zfv 2/2019

Geodäsie im FOKUS | Im Rahmen der Landwirtschaft 4.0 erforschen Geodäten, wie die Landwirtschaft künftig digitalisiert werden könnte.

Smart farming takes place by using recent UAV-technology for agricultural profitability. Multiple companies and research centers are working on realizing real scenarious. But there are only restricted experiences about how to process the data faster and better in real-time. Autonomous systems that can decide instanteously after receiving sensor information could increase the farming efficiency. The agroindustry research group from the Escuela Colombiana de Ingeniería and Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales en Bogota-Colombia in alliance with the University of Applied Sciences Wuerzburg-Schweinfurt are committed to that idea.
This project uses an NVIDIA Jetson embedded board to process agricultural information in order to find abnormalities. In this article we prove that this board is able to make the calculations for a vegetation index in real-time from multi-spectral images.

Die Infrastructure for Spatial Information in Europe (INSPIRE) bildet die Grundlage für ein europäisches Geodatenmanagement. Mit der Frist zur vollständigen Umsetzung vor Augen ändern sich die Wahrnehmung und die Erwartungen an diese gemeinsame Geodateninfrastruktur. Technische und organisatorische Lösungen sind weitestgehend entwickelt und Strukturen etabliert. Neue Anforderungen und Handlungsbedarfe stellen INSPIRE vor große Herausforderungen. Der Fokus der weiteren Entwicklung sollte darauf gerichtet werden, wie INSPIRE und unterschiedliche Nutzeranforderungen zusammenkommen können. Auf dieser Grundlage wird sich INSPIRE in der Zeit nach 2021 weiterentwickeln. In Anbetracht der neuen Anforderungen können die Weichen auch in der GDI-DE gestellt werden, um INSPIRE insgesamt zu einem Erfolg zu führen.

Der Beitrag gibt einen Überblick über Ähnlichkeiten und Unterschiede in Ostdeutschland und Estland am Beispiel der Stadt Valga bezüglich Bevölkerungsentwicklung, Problemwahrnehmung auf nationaler und Maßnahmen des Stadtumbaus auf operativer Ebene. Während die Bevölkerungsentwicklung und die grundlegenden Strategien des Stadtumbaus in Ostdeutschland und Valga ähnlich sind, gibt es große Unterschiede bezüglich der Maßnahmen auf nationaler Ebene. Der Unterschied in den Maßnahmen des Stadtumbaus wird beeinflusst durch unterschiedlich hohe Immobilienpreise und eine große Diskrepanz in der Höhe der Unterstützung durch die öffentliche Hand.

Der terrestrische Laserscanner (TLS) ist der logische Nachfolger vom motorisierten, reflektorlos messenden Tachymeter. Das Messprodukt ist eine 7D-Punktwolke (X,Y,Z,I,R,G,B), die sich aufgrund ihres geometrischen und physikalischen Detailreichtums sehr gut eignet, kleine und große Objektcharakteristiken und ihre zeitliche Änderungen zu erfassen. Dies gilt vor allem auch deshalb, weil die Erstellung eines Laserscans dank intelligenter, vollautomatischer Standpunktverknüpfungen und Steigerungen in der Messfrequenz in den letzten Jahren sehr effizient geworden ist. Der TLS stellt also eine große Chance für die Ingenieurgeodäsie dar, die Digitalisierung der Welt kompetent mit zu gestalten. Die räumlich und zeitlich hochfrequente Erfassung der Umgebung mit einem TLS ist messtechnisch nur erreichbar, indem die Messgenauigkeit der geometrischen Redundanz weicht. Das bedeutet, dass der einzelne Messpunkt nur eine sehr geringe Bedeutung hat. Dieser Umstand stellt Neulinge im Bereich des terrestrischen Laserscannings im Wesentlichen vor zwei Herausforderungen: (1) Die gesuchte geometrische Information kann nur aus einer flächenhaften Betrachtung gewonnen werden; (2) Die Messunsicherheit kann weniger gut quantifiziert werden. Der vorliegende Artikel befasst sich schwerpunktmäßig mit diesem Wechselspiel aus Chance und Herausforderung, was anhand mehrerer Beispiele und messtechnischer Grundlagen erläutert wird. Die Zielgruppe dieses Artikels sind (Ingenieur-)Geodäten, die sich mit dem Thema terrestrisches Laserscanning befassen, z.B. innerhalb von Ingenieurbüros oder Behörden. Implizit bezieht der Artikel auch Stellung bezüglich der Frage, ob die Anschaffung eines TLS für eine vorliegende Aufgabe sinnvoll ist.

This paper presents the evaluation of the deformation monitoring of bridge structures with a profile scanner and shows that existing monitoring concepts can be extended with the use of profile scanning.
The contact-free acquisition method of a profile laser scanner reduces the expense for personnel and instrumentation compared to conventional sensors used for the monitoring of civil engineering structures. It furthermore enables the measurement of non-accessible areas of the monitored supporting structures. In addition, the availability of information along an entire structural profile can be used to flexibly deal with a wide variety of problems. With a measurement rate of at least 50 Hz, typical structural deformation signals can be recorded and sufficient data can be collected to characterize the underlying deformation processes dependably.

Thermografische Messverfahren sind vielseitig einsetzbar, z.B. bei Bestandsaufnahmen, der Schadensanalyse oder für die Identifikation von Energieverlusten. Werden Thermografieaufnahmen mit 3D-Punktwolken kombiniert, kann zudem die Geometrie der Umgebung einbezogen werden, was nicht nur die Interpretation der Messdaten erleichtert, sondern neue Techniken wie BIM (Building Information Modeling), Reverse-Engineering oder 3D-Visualisierungen ermöglicht. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie man ein hochauflösendes und geometrisch kalibriertes Thermografiepanorama anfertigt und mit einer 3D-Punktwolke kombiniert. Hierfür werden zwei eigenständige Instrumente, ein terrestrischer 3D-Laserscanner sowie eine Thermografiekamera auf einem motorisierten Nodalpunktadapter, verwendet. Mit der beim Nodal­punkt­adapter enthaltenen Software werden hunderte Einzelbilder erst geometrisch kalibriert und anschließend zu einem Panorama mit aktuell 50 Megapixeln zusammengefügt. Da beide Instrumente nacheinander vom gleichen Standpunkt aus messen, sind die Blickwinkel der Datensätze deckungsgleich und können daher lückenlos miteinander kombiniert werden. Mit dieser Methode wird die Identifikation thermografischer Reflexionen vereinfacht und eine rudimentäre Materialanalyse ermöglicht. Durch den motorisierten Nodalpunktadapter sind Thermografiekameras nahezu beliebiger Größe und somit Auflösung verwendbar, wodurch Messungen auf spezifische Aufgabenstellungen angepasst werden können. Mit dem hier vorgestellten Verfahren kann nahezu jede Art von Kamera kalibriert und somit ein bereits bestehendes System erweitert werden. Dadurch, dass die Thermografieaufnahmen als Panorama zur Verfügung gestellt werden, ist die Kombination mit 3D-Punktwolken mit kommerzieller Software möglich.