Zum Einfluss der räumlichen Auflösung und verschiedener Qualitätsstufen auf die Modellierungsgenauigkeit einer Ebene beim terrestrischen Laserscanning

Erik Heinz, Christoph Holst, Heiner Kuhlmann

Terrestrische Laserscanner sind in der Lage, unsere Umgebung in Form von Punktwolken dreidimensional zu erfassen. Hierbei kann geräteintern in der Regel zwischen verschiedenen räumlichen Auflösungsstufen und auch Qualitätsstufen, bezogen auf die Genauigkeit eines einzelnen Punktes, gewählt werden. In der Praxis steht jedoch meist nur eine begrenzte Zeit für die Messung zur Verfügung. Daher stellt sich die Frage, ob es zur Erreichung einer vorgegebenen Genauigkeit von aus Punktwolken abgeleiteten Modellen grundsätzlich besser ist, mehr Punkte mit geringerer Genauigkeit (höhere Auflösungsstufe) oder weniger Punkte mit höherer Genauigkeit (höhere Qualitätsstufe) zu erfassen. Beides führt in der Theorie zu einer Verbesserung der Modellgenauigkeit, aber gleichzeitig auch zu einer Verlängerung der Messdauer. Zur Analyse dieser Fragestellung wird eine planare Zieltafel mit einem Leica HDS 6100 und einer Leica Scan-Station P20 in verschiedenen Distanzen mit variierenden Auflösungs- und Qualitätsstufen abgescannt. Aus den Scans werden mithilfe einer Ausgleichung Ebenenmodelle bestimmt, deren Genauigkeit über eine Varianzkomponentenschätzung abgeleitet wird. Die Ergebnisse zeigen, dass es im vorliegenden Fall prinzipiell besser ist, eine höhere Auflösungsstufe zu wählen, da in kürzerer Messdauer gleiche Modellgenauigkeiten erreichbar sind. Insbesondere bei längeren Distanzen ist eine höhere Auflösung wichtig, um eine ausreichend gute Punktverteilung und Redundanz für die Modellschätzung zu gewährleisten. Zudem erfolgt die Objekterfassung detaillierter. Bei kürzeren Distanzen wird durch die Erhöhung der Auflösung jedoch ab einem gewissen Punkt kein Genauigkeitsgewinn mehr erzielt, sodass sich Messdauer und Datenrate unnötig erhöhen.
Schlüsselwörter: Terrestrisches Laserscanning, Auflösungsstufe, Qualitätsstufe, Punktgenauigkeit, Modellierungsgenauigkeit 

Download PDF
Hier finden Sie mehr Informationen zum avn-Abonnement.