhenkoten

zu erhalten. Die Module zur Verwaltung

und Auswertung von Punktwolken in

CARD/1 haben sich ebenfalls bewährt. Sie

wurden im Fortgang der Projektbearbei-

tung auch für künftige Projekte beschafft.

Wieland Engl

Detail aus dem Längsschnitt der Trasse der Abwasserleitung von Kalchreuth nach Nürnberg.

Wie

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Eng

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Geo

info

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und

Bode

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nung

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nber

g

D ie Erfassung von Bestandsdaten im Be-

reich von Verkehrswegen stellt für die

Vermessung eine besondere Herausforde-

rung dar. Es sind Sicherungs- und Ab-

sperrmaßnahmen erforderlich, um die

Vermessungsarbeiten durchführen zu dür-

fen und zu können. Trotz der Absicherung

blei bt das Arbeiten im Straßen- oder Schie-

nenbereich für den Messtrupp immer ge-

fährlich, und ein störungsfreier Ablauf der

Messung ist selten möglich. Darüber hi-

naus kommt es regelmäßig zu Beeinträchti-

gun gen des Verkehrs, insbesondere bei

Fahr bahnsperrungen auf stark befahrenen

Auto bahnen oder Bundesstraßen. Im Fol-

gen den wird ein Messverfahren vorgestellt,

das die sichere und störungsfreie Vermes-

sung im Straßenverkehr erlaubt und

gleich zeitig geeignete Grundlagendaten für

Stra ßenplanungen liefert, die die Genauig-

keitsanforderungen gem. RAS-Verm

erfüllen.

Das Projekt Im Zuge des geplanten Um- und Ausbaus

der OD Bassum von km 11,64 bis km 10,37

wurde seitens der Niedersächsischen Lan-

desbehörde für Straßenbau und Verkehr,

Geschäftsbereich Nienburg (Dipl.-Ing.

Bernd Habermann), der Auftrag für die er-

forderlichen Vermessungsarbeiten und die

Herstellung von Grundplänen als Entwurfs-

basis vergeben. Wesentliche Bestandteile

dieses Auftrages waren die Bestandserfas-

sung der ca. 1,3 km langen Ortsdurchfahrt

mittels Mobile (MLS) und Airborne Laser-

scanning (ALS) und die Vektorisierung der

aufgenommenen Punktwolken auf Grund-

lage des länderspezifischen „Kode2000“.

Mittels terrestrischer Kontrollmessungen

war außerdem der Nachweis zu erbringen,

dass mit diesem kombinierten Aufnahme-

verfahren Genauigkeiten erreicht werden,

Airborne und Mobile Laserscanning Für die Herstellung von Grundplänen als Entwurfsbasis für den Um- und Ausbau der Ortsdurchfahrt

Bassum wurde der Bestand mittels helikopter- und fahrzeuggestützter Messsysteme aufgenommen

und mit CARD/1 planungsgerecht aufbereitet. Kontrollmessungen bestätigen die Einhaltung der

Genauigkeitsanforderungen gemäß RAS-Verm bei diesem Messverfahren. Auch in puncto Sicherheit,

Schnelligkeit und Wirtschaftlichkeit eröffnen sich damit neue Spielräume.

die eine Nutzung der Scannerdaten in der

Straßenplanung erlauben.

Airborne (ALS) und Mobile (MLS) LaserscanningDie Erfassung von Punktwolken und Bild-

daten wurde mittels helikopter- und fahr-

zeuggestützter Messsysteme durchgeführt.

Dabei kamen die Systeme TopEye (ALS)

und Streetmapper (MLS) zum Einsatz.

ALS/MLS-Systeme bestehen im Wesent-

lichen aus folgenden Komponenten:

} GPS, INS/IMU

} einem oder mehreren Laserscannern

} Kamera- und Videosystemen

} Odometer (Wegmesser) für MLS

Da die Kamerabilder der fahrzeuggestützten

Systeme für Projekte mit hohen Genauig-

keitsanforderungen in der Regel nur zur Er-

kennung von Objekten dienen und auf

Grund der Geschwindigkeit hohe Aufnah-

mefrequenzen nötig sind, werden dabei Ka-

merasysteme mit mittlerer Auflösung (2-4

Megapixel) eingesetzt. Im Gegensatz dazu

ist im Airborne Laserscannersystem eine

hochauflösende, kalibrierte Kamera (Rollei

AIC, 39 Megapixel) inte griert.

Beide Systeme ermöglichen die hoch-

genaue Erfassung von Bestandsdaten für

langgestreckte Anlagen in kürzester Zeit.

Eine Störung des Verkehrs wird vermieden,

da die fahrzeuggestützten Messsysteme auf

Grund Ihrer hohen Scanfrequenzen mit dem

fließenden Verkehr „mitfahren“ kön nen.

Befliegung Um aus der luftgestützten Aufnahme eine

höchstmögliche Auflösung der Luftbilder

und Laserscannerdaten zu erhalten, wurde

der Flug in nur 150 m Höhe über Grund

durchgeführt. Die Befliegung zwei paralle-

ler Streifen sicherte einen ausreichend brei-

ten Korridor für die spätere Auswertung.

Folgende Auflösungen wurden für die Be-

fliegungsdaten erreicht:

} Luftbild: Bodenauflösung 2 cm

} Punktwolke: ca. 50 Messpunkte pro m2

BefahrungMit dem Messfahrzeug wurde jede Fahr-

spur in beiden Fahrtrichtungen befahren.

Die Aufnahmegeschwindigkeit lag ver-

kehrsbedingt zwischen 30 und 50 km/h.

Auf Grund der niedrigen Geschwindigkeit

lag die Punktdichte der beiden Scanner

(Messrate je 200.000 Punkte/sec.) bei ca.

3.000 Messpunkten pro m2.

Die beiden Kamerasysteme waren ent-

gegen der Fahrtrichtung ausgerichtet. In

Robert Hau

ALS-System TopEye. Helikopter mit einem komplexen System zur dreidimensionalen Erfassung von Daten.

Fahrzeug mit einem MLS-System Streetmapper für die Erfassung von Straßenoberflächen und der unmittelbaren Umgebung.


Fahrtrichtung wurde zusätzlich ein Video

aufgezeichnet.

Auswertung der MessdatenNach Abschluss von Befliegung und Befah-

rung wurden die Messdaten aufbereitet. Die

Laserscannerdaten wurden dafür in das ört-

liche Koordinatensystem transformiert und

automatisch klassifiziert. Eine anschlie-

ßende visuelle Überprüfung des Klassifizie-

rungsergebnisses sowie eine manuelle

Nachbearbeitung sicherte die Qualität der

aufbereiteten Punkte. Die Laserscannerda-

ten der beiden Messsysteme wurden kom-

biniert, so dass eine sehr dichte 3D-Punkt-

wolke für die anschließende Auswertung

zur Verfügung stand.

Aus den Einzelbildern der Befliegung

wurde ein ausgeglichener Bildverband be-

rechnet und anschließend auf das Gelände

entzerrt. Als Ergebnis lagen hochauflö-

sende, georeferenzierte Orthophotos mit ei-

ner Bodenauflösung von nur 2 cm für den

gesamten Projektbereich vor.

Die Aufnahmen der beiden Kameras des

Messfahrzeuges wurden ebenfalls geoko-

diert, so dass sie als Unterstützung bei der

Digitalisierung genutzt werden konnten.

Eine Umrechnung dieser Bilddaten zu Or-

thophotos ist möglich, aber auf Grund der

Aufnahmerichtung und der zum Teil ho-

hen Verzeichnungen der Kameraobjektive

nicht zu empfehlen. Vielmehr wurden sie

zur Interpretation und zum Einfärben der

Punktwolke genutzt.

GenauigkeitenDie Positionsbestimmung des Helikopters

und des Messfahrzeuges erfolgte über die

Auswertung der GPS/GLONASS-Beobach-

tungen im Post-Processing. Auch hier liegt,

wie beim RTK-Verfahren, die zu erwar-

tende Genauigkeit in Lage und Höhe bei ca.

2-3 cm für die Position des Messsystems.

Hinzu kommen noch systembedingte Feh-

leranteile, so dass die resultierende Genau-

igkeit für eine Straßenplanung nicht ausrei-

chend wäre.

Zur verbesserten Lagerung der Bild-

und Laserscannerdaten wurden deshalb im

Aufnahmebereich geeignete Pass- oder

Kontrollpunkte mittels GPS, Tachymetrie

und Nivellement bestimmt. Hierzu können

im örtlichen Bereich z.B. Fahrbahnmarkie-

rungen oder auf Autobahnen spezielle Mar-

kierungen im Bereich des Seitenstreifens

bestimmt werden. Die Messung lässt sich

zusammen mit der Bestimmung von Fest-

punkten für die späteren Baumaßnahmen

durchführen.

Für die 1,3 km lange Ortsdurchfahrt

Bassum wurden rund 20 Passpunkte

bestimmt. Über eine Transformation wer-

den die Messdaten der ALS- und MLS-Mes-

sungen in Lage und Höhe optimiert. Hier-

bei werden Genauigkeiten in der Höhe von

± 1 cm (1s) für die MLS-Laserdaten und

± 1,5 cm (1s) für die ALS-Laserdaten er-

reicht. Die Lagegenauigkeit der Orthopho-

tos ist besser als 1 Pixel, also besser als

± 2 cm.

Um eine abschließende Aussage über

die erreichte Genauigkeit zu erhalten, wur-

den 10 Querprofile gemessen. Der Ver-

gleich von eindeutig definierten Punkten

ergab eine maximale Differenz von 2 cm

aus den beiden Messverfahren.

Auch die Untersuchungen in einem wei-

teren Projekt bestätigen diese Genauig-

keiten. Hier wurden auf einer 2 km langen,

vierspurigen Straße rund 500 tachymetrisch

bestimmte Messpunkte mit denen auf

Grundlage von MLS- und ALS-Daten be-

stimmten Punkten verglichen. Das Resultat

dieser Untersuchung ergab eine Lage- und

auch Höhengenauigkeit von ± 1,5 cm.

Die Kombination ALS/MLS in Verbin-

dung mit der Messung von Passpunkten

liefert eine für die Entwurfsplanung mehr

als ausreichende Genauigkeit gemäß den

Anforderungen der RAS-Verm.

BestandsdatenAuf Grundlage der Befliegungs- und Befah-

rungsdaten wurden anschließend u.a. in

CARD/1 alle relevanten Bestandsdaten aus-

gewertet. Mit Hilfe der hochauflösenden

Luftbilder wurden die Topografie lagemä-

ßig erfasst und die Vektorelemente entspre-

chend den Vorgaben attribuiert. Eine opti-

male Unterstützung bei der Differenzierung

der Objekte, z. B. bei Verkehrszeichen,

bilden die Bild- und Videoinformationen

des Messfahrzeuges. Durch die Nutzung

der Punktwolken kann für jedes Objekt eine

Höhe bestimmt werden, wobei im Straßen-

bereich die Daten des mobilen Scanners

und im Außenbereich die Daten des hub-

schraubergestützten Scanners genutzt wur-

den. Als Ergebnis lagen dreidimensionale

Punkt-, Linien- und Flächenobjekte vor.

Aus den so gewonnenen Bruchkanten und

der ausgedünnten Punktwolke wurde dann

noch ein hochgenaues digitales Gelände-

modell erzeugt.

3D-Punktwolke inkl. farblich markierter Bestandsobjekte.


Firmenporträt

Nebel & Partner ist ein deutschlandweit

und darüber hinaus tätiges Unterneh-

men auf allen Gebieten des Vermes-

sungswesens.

Im Ingenieurbereich bieten wir ne-

ben den klassischen Vermessungs-

leistungen rund um Planung und Bau

insbesondere die kinematischen

Verfahren des Airborne- und Mobile-

Laserscannings für Anwendungen mit

hohen Anforderungen hinsichtlich

Auflösung und Genauigkeit an.

Zudem sind zwei Partner der Gesell-

schaft in Schleswig-Holstein als Öffent-

lich bestellte Vermessungsingenieure

zugelassen, so dass wir auch sämtliche

hoheitlichen Vermes sungsleistungen

abdecken.

Nebel & PartnerVermessung · GeoinformationSchleistraße 1824837 SchleswigTelefon +49 (0) 4621/96 49 - 0Telefax +49 (0) 4621/96 49 - [email protected], www.nebel-partner.de

16 | interAktiv 2/2010 |

Mit CARD/1 steht eine Software zur Verfü-

gung, die den kompletten Ablauf der

Bestandsdatenauswertung auf Grundlage

dieser kombinierten ALS/MLS-Daten

ermöglicht. Neben der Visualisierung und

Digitalisierung von Orthophotos ist hier

insbesondere auch die einfache Nutzung

und Verarbeitung der Punktwolken mög-

lich. Die länderspezifische Objektattri bu-

ierung, die Erstellung der Geländemodelle

oder auch die Übernahme von ALK/ALB-

Daten konnten ohne Probleme im Sinne

des Auftraggebers geleistet werden ...

Warum ALS und MLS?Die beiden Messsysteme erfassen die Topo-

grafie aus sehr unterschiedlichen Perspek-

tiven. Der Scanner des hubschrauberge-

stützten Systems befindet sich ca. 150 m

über dem Gelände, der Scanner des Fahr-

zeuges nur 2-3 m. So sind die Laserscanner-

daten aus der Luft gerade für die Bereiche

seitlich der Straße unbedingt notwendig.

Böschungen oder Gräben werden vom La-

ser des Fahrzeuges nur teilweise erfasst, falls

diese unter dem Straßenniveau liegen. Auch

die Digitalisierung der Objekte rein auf

Grundlage der Punktwolke ist nur schwer

möglich. Objekte, wie Abläufe oder Gullys,

sind in einer Intensitätsdarstellung der La-

serscannerdaten nur schwer oder gar nicht

erkennbar. Hier ist das hochauflösende

Luftbild gegenüber der Bildaufnahme vom

Fahrzeug weitaus effizienter. Verfahrens-

und systembedingt sind Genauigkeiten un-

ter 2 cm in der Lage für die Orthophotos

aus der Befahrung (noch) nicht möglich.

Das ALS/MLS-Verfahren wurde mittler-

weile bei fünf weiteren Straßenplanungs-

projekten für die Entwurfsvermessung er-

folgreich eingesetzt. Die Laserscannerdaten

sind auch dort Grundlage, z.B. für den Ent-

wurf eines Knotens, für die Deckenerneue-

rung auf Bundesstraßen und Autobahnen

und für den Brückenbau. Auch die Bereit-

stellung vermessungstechnischer Grundla-

genpläne für die BAB A7 in Hamburg zwi-

schen Elbtunnel und Landesgrenze zum

Zwecke des 6/8-streifigen Ausbaus wurde

mittels ALS und MLS bewältigt.

SchlussbetrachtungDas hier beschriebene Verfahren ermög-

licht die Erfassung von Bestandsdaten mit

Tachymetergenauigkeit. Darüber hinaus er-

laubt es eine fast störungsfreie Durchfüh-

rung der Messaufgabe im Straßen- und

auch Schienenbereich. Als Mehrwert zur

klassischen Vermessung liegen die Ortho-

photos, die Punktwolken sowie die Kame-

ra- und Videodaten vor. Diese ermöglichen

weitere detailliertere Auswertungen und die

Kontrolle der Vollständigkeit und Richtig-

keit der Auswertung.

Auch die Wirtschaftlichkeit und insbe-

sondere die Schnelligkeit dieses Verfahrens

ist zu betonen. Selbstverständlich sind die

Rüstkosten für die Mobilisierung der

Messsysteme nicht unerheblich. Allerdings

fallen teure Absperrmaßnahmen weg und

die Kombination mehrerer kleiner Projekte

ermöglicht eine starke Reduzierung dieser

Kosten. Sind die beiden Systeme erst mal

richtig „in Fahrt oder im Flug“, lassen sich

leicht 100 km am Tag erfassen.

Gerade in Deutschland, wo ein sehr

dichtes Verkehrsnetz mit sehr starkem und

auch schnellem Verkehr vorhanden ist,

wird sich dieses Messverfahren bewähren

und durchsetzen. Selbstverständlich gibt es

noch viele weitere Einsatzmöglichkeiten,

die sich im Laufe der Zeit rasch aufzeigen

werden.

Hochgenaues digitales Geländemodell der Ortsdurchfahrt Bassum.


M it rund 180 Gleiskilometern und 104

km ein- und zweispuriger Tunnel in

6 Linien hat Barcelona ein gut ausgebautes

Metro-Netz. Um die bestehenden und die

im Bau befindlichen neuen Linien effektiv

betreiben zu können, hatte der Verkehrs-

verbund Barcelonas TMB (Transports Me-

tropolitans de Barcelona) beschlossen, ein

Geoinformationssystem (GIS) aufzusetzen.

Mit dem GIS sollen neben der Geometrie

der Gleisanlagen alle Objekte im Gleisraum

verwaltet werden, die für die Planung und

die Koordinierung des Unterhalts wichtig

sind.

Die TMB beauftragte als Generalunter-

nehmer das spanische Gleisbauunterneh-

men COMSA ENTE mit der Erhebung der

GIS-Daten. Es ist eine der großen Gleis-

baufirmen Spaniens mit Präsenz im In- und

Ausland. Während die vermessungstech-

nische Erfassung der Gleislage die erfah-

renen Gleisbauer vor keine größeren Pro-

bleme stellte, war schnell klar, dass die Auf-

nahme des Tunnelinventars mit klassischer

Vermessung nicht durchführbar ist.

COMSA ENTE hat sich daher an die Firma

Geoconcept S.L. aus Valencia gewendet, um

ein Konzept zu entwickeln, mit dem die In-

ventarisierung der Tunnelobjekte so effizi-

ent wie möglich durchzuführen ist.

GrundlagenvermessungUm am Ende für alle Daten homogene Ko-

ordinaten im Landessystem zu erhalten,

wurde als erstes oberirdisch ein neues Netz

angelegt, an das dann alle weiteren Vermes-

sungsarbeiten angehängt wurden. In den

Tunneln selbst wurden Polygone gelegt, die

über die Ausgänge an den Metro-Stationen

mit dem oberirdischen Netz verbunden

wurden. Da im gesamten Tunnelbereich

aus Platzgründen keine festen Halterungen

für die Polygonpunkte angebracht werden

konnten, wurden hierzu transportable Kon-

solen verwendet, die über eine Zwangszen-

Integrierte Gleisnetzaufnahme Um die Aufgaben für Unterhalt und Planung für das Gleisnetz der Metro Barcelona besser koordinieren

zu können, wurden die vermessungstechnische Aufnahme der Gleisinfrastruktur und die Erfassung aller

relevanten Objekte im Gleisbereich durchgeführt.

Marc Bos

trierung in der Tunnelwand mit hoher Ge-

nauigkeit reproduziert werden konnten.

Zusätzlich wurden in den Tunneln in regel-

mäßigen Abständen Steckzapfen für Pris-

men angebracht, die eine für die Aufnahme

günstige Position über eine Freie Stationie-

rung ermöglichten.

GleisaufnahmeCOMSA ENTE setzt für die Gleisarbeiten

standardmäßig Gleismesswagen ein. Die

Gleisaufnahme in der Metro Barcelona

machte da keine Ausnahme. In den Näch-

ten von Sonntag bis Donnerstag standen je-

weils knapp vier Stunden zur Verfügung, in

denen die alltäglichen Wartungsarbeiten

durchgeführt werden müssen. Die Vermes-

sungsarbeiten mussten so in den Wartungs-

plan integriert werden, dass sich die anfal-

lenden Arbeiten gegenseitig nicht behinder-

ten. Neben den Hauptgleisen wurden alle

Neben- und Verbindungsgleise sowie die

Gleise aller Betriebshöfe mit dem Gleis-

messwagen erfasst.

Aus den Befahrungsdaten konnten dann

die Achsgeometrien der Gleise berechnet

werden. Da die vorhandene Signalisierung

der Streckenkilometer sehr ungenau war,

wurden im Anschluss an die Neuberech-

nung der Achsgeometrien neue Kilometer-

tafeln abgesteckt und angebracht.

InventaraufnahmeNach gründlichem Studium aller Vorschlä-

ge für eine effiziente Erfassung der Tunnel-

objekte, entschied sich die Verwaltung der

Metro Barcelona für das Konzept von

COMSA ENTE und Geoconcept S.L., das

für die Erfassung ein kinematisches Mess-

system vorsah. Dieses ermöglichte es, die

Er hebung der Inventurdaten vom Feld ins

Büro zu verlagern und die Zeit für die Ver-

messungsarbeiten in den Tunneln auf ein

Minimum zu reduzieren. Damit war ge-

währleistet, die routinemäßigen Unterhalts-

arbeiten so wenig wie möglich zu stören.

Darüber hinaus überzeugte die Verantwort-

lichen auch die Aussicht auf einen hoch-

wertigen Daten bestand. Denn: Für die Aus-

wertung der Tunnelobjekte im Büro stan-

den auch Spezialisten der Metro zur

Ver fügung, die in der Lage waren, alle Ob-

jekte korrekt zu klassifizieren und zu attri-

buieren.

Kinematische VermessungFür die kinematische Aufnahme wurde die

Firma 3D Mapping Solutions GmbH aus

Oberhaching mit ihrem mobilen Mess-

system MoSES hinzugezogen. Das Unter-

nehmen verfügt über große Erfahrung im

Bereich mobiler Datenerfassung auf Straße

und Schiene.

An die Sensorik des Messsystems MoSES

stellte die Aufgabenstellung für die Metro

Barcelona deutlich höhere Anforderungen

als für die Vermessung auf der Straße. Da-

her hat die Firma 3D Mapping Solutions

GmbH das System MoSES nach ersten Tests

und in Zusammenarbeit mit Geoconcept

S.L. so umgerüstet, dass es für die Aufnah-

me der Metro einsatzfähig wurde. MoSES

erhielt dafür ein zusätzliches hochpräzises,

inertiales Messsystem, ein komplett überar-

beitetes Video- und Beleuchtungskonzept

mit sieben Kameras sowie zwei Hochleis-

tungs-Laserscanner. Damit konnte der

Tun nel mit Bild und Laser vollständig ab-

gebildet werden.

Um die Umrüstung des Messsystems auf

ein Zweiwege-Fahrzeug zu vermeiden, wur-

de das MoSES-Trägerfahrzeug für den Ein-

satz auf einen Flachwagen aufgesetzt und

bei der Erfassung mit einem Arbeitszug

durch die Tunnel geschoben. Da pro Nacht

nur vier Stunden für den Aufenthalt in den

Tunneln zur Verfügung standen, davon

aber zwei Stunden für die Vorbereitung des

Messsystems sowie für die Fahrt zum Ein-

satzort und zurück benötigt wurden, stan-


den für die eigentliche Befahrung und Da-

tenerfassung insgesamt nur noch zwei Stun-

den pro Nacht zur Verfügung. Bei einer

Arbeitsgeschwindigkeit von 10 km/h konn-

ten damit bis zu 20 km Strecke pro Nacht

aufgenommen werden, was in etwa der

Länge des Gleises einer Linie entspricht.

AuswertungDas Kernstück der kinematischen Vermes-

sung ist die Bestimmung der Trajektorien

(Raumkurven des zurückgelegten Weges)

aus den Daten des inertialen Messsystems.

Für die Transformation der Trajektorien in

das übergeordnete Koordinatensystem der

Metro wurden die genau eingemessenen

Kilometertafeln als Passpunkte verwendet.

Da alle Kameras und Laserscanner in Bezug

auf das inertiale Messsystem kalibriert sind,

konnten im Nachgang alle Daten über die

Trajektorie ins Koordinatensystem der Me-

tro überführt werden.

Im nächsten Schritt wurde für jedes

Gleis ein Projekt in 3D-Roadview (Software

der Firma 3D Mapping Solutions GmbH)

eingerichtet, dem die jeweiligen Bilddaten

des Gleises zugeordnet waren. Mit Hilfe der

Auswertesoftware kann sich der Benutzer

virtuell durch den Tunnel bewegen und

über ein einfach zu bedienendes Photo-

grammmetrie-Modul die gewünschten Ob-

jekte extrahieren. In der speziell für dieses

Projekt neu entwickelten Version des 3D-

Roadview ist die photogrammmetrische

Auswertung nicht mehr auf den Stereofall

begrenzt, sondern es können Objekte in be-

liebiger Kombination der Fotos gemessen

werden. Jedes extrahierte Objekt wird im

Anschluss attribuiert und in einer Daten-

bank abgelegt. Insgesamt wurden in einer

ersten Auswertung mehr als 14.000 Objekte

in den Kategorien Gleis, Bauwerk, Signali-

sierung, Fahrleitung und Energie in die Da-

tenbank aufgenommen. Da die Metro-Lini-

en komplett mit Bildinformationen abge-

deckt sind, besteht nun die Möglichkeit, in

weiteren Schritten zusätzliche Objekte aus-

zuwerten oder Attribute zu erfassen – ohne

erneut zur Vermessung in die Tunnel zu

müssen.

Darüber hinaus steht dem Auftraggeber

mit den Laserscannerdaten ein vollstän-

diges, genaues und homogenes 3D-Modell

des Tunnelsystems der Metro zu Verfü-

gung. Dieses ist Basis für eine Vielzahl

denkbarer Anwendungen. Interessant ist

etwa die Möglichkeit, die Scannerdaten mit

der aufgemessenen Gleisgeometrie zu kom-

binieren und die Soll-Lichträume mit den

vorhandenen Lichträumen zu vergleichen.

Des Weiteren lassen sich künftige Baumaß-

Barcelona verfügt über ein gut ausgebautes Metro-Netz mit 156 Stationen und befördert pro Jahr ca. 376,4 Millionen Fahrgäste.

Firmenporträt

Im Jahre 2005 gründeten Dipl.-Ing.

Marc Bos und Dipl.-Ing. Lourdes

Pascual Geoconcept S.L. als Vermes-

sungsbüro für allgemeine Vermes-

sung. Der Tätigkeitsbereich umfasst

neben der allgemeinen Kataster- und

Ingenieur vermessung vor allem die

Bahnvermes sung. Weiterhin vertreibt

das Unter nehmen Vermessungs geräte

und Zubehör. Geoconcept S.L. ist

Leica-Geosystems Vertragshändler und

Vertriebspartner für Spanien von Goe-

cke Vermessungs zubehör. Zudem ent-

wickelt und vertreibt Geoconcept S.L.

für den Bereich Bahnvermessung. Als

IB&T Vertriebs partner sind Geocon-

cept S.L. und die argentinische ERLING

SRL an der Übersetzung der Software

CARD/1 ins Spanische beteiligt.

Geoconcept S.L.C/ Dr. Lleonart, 11-bajo46100 Burjassot (Valencia)Telefon + 34 (0) 96 363 28 12Telefax + 34 (0) 96 364 62 [email protected], www.geoconcept.es

nahmen, die im direkten Einflussbereich

der Metro-Tunnel liegen, besser und ge-

nauer planen. Dazu stehen etwa in CARD/1

entsprechende Werkzeuge zur Verfügung,

die eine direkte Nutzung von Punktwolken

erlauben.

FazitMit Abschluss dieses Projektes, das erste

dieser Art in Spanien, erhält die Metro Bar-

celona mit den kinematisch erfassten 3D-

Daten ein mächtiges Werkzeug, das die tag-

tägliche Arbeit beim Unterhalt erleichtert,

die Ergebnisse, z.B. von Planungen, verbes-

sern wird und insgesamt dazu beiträgt, die

Kosten zu senken. Für die Vermessung der Tunnel wurde das MoSES-Träger-fahrzeug auf einen Flachwagen aufgesetzt und bei der Erfassung der Daten mit einem Arbeitszug durch die Tunnel geschoben.

Photogrammetrische Erfassung von Objekten.

Blick in einen Tunnel in Form von Laserscannerdaten.

Blick in einen Tunnel der „Gran Metro“, die am 30. Dezember 1924 eröffnet wurde.


8 | interAktiv 1/2010 | Rund um das Produkt

ters. Die Detailvielfalt, die Lückenlosigkeit

und auch die farbliche Differenzierung er-

lauben dem Planer, die lokale Situation in

allen Planungsansichten genauer zu erfas-

sen und allerorts Kontrollmaße abzugrei-

fen. Das steigert die Qualität der Planung

und trägt dazu bei, Nachmessungen und

Feldvergleiche zu vermeiden.

Auswertungen on demandCARD/1 bietet außerdem Verfahren an, mit

denen Sie on demand Objekthöhen, Gelän-

demodelle, Längsschnitte und Querprofile

direkt aus der Punktwolke ermitteln. Diese

Daten werden u.a. als Basis für die Kon-

struktion und für Mengenermittlungen be-

nötigt.

Integrierte ZeichnungsausgabeDie 3D-Lasertechnik liefert lückenlose 3D-

Bestandsmodelle, die aufgrund ihrer farb-

lichen Differenzierung Ihre Pläne aufwer-

ten. Neu in CARD/1 Version 8.3 ist die

integrierte Zeichnungsausgabe von Laser-

scannerdaten. Punktwolken werden ge-

meinsam mit Bestands- und Planungsgeo-

P unktwolken sind wie farbige 3D-Bilder

und mit einer Detailvielfalt, die mit

klassischen Messmethoden nicht erreichbar

ist. CARD/1 hat schon seit einigen Jahren

dreidimensionale Bestandsdaten, die per

Laserscanning gewonnen werden, in den

gesamten Workflow integriert. Die Vorteile

dieser innovativen Technologie werden aus-

geschöpft, weil Punktwolken in CARD/1

bei allen Konstruktionsaufgaben direkt zur

Verfügung stehen, weil sie in CARD/1 aus-

gewertet und in Version 8.3 auch in Zeich-

nungen ausgegeben werden können.

Im Auge des BetrachtersPunktwolken werden in CARD/1 in allen

Arbeitsansichten, also in Grundriss, Längs-

schnitt, Querschnitt sowie in der 3D-Pro-

jekt ansicht und in frei definierbaren Schnitt -

an sichten gemeinsam mit den Planungs-

daten visualisiert. Die intuitive Informa-

tionsvermittlung, die damit ermöglicht

wird, hilft dem Ingenieur bei seinen Aufga-

ben. Denn durch die kombinierte Darstel-

lung ergeben sich viele planungsrelevante

Bezüge unmittelbar im Auge des Betrach-

Bernhard BraunPunktwolken plotten Punktwolken sind wie farbige 3D-Bilder. CARD/1 bietet alles, um anschauliche Laserscanneraufnah-

men auch aufs Papier zu bringen. Geben Sie Punktwolken zusammen mit der Bestands- und Planungs-

geometrie in Lageplänen, Querprofil- und Längsschnittzeichnungen aus. Ihre Pläne werden damit noch

aussagekräftiger, Ihre Planungen noch überzeugender.

metrien in Lageplänen, Querprofil- und

Längsschnittzeichnungen ausgegeben.

So hinterlegen Sie der Lageplanzeich-

nung die Draufsicht einer Punktwolke,

ähnlich wie eine Rastergrafik. Punktwolken

enthalten nützliche Informationen, etwa

die tatsächliche Nutzung von Flächen, den

exakten Verlauf von Nutzungsgrenzen, die

bestehenden Fahrbahnmarkierungen, der

Belag von Oberflächen usw. Ihre Lagepläne

sind damit aussagekräftiger.

Anschauliche Pläne Die lückenlose Erfassung via Laserscanner

erlaubt zudem die beliebige Schnittführung

durch das 3D-Modell. Das ist auch für die

Erzeugung von Profilzeichnungen nützlich,

weil damit neben den bisherigen Daten

durch Punktwolken zusätzliche Objekte in

den Zeichnungen abgebildet werden kön-

nen. Im Längsschnitt veranschaulicht etwa

die Ausgabe der anliegenden Bebauung

(Fassaden) die Planungssituation. Die Ori-

entierung in der Längsschnittzeichnung

fällt dadurch leichter, der Bezug der Pla-

nungsgeometrie zum Ist-Zustand ist besser

ersichtlich.

Aussagekräftiger Lageplan: Farbkodierte Laserscannerpunkte mit Bestands- und Planungsgeometrien, hier am Beispiel einer Busbucht.

Bildhafter Längsschnitt: Die Fassaden der anliegenden Bebauung machen den Höhenplan anschaulicher.

Rund um das Produkt | interAktiv 1/2010 | 9

Detailreiches Querprofil: Punktwolke mit Bestands- und Planungsgeometrien.

Realitäten en detail Für die Ausgabe von Punktwolken in Quer-

profilzeichnungen gilt Ähnliches. Wenn Sie

Punktwolken mit ausgeben, werden die

aufgenommenen Objekte sichtbar, z.B.

Bäume, Sträucher, Mauern, Zäune, Beschil-

derung, Zufahrten und Häuser. Ausstat-

tung und Bestandsgeometrie werden exakt

dokumentiert. Bäume werden in ihrer tat-

sächlichen Ausprägung abgebildet; der Ab-

stand zur Fahrbahn ist sofort erkennbar.

Der Schnitt durch anliegende Hauseingän-

ge, Treppen und Fassaden komplettiert die

Profildarstellung. Die Dokumentation der

exakten Geometrien, etwa von Zufahrten,

Mauern und Zäunen, ist möglich. Bei

einem Gebäudeinnenaufmaß lassen sich

detaillierte Schnittansichten für die einzel-

nen Räume automatisch generieren.

Zeichnungen mit Laserscannerpunkten

sind tendenziell einfacher zu verstehen, weil

die Realität en detail erkennbar ist und

farbkodierte Laserscannerpunkte die Pläne

anschaulicher machen. Damit überzeugen

Sie auch Ihre Auftraggeber.

Antje SchwindtCARD/1 in Ihrer NäheMessetermine für 2010

N utzen Sie die Fachausstellungen oder

Messen der Geobranche für ein Up-

date Ihrer Softwarekenntnisse und besu-

chen Sie uns auf unserem Messestand. Ver-

einbaren Sie gern einen Gesprächstermin.

Rufen Sie uns einfach an oder senden Sie

uns eine E-Mail an [email protected].

Wir freuen uns auf Ihren Besuch auf den

folgenden Veranstaltungen:

LEICA TOUR 2010

22.02.-10.03.2010

jeweils von 10.00 bis 16.00 Uhr

Alle Veranstaltungsorte finden Sie im

Internet unter http://www.card-1.com/de/

aktuell/messen/

IFAT 2010 Neue Perspektiven für die Umwelt

16. Internationale Fachmesse für Wasser,

Abwasser, Abfall und Recycling

Neue Messe München, 13.-17.09.2010

www.ifat.de

Das Team der GEO DIGITAL GmbH, Axel Elmer (li.) und Elmar Driesch, stellt auf den Fachmessen die Produktlinie GEOPAC für die CAD-Systeme EliteCAD und LinCAD vor.

Fachlich versiert und kompetent – das Messeteam der IB&T GmbH, der GEO DIGITAL GmbH und der RZI Software GmbH freut sich auf Ihre Fragen.

CARD/1 Bahnspezialist Claus Leitzke im Gespräch mit Messebesuchern auf der INTERGEO 2009 in Karlsruhe.

Anziehend für Messebesucher – mit CARD/1 erstellte Pläne.

InnoTrans 2010Internationale Fachmesse für Verkehrs-

technik, Innovative Komponenten,

Fahrzeuge, Systeme

Messe Berlin, 21.-24.09.2010

www.innotrans.de

INTERGEOKongress und Fachmesse für Geodäsie,

Geoinformation und Landmanagement

Köln Messe, 05.-07.10.2010

www.intergeo.de

| interAktiv 1/2009 | 11

der Planung und trägt dazu bei, Nachmes-

sungen und Feldvergleiche zu vermeiden.

Der Realität entnommenDer Verkehrswegebau ist Gegenstand poli-

tisch-öffentlicher Diskussionen – und das

zu Recht. Denn die Nutzung von Straßen

und im erweiterten Sinne die Mobilität, ge-

hören zu den Grundrechten der Bürger.

Für den Planer gilt es daher, Fachämtern,

Entscheidern, Interessengruppen und be-

teiligten Bürgern die Ideen seiner Planungs-

arbeit überzeugend zu vermitteln. Die blo-

ße Präsentation abstrakter Zeichnungen ge-

nügt heute nicht mehr – Simulationen und

3D-Präsentationen sind state-of-the-art.

Auch hierfür sind Punktwolken eine wert-

volle Unterstützung. Wir Menschen sind es

gewohnt, Situationen dreidimensional zu

erfassen. Punktwolken sind wie 3D-Fotos,

in denen sich die Planung für Präsentati-

onen optimal integrieren und vermitteln

D ie 3D-Lasertechnik liefert lückenlose

3D-Bestandsmodelle, die zunehmend

auch als Grundlage für die Verkehrswege-

planung genutzt werden. Punktwolken sind

wie farbige 3D-Bilder mit einer Detailviel-

falt ausgestattet, die mit Tachymetern oder

GPS nicht zu erreichen sind. Allerdings

profitiert kein Planungsingenieur von der

neuen Datenqualität, wenn lediglich die

klassischen Bestandsdaten aus den Scanner-

daten generiert werden. Daher hat CARD/1

schon seit einigen Jahren dreidimensionale

Bestandsdaten, die per Laserscanning ge-

wonnen werden, in den gesamten Work-

flow integriert. Die Vorteile dieser innova-

tiven Technik werden also erst ausge-

schöpft, wenn Punktwolken bei allen Kon-

struktionsaufgaben direkt und im gesamten

Arbeitsprozess von der Aufbereitung der

Bestandserfassung bis zur Zeichnungser-

stellung und Präsentation zur Verfügung

stehen.

Mehr Qualität durch IntegrationCARD/1 stellt dem Planer Tools zur Verfü-

gung, mit denen er bei Bedarf Objekthöhen,

Geländemodelle, Längsschnitte und Quer-

profile on-demand aus der Punktwolke ge-

neriert. Diese werden etwa für Mengener-

mittlungen benötigt. Darüber hinaus wer-

den Scannerpunkte auch in allen Arbeitsan-

sichten, also in Grundriss, Längsschnitt,

Querschnitt und in der 3D-Projektansicht

sowie in frei definierbaren Schnittansichten

gemeinsam mit den Planungsdaten visuali-

siert. Die intuitive Informationsvermitt-

lung, die damit ermöglicht wird, hilft dem

Ingenieur bei seinen Aufgaben. Denn durch

die kombinierte Darstellung ergeben sich

viele planungsrelevante Bezüge unmittelbar

im Auge des Betrachters. Die Detailvielfalt,

die Lückenlosigkeit und auch die farbliche

Differenzierung erlauben dem Planer, die

lokale Situation in allen Planungsansichten

genauer zu erfassen und allerorts Kontroll-

maße abzugreifen. Das steigert die Qualität

Bernhard BraunMit Punktwolken planen 3D-Laserscanning gilt als innovatives Verfahren für die Bestandsdokumentation. Die Vorteile der neu-

artigen 3D-Vermessung kommen erst richtig mit der Software zum Tragen, in der die Modelle weiter

verarbeitet werden.

lässt. Die Integration in die Planungssoft-

ware erlaubt es sogar, während einer Prä-

sentation live Änderungen an der Planung

vorzunehmen und sofort die Auswirkungen

im 3D-Modell zu verfolgen.

Gewachsenes Know-howWir blicken auf langjährige Erfahrungen

mit der 3D-Lasertechnik zurück. So waren

wir in den letzten Jahren maßgeblich an der

Markteinführung mobiler, mit Laserscan-

nern ausgerüsteter Mapping-Fahrzeuge be-

teiligt, die insbesondere bei der Erfassung

von Verkehrswegen eingesetzt werden.

Auch in der Entwicklung richten wir uns

auf die Verarbeitung von 3D-Modellen aus

und lassen so Wirklichkeit und Planung

immer mehr verschmelzen. Ab diesem Jahr

ist zum Beispiel die integrierte Zeichnungs-

ausgabe möglich, d.h. Punktwolken werden

gemeinsam mit Bestands- und Planungs-

daten dargestellt.


Lückenlose 3D-Bestandsmodelle: Planer profitieren auch bei der Konstruktion von der Detailvielfalt der Punktwolken (Bildquelle: dhp:i Dr. Hesse und Partner Ingenieure, Hamburg).


Silvia Banemann, Bernhard Braun

M it CardScript überzeugen kreative

Ingenieure zwei wichtige Zielgrup-

pen: ihre Auftraggeber und ihre Arbeit-

geber. Warum? Weil sie mit CardScript

Bearbeitungszeiten verkürzen, Abläufe

automatisieren, die Qualität Ihrer Arbeit

sichern und die Projektdaten für eine an-

schauliche Präsentation aufbereiten

können. Nachfolgend eine unvollständige

Liste bereits realisierter Skripte sowie viele

Anregungen für individuelle Lösungen.

Lassen Sie sich inspirieren.

Punkte verwaltenFür die Punktverwaltung sind eine Reihe

von Skripten verfügbar, die Ihnen das

Arbeitsleben erleichtern werden. Nachfol-

gend eine Auswahl.

Punktnummernbereiche protokollierenWenn mehrere Vermessungsteams an

einem Projekt arbeiten oder das Projekt

sich über eine längere Zeit hinzieht, geht

manchmal der Überblick über die bereits

vergebenen Punktnummern verloren. Ein

kleines Skript, das die bereits vergebenen

Punktnummernbereiche protokolliert,

schafft hier Abhilfe. Optional werden nur

die markierten Punkte berücksichtigt und

auf Wunsch werden zusätzlich die Lücken

zwischen Punktnummernbereichen aufge-

listet.

Punkte umnummerierenMit CardScript ist der lesende und schrei-

bende Zugriff auf die Punktdatenbank

ein fach. Eine Anwendung dafür ist das Um-

nummerieren markierter Punkte. Die neu-

en Nummern erhalten optional ein Präfix

und eine fortlaufende Nummer. Bereits

vor handene Punktnummern werden über-

sprungen.

Punkte markieren/demarkierenNutzen Sie CardScript auch für das Mar-

kieren von Punkten. Realisiert wurden be-

reits das Markieren über Teil-Punktnum-

mern, über Verweiszähler, über Herkunft

oder über die Punktbemerkung. Falls Sie ei-

gene Objektparameter als Nebenattribute

eingegeben, eingelesen oder generiert haben

(z.B. DBAG-Punktdaten s.u.), lassen sich

Punkte mittels CardScript auch über diese

Parameter markieren bzw. demarkieren.

Noch ein triftiger Grund für CardScript

in diesem Anwendungskontext: Fassen Sie

mehrere Funktionsaufrufe, die Sie wieder

und wieder nacheinander ausführen, in

einem Skript, quasi als Makro, zusammen,

z.B.

3 Alle Punkte demarkieren

3 Punkte im Kodebereich a bis b, c bis d

und f bis g usw. markieren und/oder

3 Alle Punkte mit Bemerkungstext xy

markieren

3 Alle Punkte ohne Höhe demarkieren …

Mit einem einzigen Aufruf des Skriptes

ist es dann getan. Das geht schnell und spart

Zeit. Solche Stapeljobs lassen sich im üb-

rigen auch für andere CARD/1 Daten her-

stellen.

Punkte importieren/exportierenNoch immer liegen Punktinformationen in

sehr unterschiedlichen Transportformaten

vor. Eine flexible Lösung wurde beispiels-

weise für den Export von Punkten im Geo-

dimeter-Format realisiert. Für den Import

von Punkten im CSV-Format ist ein Skript

verfügbar, das Sie bei Bedarf schnell und

problemfrei für Ihre individuellen Dateifor-

mate weiter entwickeln können.

Punkthöhen aus Texten

Beim Austausch von Topografiedaten wer-

den in einigen Austauschformaten die

Höhen lediglich als Textinformation ohne

Bezug zum Punkt geliefert. Mit einem klei-

nen Skript ermitteln Sie schnell über einen

Suchradius die zugehörigen Punkte und

speichern den Text als Punkthöhe in der

Punktdatenbank.

Objektparameter als Nebenattribute einlesenSeit der Version 8.2 gibt es in CARD/1 die

Möglichkeit, beliebige Nebenattribute zu

topografischen Objekten zu speichern. Das

ist nützlich, wenn Sie etwa beim Aufmaß

Die Fan-Gemeinde wächstImmer mehr CARD/1 Anwender nutzen CardScript. Sie entwickeln täglich neue Lösungen, die ihre

Projektarbeit beschleunigen. Wir möchten Ihnen einen Überblick darüber geben, wofür CardScript heute

bereits erfolgreich eingesetzt wird. Lassen Sie sich inspirieren.


GetCloudImport

LesDatTriangulateTriangulateTriangulate

Pause

GetPointCloud

TriangulateTriangulateTriangulateTriangulateTriangulateTriangulateTriangulateTriangulateTriangulateTriangulateTriangulateTriangulate

MakeCloud

Schleife

Ende Schleife

LesDat

WeiterGetCloudImport

Weiter

| interAktiv 1/2009 | 27 Rund um das Produkt | interAktiv 1/2009 | 27

im Feld zusätzliche Parameter erfassen. Mit

CardScript lassen sich diese Parameter aus

Rohdaten (ASCII) in das Projekt impor-

tieren. Zusatzparameter für Punkte und

Linien, die mit dem Tachymeter erfasst

wurden, lassen sich als Nebenattribute ein-

lesen und stehen anschließend für weitere

Auswertungen zur Verfügung. Falls Ihre

Objektdaten in anderen Formaten vorlie-

gen (ASCII, CSV, Datenbanken), lassen

sich auch dafür einfach Import-Skripte er-

stellen ...

Texte generieren Gute Dienste leistet CardScript auch, wenn

Sie die Ergebnisse von Auswertungen, z.B.

die Berechnung von Flächen, Höhendiff-

erenzen, Längen usw. als Text speichern

möchten. Oder Sie generieren Texte aus

Nebenattributen. Die Texte können dann,

wie gewohnt, im Lageplan angezeigt und

für die Zeichnungsausgabe verwendet

werden.

GeländemodelleCardScript ist auch auf das Erzeugen und

individuelle Auswerten von Geländemodel-

len ausgelegt. Nachfolgend einige Anwen-

dungsbeispiele:

Differenz Punkthöhe vs. GeländehöheMit einem kleinen Skript ermitteln Sie bei-

spielsweise die senkrechten Abstände (Hö-

hendifferenzen) von gemessenen Punkten

zu einem Geländemodell und geben die

Ergebnisse in eine Datei oder in das Proto-

kollfenster aus.

DGM per LandXML im-/ exportierenLandXML ist auf dem besten Wege, Stan-

dardschnittstelle für den Datenaustausch

im Vermessungs- und Tiefbaubereich zu

werden. Mit einem verfügbaren CardScript

lassen sich Geländemodelle, die im Land-

XML-Format vorliegen, im- und auch ex por-

tieren. Der Datenaustausch mit handelsüb-

lichen Tachymetern und Baumaschinen er-

folgt damit reibungslos. Der LandXML

Import kann optional auch mit dem Anle-

gen von Basisdaten erfolgen. Es werden

dann nur Dreiecke importiert.

Import von REB/GAEB DatenartenAuch der Import von DGM-Daten aus den

Formaten REB-VB 22.013 und GAEB-VB

22.114 ist mit CardScript realisiert. Hierbei

werden aus den Prüfdateien für die Hori-

zonte jeweils einzelne Geländemodelle in

CARD/1 generiert.

Linien aus DA49 importierenMit einem weiteren Skript lesen Sie Um-

ringe und Bruchkanten, die etwa von

Fremdsystemen in einem DA49-ähnlichen

Format ausgegeben werden, als Topografie-

linien in CARD/1 ein. Das gelieferte Format

entspricht nicht immer den gängigen REB/

GAEB-Richtlinien und ist damit auch nicht

mit Standardschnittstellen importierbar.

Gerade solche individuellen Anpassungen

lassen sich mit CardScript schnell und

kostengünstig umsetzen.

Linienhöhen aus GeländemodellUnter anderem für Visualisierungszwecke

ist es manchmal hilfreich, den Höhenver-

lauf von Topografielinien auf ein vorhan-

denes Geländemodell anzupassen. Mit

einem einfachen CardScript bestimmen Sie

die Geländehöhen aller markierten Linien.

Punktwolke aus REB DA45/DA30Vor dem Erzeugen und Bearbeiten größerer

Geländemodelle ist es zuweilen von Vorteil,

die Punkte als Punktwolken zu speichern

und anschließend in der 3D-Projektansicht

zu prüfen. In einem CardScript-Anwen-

dungsfall wurden die Punkte aus den Prüf-

dateien, DA 30 bzw. DA 45, als Punktwolke

in CARD/1 eingelesen und konnten somit

in allen Ansichten vorab kontrolliert

werden.

Teiloberflächen aus DGM ermittelnEin weiteres Anwendungsbeispiel ist die

Ermittlung von Oberflächen für einen

Geländeausschnitt, etwa um die Quadrat-

meterzahl für Folien o.ä. zu bestimmen.

Das Skript berechnet für vorliegende, ge-

schlossene Topografielinien die wahre

Oberfläche und protokolliert sie.

Trassen aus DGM Ausstanzen und visualisierenFolgende Aufgabenstellung: Die Oberfläche

einer geplanten Trasse soll gemeinsam mit

dem Bestand in der 3D-Projektansicht vi-

sualisiert werden. Dafür generiert ein Skript

(als Makro) auf Knopfdruck ein Gelände-

modell aus Profilen, das die überplante Flä-

Beschriftung im Kanallageplan optimiert: Bei parallel laufenden Strängen werden die Beschriftungen immer auf die jeweils freie Seite positioniert.

Informationen zu CardScript finden Sie in der CARD/1 Hilfe, z.B. alle Klassen und Anweisungen.

LesDat

Weiter


individuelles Objekt einzeln bearbeitbar.

Lesen Sie hierzu auch unseren Artikel zur

3D-Visualisierung topografi scher Objekte

auf Seite 22.

Kanal-ToolboxMit der CardScript Kanal-Toolbox erstellen

Sie Längsschnitte und Lagepläne für den

Kanal vollständig dialoggesteuert und im

Stapel, oder Sie generieren Hausanschlüsse

aus Punkten inklusive Kanalnetz, Isybau-

daten und Planerstellung.

Kanallageplan erstellenKanallagepläne sind Zeichnungen, in denen

in der Regel ein Maximum an Informati-

onen auf einem Minimum an Raum gut

lesbar enthalten sein muss. Mit der inte-

grierten Schriftlageoptimierung bei der

Erzeugung der Kanallagepläne mittels

CardScript werden Position und Abstände

der Texte zu Haltungen und Schächten

automatisch optimiert. So lässt sich der ma-

nuelle Nachbearbeitungsaufwand um 50 bis

70 % reduzieren.

Kanallängsschnitte im Stapel produzierenZur Definition von Kanallängsschnitten

mussten Sie bisher zunächst den Verlauf

eines Schnittes über das Achssystem als

sogenannte Kanalachse oder zu einer beste-

henden Straßenachse als Rohrsohle definie-

ren. Erst dann konnten Sie mithilfe einer

Steuerdatei für diese Kanalachse einen

Längs schnitt als Plan generieren. Das Skript

nimmt Ihnen diese Arbeiten nahezu kom-

plett ab. Im ersten Schritt werden für vor-

handene Linien einer Schicht, die das Ab-

bild der Kanalstränge darstellen, alle Ka-

nalachsen oder Rohrsohlen automatisch

generiert. Im nächsten Schritt definieren

Sie alle Vorgaben für Grafikelemente und

Beschriftungen maskenorientiert. Bei der

nachfolgenden Ploterzeugung werden für

die verschiedenen Kanal- oder Straßenach-

sen sowohl die Steuerdateien als auch die

fertigen Pläne generiert.

Eine Besonderheit ist hier, dass ähnlich

wie beim Kanallageplan auch die Auszeich-

nungskriterien Haltungs-/Schachttyp und

Medium genutzt werden können, um die

Pläne farblich korrekt zu erzeugen. Aus-

führliche Informationen zu Kanalskripten

fi nden Sie auch in der letzten Ausgabe der

interAktiv 02/2008 auf Seite 20.

Blattübersicht erzeugenWenn sich Projekte über mehrere Pläne

erstrecken, ist es sinnvoll, dass für das

Stem pelfeld eine Blattübersicht erzeugt

wird, in der das jeweils aktuelle Blatt mar-

kiert ist. Derartige Übersichten können für

Lageplan-, Kanal- und Achszeichnungen

nun mittels CardScript und abgestimmter

Sta pelvereinbarungen automatisch erstellt

und genutzt werden.

Längsschnittzeichnungen generieren nach RE Skripte lassen sich auch nutzen, um andere

Dateien zu erzeugen. Ein Beispiel: Mit

einem Skript generieren Sie eine Steuerda-

tei zur Zeichnungserzeugung eines Längs-

schnitts und starten die Ausführung. Damit

ersparen Sie sich das Kopieren und Anpas-

sen der Beispieldatei.


Geschwindigkeit einer Bahnstrecke gemäß Vorschrift erhöhen. Mit CardScript ist ein erster Überblick über den erforderlichen Umbauaufwand schnell herstellbar.

che abbildet. Anschließend wird der Um-

ring gebildet. Zuletzt wird aus dem Be-

standsmodell automatisch der Trassen-

bereich ausgestanzt und als eigenes DGM

gespeichert. Das ausgestanzte Be stands mo-

dell und das dazu passende Planungsmodell

können nun in der 3D-Projektansicht kon-

trolliert oder präsentiert werden.

Laserscannerpunkte einlesenFür den Punktwolkenimport gibt es gute

CardScript-Methoden. Liegen die Daten in

vielen verschiedenen Quelldateien vor, ist

der Import dennoch in einem Arbeitsschritt

möglich. Sie sind ferner in der Lage, Ihre

Daten beim Import bereits zu selektieren

und zu strukturieren (mehrere Punktwol-

ken). In einigen Fällen ist es sinnvoll, schon

beim Einlesen klassifizierten Punkten Far-

ben zuzuweisen. Außerdem lassen sich be-

reits bestehende Importskripte einfach an

verschiedene Herstellerformate anpassen.

Höhen aus PunktwolkenCardScript ermöglicht einen schnellen Zu-

griff auf vorhandene Punktwolkenpunkte

für beliebige Projektausschnitte. So können

mit einfachen Verfahren Höhen für Punkte

und Linien abgeleitet oder Geländemodelle

berechnet werden. Weitergehende Anwen-

dungen, etwa die Extraktion von Objekten,

sind mit etwas Kreativität ebenfalls lösbar.

Bauwerke generierenMit CardScript generieren Sie auf Knopf-

druck 3D-Bauwerke, die in allen Ansichten

in ihren tatsächlichen Ausmaßen visuali-

siert und somit für Konstruktionen und na-

türlich auch für Präsentationen nützlich

sind. Mittlerweile steht eine Reihe fertiger

Skripte zur Verfügung.

Nachfolgend eine kurze Objektüber-

sicht: Straßenlampen, Poller, Lattenzäune,

Gitterzäune, Mauern, Hecken, Rohrleitun-

gen, Carports, Gebäude mit Gebäudede-

tails, wie verschiedene Dachformen, Fen-

ster, Türen, Gauben, Balkone, Treppen

usw. Weiter geht es mit Gleisen und Bahn-

steigen, Brücken, Durchlässen und Unter-

führungen, Schächten, Haltungen, Hausan-

schlüssen ...

Die für die Erzeugung der Bauwerke nö-

tigen Parameter werden teils als Nebenat-

tribute gespeichert und sind damit für ein

MakeCloudLesDatLesDatPauseSchleife


Grunderwerbsdaten lesenCardScript wird auch für den Zugriff auf

die Grunderwerbsdatenbank des jeweiligen

Projektes genutzt. Es werden die Linien ge-

lesen und der jeweils zugehörige Datensatz

in der Datenbank ermittelt. Im Ergebnis

stehen Grafikdaten und Topografiedaten zu

einem Objekt, z.B. einem Flurstück,

gemeinsam zur Verfügung.

Erstellen von Zeichnungen für den Grunderwerb

Mit CardScript sind selbst komplexere Vor-

gänge automatisierbar. Ein Beispiel: Für die

Eintragung einer Grunddienstbarkeit soll

jeder Grundstückseigentümer eine Zeich-

nung erhalten, aus der hervorgeht, welcher

Teil seines Grundstücks belastet werden

soll. Dabei müssen die Flächen, die etwa

mit einer Freileitung, einem Kabel oder von

einer Straßenbaumaßnahme betroffen sind,

eingefärbt werden. Mit einem vorliegenden

CardScript generieren Sie automatisch alle

Zeichnungen für die betroffenen Grund-

stückseigentümer. Lesen Sie hierzu unseren

Artikel auf Seite 24.

CardScripte für BahnplanerAuch Bahnplaner profitieren von Card-

Script. Vielleicht machen die nachfolgend

beschriebenen Lösungen Appetit auf

mehr?

Vollständiger Punktdatensatz der DBAGDie Punktverwaltung der DBAG sieht als

zusätzliche Informationen vor: Die Station,

einen sogenannten Erläuterungstext, z.B.

Punktart, Lagetext, und die sogenannte DB-

Bemerkung, z.B. Streckennummer und

Richtungskennzeichen. Mit einem Card-

Script lesen Sie die zusätzlichen DBAG

Punktattribute in CARD/1 ein. Sie stehen

anschließend als Nebenattribute für die

Anzeige und weitere Auswertungen in

CARD/1 zur Verfügung.

Statischer Lichtraum StraßenbahnenDer statische Lichtraum einer Straßenbahn-

trasse wird im Planungsprozess laufend be-

nötigt. Er ist abhängig von der Linien füh-

rung und von den eingesetzten Fahrzeugen.

Die Maximalausladungen der Fahr zeuge

müssen für Kurvenfahrten mit konstantem

Radius vorliegen. Sie werden aus Tabellen

gelesen. Nicht explizit vertafelte Radiuswer-

te werden durch Interpolation gewonnen.

Zur Zeit werden zwei Fahrzeuge unter-

stützt, der NGT 6 Niederflur-Stadtbahnwa-

gen der Stadt Dresden und der Tatra-Groß-

zug T4D. Das Skript berechnet die Verzie-

hungslinien an den Bogenwechseln und

Übergangsbögen nach den üblichen For-

meln und gibt das Ergebnis als Breite-

dateien aus.

Zulässige Höchstgeschwindigkeit gemäß DBAG-Richtlinie 800.0110Die Geschwindigkeit einer existierenden

Bahnstrecke soll erhöht werden. Mit einem

Skript werden die maximal zulässigen Wer-

te gemäß Vorschrift berechnet und als

Geschwindigkeitsband ausgegeben. Damit

ist schnell ein erster Überblick über den er-

forderlichen Umbauaufwand herstellbar.

Um Strecken auch auf NeiTech-Tauglich-

keit prüfen zu können, ist der zulässige

Überhöhungsfehlbetrag frei wählbar.

Vermarkungspunkte für Trassenplan aufbereitenUm einen Trassenplan gemäß der geltenden

Vorschrift erzeugen zu können, werden die

Vermarkungspunkte aufbereitet. Sie müs-

sen hinsichtlich ihrer relativen Lage zum

Gleis und ggf. als Querfeld geprüft und ko-

diert werden. Dieses Skript nimmt Ihnen

diese Arbeit ab: Die Vermarkungspunkte

werden über den Markierstatus oder den

Kode ausgewählt und in eine kommen-

tierte, unmittelbar verwendbare VEM- Datei

geschrieben.

Punktabstandsliste (Bahn)Für die Punktabstandsliste gibt es sehr

unterschiedliche Format-Anforderungen.

Das betrifft etwa die Anzahl der Nachkom-

mastellen, die Reihenfolge der Spalten oder

zusätzliche Inhalte. Mit einem vorliegenden

Skript sind alle diesbezüglichen Wünsche

mit geringem Aufwand erfüllbar.

Ihren Workflow optimierenMit Hilfe von CardScript optimieren Sie

den individuellen Workflow in Ihrem Büro,

so dass sich zeitraubende und lästige Hand-

arbeit nachhaltig vermeiden lässt. Skripte

sind einfach zu erstellen bzw. an die Beson-

derheiten Ihrer Projektarbeit anzupassen.

Die Vielseitigkeit von CardScript begeistert

schon heute viele CARD/1 Anwender.

Letztlich ist es aber die Aussicht, damit Zeit

und Geld zu sparen, um noch wettbewerbs-

fähiger zu werden. Profitieren Sie von Ihrer

Kreativität.

Haben Sie noch Fragen? Ihr regionaler Ver-

triebspartner berät Sie gern. Alle Kontakte

finden Sie auf der Rückseite der inter-

Aktiv.

Auszug aus einem Skript zur Bestimmung der Geländehöhen aller markierten Linien.

Im Downloadbereich des CARD/1 Support Centers finden Sie CardScript Beispiele zum Herunterladen.

TriangulateTriangulateTriangulateTriangulateTriangulateEnde Schleife

22 | interAktiv 2/2008 | 22 | interAktiv 2/2008 | Rund um das Produkt

Punktwolken auswerten

Moderne Laserscanner erzeugen bei der Aufnahme von Verkehrswegen viele Millionen diskrete 3D-Punkte.

Verkehrswegeplaner arbeiten aber traditionell mit Geländemodellen, Profilen und Geländeschnitten. Der

Brückenschlag gelingt mit neuen CARD/1 Auswertefunktionen für Punktwolken.

Bernhard Braun

E s gibt eine Menge guter Gründe, bei

der Aufnahme von Verkehrswegen La-

serscanner einzusetzen: Die Erfassung ist

schnell, effizient und sicher. Der Bestand

wird sehr detailliert abgebildet. Die Punkt-

wolken eignen sich ausgezeichnet für die

Präsentation beim Auftraggeber.

Komfortable Auswertung CARD/1 unterstützt Sie bei der Projektbe-

arbeitung mit Punktwolken. Die Scanner-

punkte werden gemeinsam mit den ande-

ren Bestands- und Planungsobjekten darge-

stellt. Im Grundriss, in den Schnitt ansichten

und in der 3D-Projektdarstellung ist jeder-

zeit eine detaillierte Kontrolle von Aufmaß

oder Konstruktion möglich. Davon profi-

tieren besonders Verkehrswegeplaner (vgl.

auch Düring/Geppert, interAktiv 2/07).

Und dennoch: Planer benötigen zusätzliche

Bestandsdaten, die sich aus der Punktwolke

ableiten lassen, vor allem Geländemodelle,

Querprofile und Geländeschnitte, Punkt-

und Linienhöhen. CARD/1 bietet jetzt sehr

gute Auswertefunktionen, um diese Daten

aus der Punktwolke zu generieren. Die abge-

leiteten Daten bearbeiten Sie wie gewohnt

weiter.

Geländemodell generierenDigitale Geländemodelle für den Bestand

sind Grundlage für die Konstruktion und

für die Massenermittlung. Mit CARD/1 ge-

nerieren Sie Geländemodelle automatisch

aus Punktwolken entlang von Achsen oder

für frei definierbare Bereiche. Als Vorgabe

geben Sie den Abstand des Punktrasters an.

Nach Ermittlung der Geländehöhen erfolgt

die automatische Vermaschung. So erzeu-

gen Sie in nur einem Ar-

beitsschritt ein Gelände-

modell aus Scannerdaten,

das Sie anschließend z.B.

in der 3D-Projektansicht

kontrollieren. Die Lage

von Bordsteinkanten oder

anderen Bruchlinien digi-

talisieren Sie im Grund-

riss. Für die automatische

Ermittlung der Linienhö-

hen aus der Punktwolke

steht Ihnen ebenfalls eine

neue CARD/1 Funktion

zur Verfügung. Und in der

Ansicht Linienschnitt, die

der Höhenabwicklung der

Linie entspricht, prüfen und ergänzen Sie

den Höhen verlauf der Linie. Die Darstel-

lung der Punktwolke in der Schnittansicht

hilft Ihnen auch hierbei. Entsprechend las-

sen sich Objekte, wie Zaunsockel, Treppen,

Rampen effizient und detailgetreu schritt-

weise erzeugen.

Querprofile berechnenQuerprofile erzeugen Sie ebenfalls direkt

aus den Scannerpunkten. Als Vorgabe ge-

ben Sie u.a. den exakten Achskorridor, die

Stationsliste und den Abstand des Punkt-

rasters an. Ihr Vorteil gegenüber einer Pro-

filmessung mit Tachymeter oder Nivellier:

Sie generieren die Bestandsprofile jederzeit

und an beliebiger Stelle. Je nach Abstand

des Punktrasters erhalten Sie eine z. B. für

die Deckenoptimierung optimale Profilli-

nie. Alle Deformationen (Spurrinnen etc.)

werden sichtbar und können in der Pla-

nung berücksichtigt werden. In der Quer-

profilansicht prüfen Sie zügig die gene-

rierten Profillinien und ergänzen etwa

Bordsteinkanten.

Geländeschnitt berechnenFür die Bestimmung eines Geländeschnittes

entlang der Achse verfahren Sie ähnlich wie

bei Querprofilen. Zu beachten ist, dass die

Qualität der erzeugten Höhen immer ab-

hängig von der Qualität der Punktwolke ist.

System- und Aufnahmefehler spiegeln sich

in den Daten wider. Auch Abschattungen,

wie sie etwa durch niedrigen oder mittleren

Bewuchs entstehen, können die Ergebnisse

beeinträchtigen. Eine systematische Kon-

trolle der generierten Objekte ist erforder-

lich – mit den in CARD/1 angebotenen

Mitteln allerdings sehr einfach, schnell und

komfortabel durchzuführen.

Flexibel durch CardScript

Für individuelle Auswertungen bietet Ihnen

die neue CARD/1 Programmiersprache

CardScript zusätzliche Flexibilität. Für den

Import und den Zugriff auf die Scanner-

punkte stehen spezielle Klassen und Metho-

den zur Verfügung. Damit ist es etwa mög-

lich, die Punktwolken bereits beim Import

zu filtern oder aufzuteilen. Für die Analyse

oder für eigene Auswertungen definieren

Sie vorab den zu untersuchenden Projekt-

bereich und lesen dann die 3D-Punkte aus.

So ist es auch möglich, dass Sie mit eigenen

Algorithmen zusätzliche Objekte aus der

Punktwolke ableiten und speichern.

Gleicher Blickwinkel: Objekt rechts als Foto, links als Punktwolke aufgenommen.


M it der CARD/1 Version 8 wurde zu-

nächst unter dem Begriff Räumliche

Darstellung die dreidimensionale Ansicht

Digitaler Geländemodelle (DGM) einge-

führt. Bereits in den CARD/1 Vorgänger-

versionen konnten Sie Digitale Geländemo-

delle als einfache Drahtlinienmodelle in

einer perspektivischen Darstellung über-

prüfen. Die Räumliche Darstellung geht in-

zwischen in ihren Möglichkeiten weit darü-

ber hinaus. Eine farbige Flächendarstellung

(Rendering) ist hier ebenso selbstverständ-

lich wie unterschiedliche Kameraeinstel-

lungen oder komfortable Navigationsfunk-

tionen.

Kontrolle mit KomfortMit der Räumlichen Darstellung visualisie-

ren Sie Ihr DGM entweder in einer RGB-

Farbe oder mit einer farbiger Darstellung

des Höhenverlaufs. Komplexe Situationen

sind mit mehreren Geländemodellen gleich-

zeitig darstellbar. Auch ein transparenter

Darstellungsmodus für Modelle ist mög-

lich. Ebenso können Sie Dreiecke und

Bruchlinien sichtbar machen.

Noch mehr DatenAuf dieser Grundlage ist nun ein völlig

neues Modul zur dreidimensionalen Dar-

stellung entstanden. Mit der 3D-Projektan-

sicht wird die visuelle Kontrolle in jeder

Planungsphase auf einfache Weise möglich.

In den CARD/1 Versionen 8.1 und 8.2

wurde die 3D-Projektansicht kontinuierlich

erweitert. Hinzu gekommen sind:

3 frei wählbare Hintergrundfarbe

3 grafische Festlegung der Aug- und Ziel-

punkte in der Lageansicht

3 verbesserte Navigation

3 einstellbare Überhöhung, so werden in

flachem Gelände auch geringe Höhen-

unterschiede sichtbar gemacht

3 Darstellung von Topografielinien und

Punkten aus der Punktdatenbank

3 direkte Darstellung von 3D-Bäumen aus

den vorhandenen Topografiedaten

3 Darstellung von Profillinien mit Längs-

verbindungen

3Darstellung von Punktwolken

Wie geht es weiter?

Unser Ziel ist die umfassende 3D-Darstel-

lung der Bestands- und Planungssituation

auf der Grundlage aller Projektdaten. Jüngst

wurde die Visualisierung von Bauwerken in

die 3D-Projektansicht integriert, siehe Ar-

tikel links.

Upgrade-Aktion Anwender, die in der CARD/1 Version 7.7

das Modul Perspektive, also das besagte

Drahtlinienmodell, lizenziert hatten, er-

hielten im Rahmen der Programmpflege

die Räumliche Darstellung Digitaler Ge-

ländemodelle. Wenn Sie zu diesem Anwen-

derkreis gehören, können Sie bis zum

31.12.2008 ein Upgrade auf die neue 3D-

Projektansicht erwerben. Sie zahlen dann

nur die Differenz zwischen dem ursprüng-

lichen Kaufpreis des Moduls Perspektive

und dem aktuellen Preis des Moduls

3D-Projektansicht.

Nutzen Sie die Vorzüge der aktuellen

3D-Projektansicht und sichern Sie sich zu-

gleich die Teilhabe an zukünftigen Funkti-

onserweiterungen. Sie wissen es selbst: „Ein

Bild sagt mehr als tausend Worte“. Über-

zeugen Sie sich und Ihre Auftraggeber künf-

tig mit einer 3D-Ansicht möglicher Varian-

ten, und unterstreichen Sie damit auch Ihre

eigenen Kompetenzen.

Ihr regionaler CARD/1 Vertriebspartner

berät Sie gern. Alle Kontakte finden Sie auf

der Rückseite der interAktiv.

Tomas Kriegel

Gestern: DGM als Drahtlinienmodell.

Heute: Dasselbe DGM in der Räumlichen Darstellung. 3D-Projektansicht: mehrere DGMs, zusätzlich Gebäude und Bäume.

Visualisierung für alle Visualisierungen von Planungsergebnissen werden immer beliebter. Die mit Version 8 eingeführte

3D-Projektansicht ist ein ideales Werkzeug hierfür. Warum jetzt eine günstige Gelegenheit zum Upgrade

von der Räumlichen Darstellung zur erheblich leistungsstärkeren 3D-Projektansicht ist, erfahren Sie hier.

Punktwolken in der Verkehrswegeplanung

Vermessung und Planung mit Laserscannerdaten – richtig eingesetzt, bieten Punktwolken ein hohes Potenzial in

der vermessungstechnischen Datenerfassung. Keine Frage – 3D-Scannerdaten sind im Kommen.

Edith Düring, Jörg Geppert

S eit geraumer Zeit werden komplexe

Industrieanlagen, Gebäude, Maschi-

nenteile und andere Objekte, die mit her-

kömmlichen Mitteln schwer zu erfassen

sind, mit Laserscannern aufgenommen, um

sie anschließend in 3D-Software weiter zu

verarbeiten. Bisher war diese Form der ver-

messungstechnischen Datenerfassung für

den Tief- und Straßenbau nicht effizient

einsetzbar. Dies lag vor allem an fehlender

CAD-Software zur Verarbeitung der mit

dem Scanner erzeugten sogenannten Punkt-

wolken und an der fehlenden Aus- und

Weitergabe dieser Daten an Auftraggeber

und andere an der Planung beteiligte Unter-

nehmen.

Für das Planungssystem CARD/1 wird

zurzeit ein Modul entwickelt, mit dem es

möglich ist, Punktwolken nicht nur zu ver-

walten, sondern auch in die planerischen

Prozesse einzubinden. Aus Interesse für fort-

schrittliche Technologien und im Bewusst-

sein, dass in Punktwolken ein erhebliches

Potenzial steckt, haben das Ingenieurbüro

Geppert und die TORNOW Vermessung

GmbH, beide Büros sind aus Potsdam, ver-

gleichende Betrachtungen zwischen Projekt-

daten der klassischen Vermessung und dem

modernen Laserscannereinsatz angestellt.

Aufnahme per TachymeterFür die Gegenüberstellung wurde ein 100 m

langes Teilstück einer typischen Anlieger-

straße ausgewählt. Die Aufnahme erfolgte

ganz „klassisch“ mittels Tachymeter. Der

Abstand der Querprofilraster betrug 15 m.

Im Profil wurden alle Geländemerkmale,

wie Zäune, Zaunsockel, Zufahrten und

Bordkanten, erfasst. Durchschnittlich wa-

ren es sieben Messpunkte je Profil. Einbau-

ten, Belagwechsel, besondere Anlagen und

sonstige topografische Einzelheiten wurden

zusätzlich aufgenommen und verdichteten

damit die Messung. Die Aufnahme im Au-

ßendienst dauerte sieben Stunden. Für die

Aufbereitung und Auswertung der Messda-

ten und die Erstellung des Lage- und Hö-

henplanes waren zehn Stunden Bearbei-

tungszeit im Innendienst erforderlich.

Aufnahme per LaserscannerIn einem zweiten Tageseinsatz wurde dieser

Abschnitt der Anliegerstraße mithilfe eines

Laserscanners aufgenommen. Die Aufnah-

me erfolgte von drei Standpunkten aus. Als

Messpunktdichte wurde 2 cm in einer Ent-

fernung von 15 m gewählt. Näher liegende

Messpunkte erfasst der Scanner dadurch in

einem proportional dichteren Raster, wei-

ter entfernte Messpunkte in einem propor-

tional größeren Raster. Eine integrierte Di-

gitalkamera nahm zusätzlich ein 360°-Foto

auf, das später eine fotorealistische Einfär-

bung der Messpunkte der Punktwolke er-

möglicht. Im Innendienst wurden die Punkt-

wolken der einzelnen Scannerstandpunkte

über Passpunkte miteinander verknüpft,

georeferenziert und im CARD/1-lesbaren

PTS-Format exportiert. Die Nachbereitung

im Büro dauerte etwa drei Stunden. Die

aufbereitete Punktwolke wurde in CARD/1

eingelesen und stand anschließend allen

Anwendungen zur Verfügung. Lediglich bei

den Darstellungsoptionen ist die Punktwol-

ke zusätzlich mit auszuwählen. Die entspre-

chenden Daten wurden sofort auf dem

Bildschirm ausgegeben.

Detailliertes Geländemodell Den größten Vorteil, den das CARD/1 Mo-

dul 3D-Projektansicht bietet, ist die 3D-Vi-

sualisierung der Punktwolke. In CARD/1

lassen sich nämlich das Geländemodell aus

der klassischen Vermessung und die Punkt-

wolke gemeinsam miteinander darstellen

und unmittelbar vergleichen. Durch die er-

heblich höhere Messpunktdichte der Punkt-


Darstellung der Punktwolke mit integriertem klassischen DGM.

wolke entsteht eine wesentlich detailliertere

und aussagefähigere Geländeansicht. Be-

sonders eindrucksvoll ist die Darstellung

der annähernd fotorealistischen Objekte.

Anders ist es mit Objekten, die in der Stra-

ßendecke liegen, wie Schieber und Schächte.

Hier ist es zwar möglich, auf die entspre-

chenden Punkte aus der Punktwolke ein

Symbol zu setzen, die günstigere Variante

ist aber unserer Erkenntnis nach, solche

Details parallel während des Scannens tachy-

metrisch aufzumessen.

Ziel ist es, aus der Punktwolke direkt ein

Geländemodell zu generieren, was derzeit

nicht möglich ist. Diese Funktionalität wird

die wichtigste Neuerung sein, die in diesem

Zusammenhang in CARD/1 erwartet wer-

den darf.

Quer- und Längsschnitte Bei weiteren Vergleichen zwischen klassi-

schem Lageplan und Punktwolke wurden

Längs- und Querschnitte betrachtet. In bei-

den Fällen wird deutlich, dass durch die

Punktwolke eine sehr detailreiche und ge-

naue Abbildung der Realität möglich ist, da

die klassische Vermessung nur definierte

Einzelpunkte erfasst und das Gelände stark

generalisiert wird. Bei schwach bewegtem

Gelände kann es durchaus möglich sein,

dass Hoch- bzw. Tiefpunkte vor Ort nicht

zu erkennen sind. Bei den Darstellungen

für Längs- und Querschnitte aus Punktwol-

ken sind die Korridore vor und hinter dem

Schnitt sinnvoll zu wählen und dem Gelän-

de bzw. der Punktwolke anzupassen. Ande-

renfalls kann es sein, dass nicht ausreichend

viele Messpunkte dargestellt werden und

somit keine eindeutige Schnittlösung ge-

funden wird. Bei sehr breit gewählten Kor-

ridoren erhöht sich zwar die Anzahl der

dargestellten Punkte, dies führt jedoch zu

einer Verwischung des Profils und damit

auch zu Ungenauigkeiten. Bei diesem Test-

projekt, einer ebenen Straße, wurden gute

Ergebnisse mit einer Korridorbreite von je

10 cm vor und hinter dem Profilschnitt er-

zielt. Bei großem Gefälle könnte auch die-

ser Abstand noch zu groß sein. Die Gelän-

destruktur ist bei der Projektvorbereitung

unbedingt mit zu berücksichtigen. Eine Ab-

stimmung mit dem ausführenden Vermes-

sungsbüro über die notwendige Scandichte

ist für eine vollständige, aber auch wirt-

schaftliche Durchführung sehr wichtig.

Das Für und Wider Für die Bearbeitung eines Projektes mit Scannerdaten sprechen:3 Aufnahme ohne Unterbrechung des

fließenden Verkehrs

3 Aufmaß von Gefahrenstellen ohne


Personengefährdung

3 Objekte lassen sich ohne physische

Berührung aus einer Entfernung von bis

zu 300 m schnell und mit hoher

Genauigkeit vermessen

3 Sehr genaue und fotorealistische

Aufnahmen werden erzeugt

3 Es entsteht ein genaues und detailliertes

Geländemodell

3 Beliebige Schnittführung durch die

Punktwolke

3 Nachträgliche Änderung bzw.

Verdichtung der Profilabstände ohne

Nachvermessung

3 Fotorealistische 3D-Darstellung für

Projektdarstellungen, Präsentationen

und Animationen sind möglich

3 Die Punktwolke ist beweissicher und

nicht manipulierbar

3 Punktwolken sind georeferenzierbar

3 Die Verknüpfung mit herkömmlich

erfassten Messdaten ist möglich

Verfahrenseinschränkend wirken zurzeit noch folgende Faktoren: 3 Es werden sehr große Datenmengen

erzeugt, man benötigt moderne,

schnelle Rechner zur Verarbeitung

3 Eine klassische Vermessung lässt sich

nicht vollständig ersetzen

3 Der Vermesser vor Ort muss

Abschattungen erkennen und durch

eine günstigere Wahl der Messstandorte

eliminieren

Punktwolke in räumlicher Ansicht.

Vergleich Querprofil aus Punktwolke (schwarz) und aus DGM (grün).

Vergleich Längsschnitt aus Punktwolke (schwarz) und aus DGM (grün).

Einstellung der Breite des Darstellungskorridors.


TORNOW Vermessung GmbHZeppelinstraße 45 · 14471 PotsdamTelefon +49 (0) 331/29 13 46Telefax +49 (0) 331/2 80 40 [email protected]

Die TORNOW Vermessung GmbH ist seit

der Gründung im Jahr 1990 auf dem ge-

samten Gebiet der Ingenieurvermessung

tätig. Seit Anfang 2004 bietet sie auch Leis-

tungen auf dem Gebiet des 3D-Laserscan-

nings an. Hier bestehen bereits umfangrei-

che praktische Erfahrungen. Von Beginn

an setzt die Firma CARD/1 ein.

Unternehmenspor träts

Ingenieurbüro GeppertDipl.-Ing. J. GeppertZum Jagenstein 1 · 14478 PotsdamTelefon +49 (0) 331/6 20 80 50Telefax +49 (0) 331/6 20 80 [email protected]

Das Ingenieurbüro Geppert mit Sitz in

Potsdam ist seit fünf Jahren auf dem Ge-

biet der Planung von Verkehrsanlagen,

Erschließungsmaßnahmen und der Pla-

nung von Ver- und Entsorgungsleitun-

gen tätig. Auch die Durchführung der

örtlichen Bauüberwachung der aufge-

führten Bereiche gehören zum Leistungs-

umfang. Seit Bestehen des Unternehmens

wird die Planungssoftware CARD/1 ein-

gesetzt.

Neue Kundenberater

Zwei Experten wechseln die Seiten. Sie bleiben Ihnen und CARD/1 treu und freuen sich auf neue Aufgaben. Bitte ändern Sie Ihre Kontaktadressen.

Von Dresden nach EllwangenDipl.-Ing. Frank Geisler ist seit November

2007 Mitarbeiter der IB&T GmbH und un-

terstützt den CARD/1 Vertrieb von seinem

Homeoffice aus. Zuvor war er seit 1992 bei

der IGM Grafik Milde GmbH in den Berei-

chen Entwicklung, Produktmanagement,

Vertrieb und Schulung tätig. Frank Geisler

wird Sie künftig auch auf Veranstaltungen

rund um CARD/1 kompetent beraten.

Frank Geisler (rechts) und Joachim Skusa (Mitte) im Kundengespräch auf der CARD/1 Roadshow in Nürnberg.

IB&T Vertriebsbüro Ellwangen

Homeoffice Frank Geisler

Lehenstraße 28 · 73479 Ellwangen

Telefon +49 (0) 7965/80 19 16

Telefax +49 (0) 7965/80 19 28

[email protected]

Im Norden zuhauseDipl.-Ing. Claus Leitzke übernimmt einen

neuen Aufgabenbereich. Der Bahnexperte

widmet als neuer IB&T Vertriebspartner

seine ganze Aufmerksamkeit und Fachkom-

petenz der CARD/1 Kundenbetreuung.

Ausländische Partner haben in ihm weiter-

hin einen erfahrenen Berater.

Claus Leitzke berät Sie kompetent in allen Vertriebs-, Support- und Entwicklungsangelegenheiten.

Ingenieurbüro Claus Leitzke

Glückstädter Straße 39 · 24576 Bad Bramstedt

Telefon +49 (0) 4192/89 79 20

Telefax +49 (0) 4192/89 79 21

[email protected]

AusblickAuf der CARD/1 Roadshow im Herbst 2007

konnte der interessierte Anwender feststel-

len, dass die noch geplanten Module zur

Verarbeitung von Punktwolken zum Teil

schon existieren und in absehbarer Zeit den

Weg zum Anwender finden werden. In al-

len Fällen werden die Scannerdaten zu-

künftig so verarbeitet werden, wie Sie es

von CARD/1 gewohnt sind. Die neuen Mo-

dule erzeugen aus der Punktwolke ein Ge-

ländemodell und generieren Profil- und

Geländelinien. Diese Daten können pro-

blemlos mit den bisher zur Verfügung ste-

henden Mitteln bearbeitet und weitergege-

ben werden.

ResümeeWahrscheinlich wird die Vermessung mit

Laserscannern die klassische Vermessung

nicht ersetzen. Bei komplizierten, detailrei-

chen, gefährlichen, schwer oder nicht zu-

gänglichen Bereichen wird eine Aufnahme

mit dem Laserscanner die günstigere Alter-

native sein. Die Betrachtungen haben ge-

zeigt, dass der Einsatz von Scannerdaten

auch für die Planung von Verkehrswegen

mit schwierigen Randbedingungen schon

jetzt einen deutlichen Mehrwert darstellt

und die Lösungsfindung sehr detailliert

und effizient erfolgen kann.

Informationen zum neuen Modul erfahren

Sie bei Ihrem regionalen Vertriebspartner

oder im CARD/1 Vertrieb:

Telefon +49 (0) 40/5 34 12-400

E-Mail an [email protected]

Neue Schleppkurve – jetzt verfügbar 3 Einfache Bedienung 3 Mitgelieferte Fahrzeugbibliothek 3 Mehrere Berechungsverfahren3 Animierte Fahrt entlang Leitlinie 3 Visualisierung der Schleppkurve mit Spurlinien und Fahrzeug 3 Integriertes Plotten

Visualisierung der Schleppkurve mit Spurlinien und Fahrzeug.

Mitgelieferte Fahrzeugbibliothek mit ausgewähltem Fahrzeug, hier der Sattelzug gemäß Vorschrift FGSV 2001.

Workshop: Visualisierung mit der 3D-Projektansicht

Die mit der CARD/1 Version 8 eingeführte neue 3D-Projektansicht ist bei Ihnen auf große Resonanz gestoßen.

Derweil kann sie erheblich mehr, als auf den ersten Blick ersichtlich ist. Schöpfen Sie die Möglichkeiten aus.

Wir zeigen Ihnen wie.

Elmar Driesch

D ie 3D-Projektansicht finden Sie im

Menü Fenster – Neu für Ansicht –

Räumliche Ansicht. Oder Sie drücken ein-

fach Umschalt <F4>. Im zugehörigen Dar-

stellungsmenü wählen Sie nicht nur ein Di-

gi tales Geländemodell (DGM) aus, sondern

mehrere oder sogar alle in Ihrem Projekt

vorhandenen. Zu jedem DGM legen Sie in-

dividuell die Darstellungseigenschaften fest,

wie Farbe, Transparenz, Darstellung von

Höhenschichtlinien (symbolisiert durch

Farb verläufe), Bruch- und Formlinien und

Dreiecke.

Visualisierung von PlanungenWie visualisieren Sie nun Planungen oder

auch unterschiedliche Bauzustände, insbe-

sondere bei Geländeeinschnitten, mit Hilfe

der 3D-Projektansicht und auf Basis Digi-

taler Geländemodelle? Ganz einfach: Zur

Vorbereitung benötigen Sie die Funktion

„Ausstanzen“ in der DGM-Bearbeitung.

Zunächst einmal gehen wir davon aus,

dass es in Ihrem Projekt ein DGM „Be-

stand“ gibt, das z.B. das Urgelände reprä-

sentiert. Weiterhin gibt es ein DGM namens

„Planung“, das z.B. eine Straßenplanungs-

maßnahme darstellt. Das DGM „Planung“

wurde zuvor aus Querprofi len erzeugt, die

bis an das vorhandene Gelände heran kon-

struiert wurden.

Sie lassen sich um das DGM „Planung“

herum eine Begrenzung erzeugen, die Sie

als Selektionspolygon zur späteren Verwen-

dung abspeichern. Anschließend wählen Sie

das DGM „Bestand“ zur Bearbeitung aus.

In der Funktion „Ausstanzen“ geben Sie

nun das zuvor erzeugte Selektionspolygon

als Aussparung an. Die Funktion „Ausstan-

zen“ verarbeitet in nur einem Arbeitsgang

Lassen Sie sich eine Begrenzung für das DGM „Planung“ automatisch erzeugen und speichern Sie sie als Selektionspolygon ab.

Wählen Sie das zuvor erzeugte Selektionspolygon als Aussparung für das Ausstanzen des DGMs „Bestand“ aus.

Das DGM „Bestand“ wurde entlang der Begrenzung des DGMs „Planung“ ausgestanzt. Werden beide DGMs lückenlos zusammenpassen?


Die 3D-Projektansicht eignet sich auch zur Prüfung komplexer DGMs bis hin zur Visualisierung von Projekten, siehe auch Seite 21.

Augenscheinlich passen beide DGMs gut zusammen. Doch wie sieht es im Detail aus?

Im Grabenbereich wurden die Profilabstände zu weit gewählt und sollten verdichtet werden. Dies ist beson -ders gut bei eingeschalteter Überhöhung zu erkennen.

Fehler und Unstimmigkeiten in Ihrer Pla-

nung aus, z.B. durch fehlerhafte Querprofi-

le oder zu große Abstände.

Komplexe VisualisierungenAuch komplexe Visualisierungen nehmen

Sie mit der 3D-Projektansicht vor, da sich

be liebig viele DGMs gleichzeitig mit unter-

schiedlichen Eigenschaften darstellen las-

sen. Es liegt nur an Ihnen, ob Sie DGMs aus-

stanzen, um sie lediglich gemeinsam darzu-

stellen, oder ob Sie sie zu einem größeren

DGM zusammenfassen. Ein Zusammenfas-

sen ist dann sinnvoll, wenn Sie sich in der

3D-Projektansicht die Höhenschichtlinien

zusammenhängend über die Grenzen ein-

zelner DGMs hinweg anzeigen lassen möch-

ten.

Neu in der 3D-Projektansicht zur Version 8.2• Verbesserte Navigation durch Unter-

stützung des Mausrads und symbolische

Darstellung des Zielpunktes

• Darstellung der x-, y- und z-Achse im

Zielpunkt (=Drehpunkt) zur besseren

Orientierung bei der Navigation

• Verbesserte Erstansicht insbesondere

bei sehr kleinen oder extrem langge-

streckten DGMs, kein „Suchen“ nach

dem DGM mehr

• Verwendung von Groß- bzw. Projekt-

koordinaten; Aug- und Zielpunkt lassen

sich direkt aus der Lageplanansicht

Ihres Projekts abgreifen und für die

Kameraeinstellungen nutzen

• Individuelle Höhenvorgabe für Aug-

und Zielpunkt entsprechend des

Höhensystems Ihres Projekts

• Überhöhung der Darstellung frei ein-

stellbar; wird auch mit Hilfe überhöhter

z-Achse veranschaulicht

• Automatische Darstellung von Bäumen;

zahlreiche unterschiedliche Bäume

gemäß Baumarttabelle

• Darstellung von Punktwolken (neben

OpenGL nun auch mit DirectX-Unter-

stützung)

• Automatische Darstellung von Punkten

der Punktdatenbank mit 3D-Symbol

• Automatische Darstellung von Topo-

grafie- und Profillinien

Links: Zwei separate DGMs mit farblicher Darstellung der Höhenschichtlinien, jeweils von blau (niedrigste Höhe) über grün, rot, braun nach weiß (größte Höhe). Rechts: Zusammengefasst erkennen Sie die Höhenverhält-nisse wesentlich besser.

ein Umringpolygon und beliebig viele Aus-

sparungspolygone. Dabei werden alle Drei-

ecke eines DGMs außerhalb des Umrings

und innerhalb der Aussparungen gelöscht.

Das ausgestanzte Ergebnis-DGM speichern

Sie separat unter neuem Namen ab, um Ihr

Ausgangs-DGM „Bestand“ nicht ungewollt

zu verändern. Nun sollte das DGM „Pla-

nung“ exakt mit dem ausgestanzten DGM

zusammenpassen. Dies lässt sich sofort mit

der 3D-Projektansicht überprüfen.

Schnelle Kontrolle Ihrer PlanungDurch die vorstehend beschriebene Verfah-

rensweise überprüfen Sie Ihre Arbeit ein-

fach und schnell auf Fehlerfreiheit. Das um

die Planung herum erzeugte und zum Aus-

stanzen verwendete Selektionspolygon ge-

währleistet, dass die beiden DGMs lage-

identisch aneinandergrenzen. Eine Über-

prüfung in der 3D-Projektansicht zeigt sehr

schnell, ob sie auch höhenmäßig zusam-

menpassen. Leicht erkennen Sie im Fehler-

fall Löcher und Überschneidungen zwi-

schen Ihren DGMs, insbesondere bei unter-

schiedlicher Farbgebung. So schließen Sie

mit Hilfe der 3D-Projektansicht einfach


Topografische Daten in Hülle und Fülle

D ie Prinzipien zur Verwaltung topo-

grafischer Daten in CARD/1 haben

sich über viele Jahre in der Praxis be-

währt. Was sich im Laufe der Zeit jedoch

verändert hat, sind die Anforderungen an

die zu verwaltenden Datenmengen. Die

Menge der Ausgangsdaten, die für die

Projektbearbeitung bereitgestellt werden,

hat sich in den vergangenen Jahren ver-

vielfacht. Und auch die Daten, die bei der

Projektbearbeitung neu entstehen, sind

angewachsen.

Inflationäre DatenmengenUm die gestiegenen Anforderungen an die

Planungsqualität zu erfüllen, werden mög-

lichst umfassende Bestandsinformationen

genutzt. Je detaillierter und genauer die In-

formationen sind, desto besser und an-

schaulicher die Arbeitsergebnisse – beson-

ders im Detail. Wesentlicher Faktor für die

inflationär gestiegenen Datenmengen ist

auch der Umstand, dass immer mehr Be-

standsdaten digital vorgehalten werden.

Die Verfügbarkeit dieser Daten ist heute

weitaus größer, als es noch vor wenigen

Jahren der Fall war. Der Trend zeigt auch

hier weiterhin aufwärts; wir sind nicht

mehr weit entfernt vom digitalen Gipsab-

druck der Wirklichkeit ... Die Inhalte der

Datenbanken werden oftmals en bloc als

Planungsgrundlage zur Verfügung gestellt.

Damit der Datentransfer schnell und auto-

matisch erfolgt, werden die Grundlagenda-

ten großzügig weitergereicht, obwohl für

die eigentliche Projektbearbeitung nur ein

kleiner Ausschnitt relevant ist. Auch neue

Aufnahmetechniken, wie das Laserscan-

ning, produzieren in einem automatisier-

ten Prozess gigantische Datenberge, die

aber nicht nur als Eingangsinformation für

den Planungsprozess genutzt werden. Ge-

rade für die Ergebnispräsentation bewirken

Punktwolken eine bisher nicht gekannte

Realitätsnähe und Transparenz. Die Leis-

tungen und Ergebnisse, die heute von ei-

nem Planungsbüro erwartet werden, lassen

sich nur noch mit Hilfe eines erheblich

größeren Datenvolumens abbilden, als

noch vor wenigen Jahren. Gefragt sind

mehr und differenziertere Details und oft-

mals auch mehr Varianten als früher.

Zusätzliche Anforderungen an die SoftwareDiese Informationsfülle hat in den letzten

Jahren den Umgang mit den Daten verän-

dert. Daraus leiten sich auch höhere An-

forderungen an die eingesetzte Software

ab. So benötigt man heute leistungsstarke

datenspezifische und integrierte Verwal-

tungssysteme, um die Daten optimal zu

nutzen. 50 Millionen Laserscannerpunkte,

die bei der flächenhaften Erfassung von

Verkehrswegen schnell mal entstehen, dür-

fen nicht wie Katasterpunkte oder tachy-

metrisch aufgenommene Daten verwaltet

werden. Digitale Flurkarten wiederum ent-

halten viele Informationen, die Sie bei den

primären Konstruktionsschritten nicht

brauchen. Dennoch haben diese Daten ih-

ren Nutzen, da sie die Projektbearbeitung

übersichtlicher und Zeichnungen anschau-

licher machen. Die großen Datenmengen

sollen jedoch den eigentlichen Planungs-

prozess nicht behindern, etwa weil die Be-

arbeitung sich verlangsamt. Die Menge der

Daten lässt es oftmals nicht mehr zu, im

einzelnen zu prüfen, wie plausibel die ge-

lieferten Informationen sind oder wie sie

strukturiert sind. Für diese Fälle ist ein au-

tomatisierter Import von Vorteil, der die

nachträgliche Beurteilung mit grafischer

Unterstützung ermöglicht. Da viele Daten

heute in automatisierten Prozessen gene-

riert oder auch schon mal mäßig struktu-

riert weiter gegeben werden, müssen die

Verwaltungssysteme für topografische Da-

ten flexibel und leistungsstark arbeiten.

Anwendungsgerechte LösungenIn Version 8.1 bearbeiten Sie Ihre Projekte

komfortabel – unabhängig davon, wie viele

Daten Sie in Ihrem Projekt verwalten. Neu

ist, dass Sie eine nahezu unbegrenzte Men-

ge an topografischen Daten verwalten kön-

nen. In bis zu 32.000 Schichten differenzie-

ren Sie Ihre Linien, Böschungen, Bäume,

Symbole und Texte. Pro Schicht speichern

Sie nahezu unbegrenzt Daten – beschränkt

nur durch die Leistungsfähigkeit des ver-

wendeten Betriebssystems und der Hard-

wareausstattung. Auch im Detail haben wir

die Kapazität erheblich vergrößert. So wur-

de die Anzahl der Zeichen in einem zusam-

menhängenden Text verzehnfacht. Gerade

Anwendungsgerechte LösungenIn Version 8.1 bearbeiten Sie Ihre Projekte

komfortabel – unabhängig davon, wie viele

Daten Sie in Ihrem Projekt verwalten. Neu

ist, dass Sie eine nahezu unbegrenzte Men-

ge an topografischen Daten verwalten kön-

nen. In bis zu 32.000 Schichten differenzie-

ren Sie Ihre Linien, Böschungen, Bäume,

Symbole und Texte. Pro Schicht speichern

Sie nahezu unbegrenzt Daten – beschränkt

nur durch die Leistungsfähigkeit des ver-

wendeten Betriebssystems und der Hard-

wareausstattung. Auch im Detail haben wir

die Kapazität erheblich vergrößert. So wur-

de die Anzahl der Zeichen in einem zusam-

menhängenden Text verzehnfacht. Gerade

Heute nutzen Sie Laserscannerdaten zur Objektgewinnung. Ihr Projektmodell erreicht eine enorme Informationsfülle.

In der Version 8.1 gibt es kein Limit für topografische Daten. Damit eröffnen sich für Sie neue Freiheiten und

Möglichkeiten. Nutzen Sie Ihre topografischen Daten endlich so, wie es für Ihre Projektbearbeitung optimal ist.

Thomas Friedrich


bei der Abbildung von Verkehrswegen ent-

stehen Linien mit einer Fülle an Stütz-

punkten. In Version 8.1 sind faktisch belie-

big viele Stützpunkte möglich – und wenn

Sie damit eine Böschung erzeugen möch-

ten, so ist auch das kein Problem. Auch

Geländemodelle bestehen schnell aus meh-

reren Millionen Dreiecken. In CARD/1 ist

das kein Thema. Ein spezielles Datensys-

tem für Punktwolken sorgt dafür, dass

auch bei vielen Millionen Laserscanner-

punkten in der Lageplanansicht und in den

Schnittansichten schnell und automatisch

der gewünschte Ausschnitt dargestellt wird.

Das gilt übrigens auch für die 3D-Projekt-

ansicht. Beim Import topografischer Da-

ten, etwa aus DXF-/DWG-Dateien, ist es

einfach, die externen Strukturen (Layer)

automatisch nach CARD/1 zu überführen.

Mit dem neu eingeführten Globalen Layer

haben Sie darüber hinaus die Möglichkeit,

die Topografiedaten separat zu verwalten,

die Sie in der Lageplanansicht lediglich als

Hintergrundinformation und/oder in

Zeichnungen benötigen.

Praxisgerechte SystemphilosophieDie aufgabengerechte Systemarchitektur,

das fachlich ausgerichtete Datenmodell

und die leistungsstarken Verwaltungsfunk-

tionen sorgen in CARD/1 für den Komfort

bei der Projektbearbeitung mit großen Da-

tenmengen. Optimierte Algorithmen für

den schnellen Datenzugriff und die schnel-

le Bildschirmdarstellung sowie differen-

zierte Darstellungsoptionen ermöglichen

eine zügige Projektarbeit bei Projekten jeg-

licher Größenordnung – ob es um die Ver-

legung einer Busbucht in der Hauptstraße

geht oder um 150 km doppelgleisige Bahn-

strecke in Mexiko oder um 900 km Auto-

bahn in China.

MessezeitAntje Müll

IB&T und die Tochtergesellschaften GEO DIGITAL, Mobile Mapping und RZI stellen auf den aktuellen Fachmes-

sen aus und präsentieren Ihnen die neuen Produkte und Leistungen.

Das erwartet SieKnapp ein Jahr nach Erscheinen der

CARD/1 Version 8.0 wird nun die nächste

Version 8.1 bereits für den Versand vorbe-

reitet. Auf den Fachmessen im Herbst stellt

IB&T Ihnen gern die Vorzüge des Planens

mit CARD/1 im Detail vor.

• CARD/1 effizient für die Projektbear-

beitung nutzen

• Neue Räumliche Darstellung der Pro-

jektdaten

• Planen mit der Punktwolke

• Topografie beschneiden

• Bahnplanung jetzt mit Wiener Bogen®

• Moderne Baugrubenkonstruktion

• Dateiviewer Luurens

• Neue Service-, Schulungs- und Consul-

ting-Angebote

Ihre Fragen beantworten wir direkt vor

Ort. Treffen Sie Ihre persönlichen An-

sprechpartner und erhalten Sie Einblicke in

die CARD/1 Produktpalette, die Entwick-

lungen und die Trends.

Sie nutzen GEOPAC, die Software zur

Planung und Trassierung schienengebun-

dener Verkehrswege im öffentlichen Perso-

nennahverkehr? Die GEO DIGITAL GmbH

stellt Ihnen gern die Neuerungen vor.

Sie benötigen Grundlagendaten für eine

Deckenoptimierung? Lassen Sie sich die

Möglichkeiten direkt auf unserem Messe-

stand von der Mobile Mapping S&S GmbH

erläutern. Wir bieten Ihnen eine fl exible

und wirtschaftliche Lösung für die dreidi-

mensionale Vermessung von Straßen an

und besitzen große Projekterfahrung.

Die RZI Software GmbH fi nden Sie auf

der INTERGEO in München in der Halle

C1, auf dem Stand 1405. Die Tiefbausoft-

ware ist besonders für Planer geeignet, die

eine AutoCAD Applikation suchen. Beson-

dere Messeangebote gibt es für die interak-

tive Fahrwegüberprüfung.

Das sind die TermineAuf folgenden Messen ist IB&T mit seinen

Tochtergesellschaften präsent. Gern verein-

baren wir mit Ihnen einen Termin. Schicken

Sie uns eine E-Mail an [email protected]

oder rufen Sie uns einfach an. Wir freuen

uns auf Ihren Besuch.

InnoTrans 2006 www.innotrans.de

Internationale Fachmesse für

Verkehrstechnik

Berlin, 19. – 22. September 2006

Messe Berlin, Halle 4.1, Stand 206

Straßen und Verkehr www.fgsv.de

Deutscher Straßen- und Verkehrskongress

Karlsruhe, 27. – 29. September 2006

Stadthalle, Foyer UG -1, Stand 70

INTERGEO www.intergeo.de

Kongress und Fachmesse für Geodäsie,

Geoinformation und Landmanagement

München, 10. – 12. Oktober 2006

Messegelände, Halle C1, Stand 1608

KOMCOM Nord www.komcom.de

Die IT-Messe für den Public Sector

27. – 28. Februar 2007

HCC HannoverBegehrt: die CARD/1 Tragetasche zum Mitnehmen.

automatisch nach CARD/1 zu überführen.

Mit dem neu eingeführten Globalen Layer

haben Sie darüber hinaus die Möglichkeit,

die Topografiedaten separat zu verwalten,

die Sie in der Lageplanansicht lediglich als

Hintergrundinformation und/oder in

Komfortable und übersichtliche Bearbeitung umfangrei-cher topografischer Daten bei Großprojekten. Anschauli-che Kontrollmöglichkeit in der 3D-Projektansicht.

Veranstaltungen | interAktiv 2/2006 | 15

W as im industriellen Anlagenbau, in

Architektur und Facility Manage-

ment längst State of the Art ist, hält nun

auch Einzug in den Ingenieurtiefbau: Die

flächenhafte Bestandserfassung mittels La-

serscanner. Das Ergebnis sind Punktwol-

ken mit unglaublich vielen Einzelpunkten,

für die unter Umständen auch Farb- oder

Intensitätswerte vorliegen.

Mehr als Farbe und FormAber wo sind all die planungsrelevanten

Objekte, wo sind Schächte und Abläufe,

Hochborde und Einfahrten, Bäume, Ge-

bäude – also all diejenigen Informationen,

die die klassische, diskrete Aufnahme mit

dem Tachymeter dem Planer so schön be-

reit stellt? Das alles steckt zwar in der

Punktwolke – aber zuerst nur als Farbe

und Form. Da stellt sich unmittelbar die

Frage: Sind die aufbereiteten Messergeb-

nisse von Laserscannern in der vorliegen-

den Form schon reif für die Verkehrswege-

planung?

Wirtschaftlich muss es seinDie Frage muss mit einem klaren, ingeni-

eurmäßigen „es kommt darauf an“ beant-

wortet werden. Für viele Projekte wäre eine

Erfassung mit dem Laserscanner sicherlich

unwirtschaftlich. Aber, wenn die Anforde-

rungen passen, bleibt noch immer zu klä-

ren, wie die Planer aus den zigmillionen

Scannerpunkten ihre Informationen zum

Bestand ableiten können? Schließlich müs-

sen sie bei der Konstruktion irgendwann

die Entscheidung fällen, zu welchem der

vielen Scannerpunkte ein Abstand gemes-

sen werden soll. Für die Massenermittlung

wird eine Oberfläche benötigt, die prakti-

scherweise als Geländemodell oder Profil-

linien beschrieben sein sollte.

Eine schlichte, aber aufwändige Heran-

gehensweise für die Planer wäre es daher,

aus den Punktwolken die Objekte per Hand

so zu bestimmen, wie sie auch vom Vermes-

sungsbüro geliefert werden. Sie könnten also

Gebäudekanten, Geländepunkte und Stra-

ßengeometrien in mühseliger Kleinarbeit di-

gitalisieren. Das kostet aber viel Zeit, Geld

und Geduld ...

Punktwolke integriertMit CARD/1 8.0 haben Sie es jetzt mit

Punktwolken viel einfacher. Um Scanner-

daten wirtschaftlich zu nutzen, benötigen

Sie eine Software, die diese Daten in die

Konstruktion integriert. Damit minimie-

ren Sie Ihre Aufwände für eine nachträgli-

che Digitalisierung und nutzen die zusätz-

lichen Informationen, die in der Punktwol-

ke stecken, für mehr Transparenz, eine

höhere Planungsqualität und attraktivere

Ergebnispräsentationen.

Integrierte Bearbeitung Alle Scannerpunkte liegen mit 3D-Koordi-

naten vor. Sie haben in CARD/1 die Opti-

on, Scannerpunkte in allen Ansichten ge-

meinsam mit den anderen Bestands- oder

Planungsdaten darzustellen. Im Grundriss

etwa zusammen mit den ALK-Daten oder,

wie auch in Längs- und Querschnitt, mit

den Planungsgeometrien bzw. -objekten.

Auch eine Kombination mit herkömmlich

gemessenen Bestandsdaten ist damit selbst-

verständlich möglich.

Bei der hohen Punktdichte und den Farb-

informationen für die Scannerpunkte erhal-

ten Sie ein fotoartiges 3D-Bestandsmodell.

Der Gesamteindruck, den Sie damit als Pla-

ner von der Situation erhalten, verschafft Ih-

nen mehr Überblick und macht die Pla-

nungsarbeiten sicherer.

Bernhard BraunPunktwolken – Reif für die Planung?

Immer häufiger erfassen Laserscanner den Bestand für Planungszwecke – auch im Tiefbau. Aber wo liegen die

Vorteile von Punktwolken? Und was brauchen Sie, um die zigmillionen Punkte in den Griff zu bekommen? Denn

schließlich soll die Konstruktion von Verkehrswegen günstiger und besser werden – und nicht aufwändiger, nur weil

Laserscanner gerade modern sind.

Fotoartige 3D-Bestandsmodelle vermitteln Ihnen einen anschaulichen Gesamteindruck.


Die gleichzeitige Visualisierung von Pla-

nung und Scannerpunkten in den Ansichten

erleichtert die Konstruktion erheblich. Auf-

grund der integrierten, farbigen Darstellung

der Punktwolke berücksichtigen Sie den Be-

stand einfacher und intuitiver, als es mit

klassischen Vermessungsdaten der Fall wäre.

In der Punktwolke stecken viele planungs-

relevante Details. Vielfach ist es daher nicht

mehr erforderlich, spezielle Objekte zu er-

zeugen. Abstände messen Sie direkt zu Scan-

nerpunkten.

Die Entscheidung, welche Informationen

für die Konstruktion benötigt werden, fällen

Sie anhand der Punktwolke selbst. Die Ent-

scheidung wird nicht bereits bei der Vermes-

sung im Feld vorweggenommen. Dabei sorgt

ein spezielles Datenmanagement dafür, dass

die Scannerpunkte des aktuellen Ausschnitts

schnell gefunden und angezeigt werden kön-

nen – auch wenn Ihre Punktwolke aus 50

Millionen Punkten besteht.

Profile generieren Die Sachlage stellt sich allerdings noch an-

ders dar, wenn Sie die Bestandsdaten auch

für weitergehende Berechnungen und Aus-

wertungen nutzen müssen, etwa für die

Ermittlung von Auf- und Abtrag. Dafür

brauchen Sie dann beispielsweise ein Gelän-

demodell bzw. Profile. CARD/1 bietet jetzt

auch dafür Lösungen. So können Sie aus

Punktwolken automatisch Querprofile mit

hoher Genauigkeit berechnen lassen. Sie ge-

ben lediglich den gewünschten Achskorri-

dor und einen Stationsabstand vor. Oder Sie

generieren mit CARD/1 aus Punktwolken

Geländepunkte in einem vorgegebenen Ras-

terabstand. Alles weitere erledigen Sie dann

wie gewohnt mit den schon vertrauten

CARD/1 Werkzeugen, z.B. die Erzeugung

eines Digitalen Geländemodells.

Scannerpunkte plotten Für Sie als Planer ist es auch wichtig, dass

Sie Ihre Ergebnisse Ihrem Auftraggeber gut

„verkaufen“. Mit der Möglichkeit, Scan-

nerpunkte in Zeichnungen auszugeben, ge-

lingt Ihnen dies künftig vielleicht noch bes-

ser als bisher. So können Sie etwa für In-

nerortsbereiche im Längsschnitt auch die

angrenzende Bebauungsstruktur mit plot-

ten. In Querprofilzeichnungen tragen ge-

gebenenfalls Bewuchs und Bebauung zu ei-

ner anschaulicheren Darstellung der Situa-

tion bei.

Die Eingangsfrage lautete: Sind Punkt-

wolken wirklich schon reif für die Planung

und Konstruktion von Verkehrswegen? Wir

können nun antworten: eindeutig ja – aber

die Planungssoftware muss darauf abge-

stimmt sein.

Noch Fragen?Wünschen Sie weitere Informationen zur Nutzung von Scannerpunkten in CARD/1? Dann setzen Sie sich bitte mit uns in Verbindung:Telefon +49 (0) 40/5 34 12-400E-Mail [email protected]

Scannerpunkte sind hochgenau auswertbar. Jedes Pixel ist eine Koordinate.

Straßenquerschnitte mit Bewuchs und Bebauung.


E s ist hinlänglich bekannt, dass das

3D-Laserscanning mittlerweile eine

weit verbreitete Messtechnologie ist. Den-

noch war ich überrascht, als ich im dies-

jährigen Sommerurlaub gleich zweimal

über diese Technologie stolperte. Das ers-

te Mal sogar an heiliger Stätte, mitten im

Petersdom in Rom, als ein Messteam dort

gerade den Papst-Altar mit dem berühm-

ten Baldachin von Gian Lorenzo Bernini

mit einem Laserscanner von Leica erfass-

te. Laserscanner sind für die Archivierung

wertvoller Kulturschätze offenbar unent-

behrlich geworden.

MoSES im EinsatzAuf der Rückreise aus Italien begegnete ich

der Scannertechnologie dann noch ein-

mal, als ich kurz vor Hamburg ein im Ein-

satz befindliches Messfahrzeug der Mobile

Mapping S&S GmbH überholte. Sichtbar

ausgestattet mit den MoSES-Komponen-

ten Laserscanner und Stereobildkameras

erfasste der Messwagen gerade die Auto-

bahn A 24.

Mit dem Straßenerfassungssystem Mo-

SES werden wertvolle Straßendaten erzeugt.

Diese Daten dienen weniger dem Zwecke

der Archivierung, wie für die Denkmalpfl e-

ge, sondern werden insbesondere für GIS-

Anwendungen und für Planungsprojekte

benötigt.

Scanner für VerkehrswegeWas in der Architektur oder im industriel-

len Anlagenbau (Stichwort „as-built“-Do-

kumentation) schon lange Standard ist, ge-

winnt langsam auch im Ingenieurtiefbau

an Bedeutung: Die Bestandserfassung von

Verkehrswegen mit Laserscannern als Pla-

nungsgrundlage. Neben der kinematischen

Erfassung im laufenden Verkehr (System

MoSES) werden Straßen und Bahnstrecken

heute auch mittels Befliegung oder mit sta-

tischen Laserscannern aufgenommen. Al-

len Verfahren gemeinsam ist die faszinie-

rende Möglichkeit, innerhalb kürzester Zeit

Punktwolken mit Millionen von Punkten

berührungslos zu messen. Damit können

Verkehrsobjekte sehr effizient räumlich er-

fasst werden.

Hohe PunktdichteFolgende Eigenschaften machen die Punkt-

wolke für die Verkehrswegeplanung so in-

teressant:

• Die Einzelpunkte einer Punktwolke lie-

gen als 3D-Koordinaten vor. Es entsteht

also ein räumliches Modell des Ver-

kehrsraumes inklusive Ausstattung, Be-

wuchs, angrenzender Bebauung usw.

• Die 3D-Koordinaten haben eine hohe

Genauigkeit.

• Die Punktdichte ist enorm hoch, so

dass viele Details der Objekte erkennbar

werden.

• Für die Punkte wird als zusätzliches

Attribut die Objektfarbe bzw. die In-

tensität des reflektierten Lichts erfasst.

Auf den Objektoberflächen können da-

durch Details viel leichter differenziert

werden. Außerdem wird die Unterschei-

dung der Objekte einfacher.

Punktdichte und Objektfarbe sind Eigen-

schaften der Punktwolke, die mit anderen

Messtechnologien nicht bzw. nicht wirt-

schaftlich erzeugt werden können, z.B. mit

Tachymeter oder Satellitengeodäsie.

Mit der Punktwolke planen Doch mit der exakten, farbkodierten Er-

fassung alleine ist es nicht getan. Um die

Punktwolke effektiv für die Konstruk tion

von Verkehrswegen zu nutzen, muss auch

die Planungssoftware auf die Nutzung der

Punktwolke ausgelegt sein – so wie die

neue CARD/1 Version 8.0. Damit können

Sie Punktwolken komfortabel verwalten,

visualisieren und direkt für die Konstruk-

tion nutzen. Punktwolken wurden dafür als

zusätzliche Datenart voll in das CARD/1

Datenmodell integriert. Selbst große Da-

tenmengen – und Punktwolken mit vielen

Millionen Punkten sind keine Seltenheit –

lassen sich in CARD/1 bequem verwalten.

Linkes Bild: Straßenquerschnitt Bahnüber-gang. Rechtes Bild: Straßenquerschnitt mit Bewuchs und Bebauung.

Neue Dimensionen für die Planung

Laserscanner werden zunehmend auch für die Erfassung von Verkehrswegen eingesetzt. Punktwolken mit oftmals

vielen Millionen Punkten eröffnen dem Planer ganz neue Möglichkeiten. CARD/1 sorgt dafür, dass Sie Scanner-

punkte in Ihren Planungsprojekten effektiv nutzen können.

Bernhard Braun


insbesondere dann, wenn Sie aufgrund der

Farbinformationen einen guten Überblick

über die Gesamtsituation und über Objekt-

details erhalten.

Objekte und Objektgeometrien werden

in den jeweiligen Ansichten aufgrund ihrer

detailgetreuen und farbigen Visualisierung

sicher identifi ziert.

Es ist nicht erforderlich, vorab alle Ob-

jekte bzw. Objektgeometrien aus der Punkt-

wolke zu erzeugen und sie ins 3D-Modell

zu integrieren, z.B. Straßenränder, Gelän-

demodelle bzw. Bäume, Gebäude, Schilder.

Sie müssen also nur dann einzelne Objekte

explizit digitalisieren, wo dies für die Kon-

struktion zwingend gebraucht wird. Dafür

stellt Ihnen CARD/1 viele Standardfunkti-

onen zur Verfügung.

Das Potenzial der Punktwolke ist enorm.

Wundern Sie sich also nicht, wenn auch Sie

demnächst der Laserscannertechnologie in

irgendeiner Form begegnen! Selbst der Heili-

ge Stuhl setzt auf das Laserscanning, mit dem

die Vermessungsingenieure das Abbild der

göttlichen Kunstwerke Berninis erschaffen.

Live und in FarbeDie 3D-Punktwolke wird in CARD/1 in den

drei Planungsansichten Grundriss, Quer-

schnitt und Längsschnitt gemeinsam mit

den Planungsdaten in Farbe dargestellt.

Welche Ausschnitte angezeigt werden,

ist abhängig von den Benutzereinstellungen.

So können Sie etwa im Grundriss die Dar-

stellung auf einen Höhenbereich reduzie-

ren oder im Querschnitt und Längsschnitt

steuern, welchen Abstand die darzustellen-

den Punkte zum Profi l max. haben sollen.

Dadurch lässt sich die Darstellung von Ein-

zelobjekten optimieren.

Die Punkte werden für die Darstellung

live aus der Punktwolke extrahiert – dank

der speziell dafür entwickelten Verwaltungs-

funktionalität ohne lange Wartezeiten beim

Bildschirmaufbau.

Effektives ArbeitenDie Unterstützung der Punktwolke in

CARD/1 erspart Ihnen viel Arbeit, denn

für viele Planungsaufgaben reicht die blo-

ße Visualisierung der Punkte oftmals aus,

Bild links: Grundriss Bahnübergang mit AchsenBild mitte: Straßenquerschnitt BahnübergangBild rechts: Längsschnitt einer Achse

Die Version 8.0 gibt es jetzt auch in Englisch – der Datenaustausch zwischen deutscher und englischer Version ist reibungslos.

Die Version 8.0 gibt es jetzt auch in Englisch – der

K napp drei Monate nach Auslieferung

der deutschen CARD/1 Version 8.0

erhalten Sie auf Wunsch auch die englische

Variante. Programm und Online-Doku-

mentation stehen adäquat zur aktuellen

deutschen Version in englischer Sprache

zur Verfügung. Dies schließt alle für die

Planung wichtigen Module ein. Auch unse-

re Spezialmodule, z.B. Automatische Achse,

Deckenoptimierung, Gradientenapproxi-

mation, Punktwolke und Räumliche Dar-

stellung, stehen Ihnen in der englischen

Version zur Verfügung. So können jetzt

auch alle englischsprachigen Anwender die

Claus Leitzke

vielen Vorteile der CARD/1 Version 8.0

nutzen. Aktuell läuft im Hause IB&T noch

der Betatest der englischen Version. Der

Datenaustausch zwischen der deutschen

und der englischen Version ist verlustfrei

und problemlos möglich. Alle Kunden mit

Pflegevertrag erhalten ihr englisches Soft-

warepaket sofort nach Fertigstellung, vor-

aussichtlich schon im November.

Sie planen Projekte im Ausland und

würden dafür gern die neue CARD/1 Version

8.0 auf Englisch einsetzen? Gern stellen wir

sie Ihnen vor. Bitte rufen Sie uns an unter

+49 (0) 40/5 34 12 - 400.

Fertig: Version 8.0 auf Englisch

UnternehmensporträtDas Schweriner Ingenieur- und Vermes-

sungsbüro Dimitrov hat sich auf das ter-

restrische Farblaserscanning spezialisiert.

Dimitrov ist aufgrund eigener Forschungs-

arbeiten auf diesem Gebiet in der Lage,

3D-Laserscanning zu sehr attraktiven

Preisen durchzuführen. Die so gewonne-

nen neuartigen Daten bieten viele Vortei-

le und lassen sich mit der Planungssoftwa-

re CARD/1 weiterbearbeiten. Auch für alle

klassischen Vermessungsdienstleistungen

ist das Schweriner Unternehmen als kom-

petenter Partner bekannt.

Das Leistungsangebot umfasst

• Straßen-, Autobahn-, Eisenbahn- und

Architekturvermessungen

• Gleisgeometrie

• Beweissicherungen und Unfalldoku-

mentationen

• Landschaftspflege, Machbarkeitsstudi-

en, Visualisierungen und Anlagenbau

• Archäologie und Denkmalpflege

ivd / Ing.- und Vermessungsbüro DimitrovWilh.-Hennemann-Straße 2 · 19061 SchwerinTel. +49 (0) 385/5811368 · Fax +49 (0) 385/5811369E-Mail [email protected] www.ivd-schwerin.de


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