Projekt

IMKAD - Integrierte raum-zeitliche Modellierung unter Nutzung korrelierter Messgrößen

Modellierung und Beschreibung von Deformationsvorgängen

 Integrierte raum-zeitliche Modellierung unter Nutzung korrelierter Messgrößen zur Ableitung von Aufnahmekonfigurationen und Beschreibung von Deformationsvorgängen (IMKAD)

Deformationsvorgänge wurden in der Vergangenheit meist punktweise detektiert. Dies bedeutete einen Informationsverlust, da man nur Punkte an eindeutig reproduzierbaren Stellen auf der Objektoberfläche (z.B. Gebäudeecken) oder aber signalisierte Punkte aufnehmen konnte.

Mithilfe eines Laserscanners ist es heutzutage möglich, Bauwerke flächenhaft zu erfassen. Die Zusammenhänge sind dabei nicht-linear und die Messgrößen hochgradig korreliert. Am IIGS werden auf dieser Basis unter Erweiterung der varianz-basierten Sensitivitätsanalyse optimale Aufnahmekonfigurationen für den Laserscanner (z.B. Anzahl und geometrische Ausrichtung der Scans) abgeleitet.

Projektpartner:     

Institut für Geodäsie und Geoinformation, TU Wien
 (c) Abbildung: Leica HDS 7000,(© iigs)
 (c) Messkonfiguration zur Überprüfung der Testkörper (© iigs)

Projektziel:

Im Rahmen des Projekts werden neue nicht-lineare zeitliche Verfahren für die Modellierung der Objektoberflächen entwickelt, die das Aufdecken von Veränderungen erlauben.
Zu Beginn werden kleine Freiformflächen aus unterschiedlichem Material (Holz, Metall, gipsartiger Verbundstoff, Kunstharz) für die Untersuchung verwendet, um im späteren Verlauf auf Überwachungsobjekte in der Natur (z.B. Staumauern, Brücken) zu wechseln.
Dabei spielt die Aufnahmekonfiguration (Lage und Anzahl der Laserscanner-Standpunkte) eine wesentliche Rolle.

Aus diesem Grund soll eine Methode erforscht werden, die es ermöglicht, stark korrelierte Punktwolken zur Ableitung von Aufnahmekonfigurationen zu nutzen.
Diese nicht-lineare Sensitivitätsanalyse, die den Einfluss der Eingangsgrößen auf die Ausgangsgrößen untersucht, ermöglicht direkt Rückschlüsse auf das einzusetzende Instrumentarium, dessen Qualitätsparameter und die Aufnahmegeometrie.
Das Projektergebnis soll die Modellierung und Bestimmung von Deformationen an beliebigen Stellen der Objektoberfläche erlauben.

Projektbezogene Publikationen:

Kerekes, G.; Schwieger, V. (2020): Elementary Error Model Applied to Terrestrial Laser Scanning Measurements: Study Case Arch Dam Kops. Mathematics 2020, Vol. 8(4), 593.
Aichinger, J.; Schwieger, V.: Influence of scanning parameters on the estimation accuracy of control points of B-spline surfaces, Journal of Applied Geodesy, 12 (2), pp. 157-167, deGruyter, Berlin, 2018.
Kauker, S.; Schwieger, V.: A synthetic covariance matrix for monitoring by terrestrial laser scanning. Journal of Applied Geodesy, Vol. 11, Issue 2, pp. 77-88, deGruyter, Berlin, 2017.
Kauker, S.; Harmening, C.; Neuner, H.; Schwieger, V.: Modellierung und Auswirkung von Korrelationen bei der Schätzung von Deformationsparametern beim terrestrischen Laserscanning. In: Lienhart, W. (Hrsg.): Beiträge zum 18. Internationalen Ingenieurvermessungskurs in Graz 2017, pp. 321-336, Wichmann, Berlin.
Harmening, C.; Kauker, S.; Neuner, H.; Schwieger, V.: Terrestrial Laserscanning - Modeling of Correlations and Surface Deformations. FIG Working Week 2016, Christchurch, New Zealand, 2016. (peer-reviewed).
Kauker, S.; Holst, Ch.; Schwieger, V.; Kuhlmann, H.; Schön, S.: Spatio-Temporal Correlations of Terrestrial Laser Scanning. Allgem. Verm. Nachr, 6/2016, S. 170-182, Wichmann Verlag, Berlin.
Kauker, S.; Schwieger, V.: First investigations for a synthetic covariance matrix for monitoring by terrestrial laser scanning. In: 3rd Joint International Symposium on Deformation Monitoring (JISDM), 30.03-01.04, 2016, Vienna, Austria.
Kauker,S.; Schwieger, V.: Approach for a Synthetic Covariance Matrix for Terrestrial Laser Scanner. Proceedings on 2nd International workshop on “Integration of Point- and Area-wise Geodetic Monitoring for Structures and Natural Objects”, March 23-24, 2015, Stuttgart, Germany. 

Weitere Informationen

Gabriel Kerekes
M.Sc.

Gabriel Kerekes

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Volker Schwieger
Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c.

Volker Schwieger

Institutsleiter

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