Analyse der Lagegenauigkeit von Gebäudegrundrissen anhand von 3D-Punktwolken am Beispiel von Frankfurt am Main
Analysis of the Positional Accuracy of Building Outlines Using 3D Point Clouds for Frankfurt am Main
Philipp Winkemann, Federica De Sanctis, Stefan Frank, Sarah Lehmann, Robert Seuß
Durch das historisch gewachsene Kataster weisen dessen Gebäudegeometrien eine inhomogen verteilte Lagegenauigkeit in Frankfurt am Main auf. Neben der anlassbezogenen, lokalen Fortführung des Katasters wird das Stadtgebiet regelmäßig und flächendeckend mit modernen Verfahren, beispielsweise einer Laserscanbefahrung, vermessen. Ziel dieser Arbeit ist es, anhand der Laserscandaten Bereiche zu identifizieren, in denen von einer schlechten Lagegenauigkeit der Gebäudegeometrien ausgegangen werden kann. Dazu werden die Punktwolken in vertikale Wandflächen segmentiert, auf die die Gebäudegeometrien per ICP eingepasst werden. Aus den ermittelten Transformationsparametern kann auf die Lagegenauigkeit geschlossen werden. Die so ermittelten Ergebnisse und damit die Eignung des Verfahrens wurden durch eine tachymetrische Messung von drei Baublöcken grundsätzlich bestätigt. Damit steht dem Stadtvermessungsamt eine Methode zur flächendeckenden Beurteilung der im Bestand befindlichen Gebäudegeometrien bereit.
Due to the historically grown cadastre, the building geometries have an inhomogeneous distribution of positional accuracy in Frankfurt am Main. In addition to the occasion-related, local continuation of the cadastre, the urban area is regularly and comprehensively surveyed using modern methods, such as laser scanning. The aim of this study is to identify areas where poor positional accuracy of the building geometries can be assumed based on the laser scanning data. To achieve this, the point clouds are segmented into vertical wall surfaces, onto which the building geometries are fitted using ICP. The determined transformation parameters allow conclusions to be drawn about the positional accuracy. The results obtained in this way and thus the suitability of the method were confirmed in principle by a tachymetric measurement of three building blocks. So the City Survey Office is now ready to evaluate its building geometries comprehensively.
Schlüsselwörter: Kataster, Gebäudegeometrien, Punktwolken, Lagevergleich, ALKIS, Laserscanbefahrung, ICP, RANSAC, DBSCAN
Keywords: Cadastre, building geometries, point clouds, laser scanning, IPC, correction, RANSAC, DBSCAN
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