Geodätisches Kolloquium

Transkript

1 Geodätisches Kolloquium Projekte der Ingenieurvermessung DVW NRW e.v. Gesellschaft für Geodäsie Geoinformation und Landmanagement Deutscher Dachverband für Geoinformation e.v. Hochschule Bochum DVW VDV DDGI Fachbereich Geodäsie Bezirksgruppe Ruhr Bezirk Bochum Bundesverband Dr. Kersting Dipl. Ing Mausbach Judith Dipl. Ing. Degen Dipl. Ing. Stichling

2 Geodätisches Kolloquium B. Eng. Dominik Parr / Prof. Dr. Ing. H. J. Przybilla Konzept und Realisierung eines Überwachungsnetzes zur Formerfassung und kontrolle des Innenraums der Essener Münsterkirche. B. Eng. Miriam Dreyer Erfahrungen zur Erfassung und Weiterverarbeitung von Punktwolken mit unterschiedlichen Aufnahmesystemen. B. Eng. Christian Neyers / Prof. Dr. Ing. M. Bäumker Aufbau eines schienengestützten Testfeldes für kinematische Sensorsysteme im Rahmen des Galil EU Projekts.

3 Konzept und Realisierung eines Überwachungsnetzes zur Formerfassung und kontrolle des Innenraums der Essener Münsterkirche Heinz Jürgen Przybilla Dominik Parr

4 Gliederung Einleitung & Aufgabenstellung Messkonzept Aufbau eines Grundlagennetzes Nivellement Tachymetrische Messungen Terrestrisches Laserscanning als Grundlage der flächenhaften Objekterfassung Auswertung Zusammenfassung

5 Einleitung Bachelor Rahmenprüfungsordnung Studiengangsprüfungsordnung

6 Bachelor Arbeiten Enthalten vielfach praxisorientierte Aufgabenstellungen. Die Bearbeitung erfolgt oft in Kooperation mit der lokalen Wirtschaft und/oder Behörden. Die Themen können von den Studierenden vorgeschlagen werden. Die vorangehende 3 monatige Praxisphase ist häufig Aufhänger für ein zu bearbeitendes Thema.

7 Der Essener Dom [ essen.de/dombaumeister]

8 Der Essener Dom Essener Münsterkirche

9 Der Essener Dom Essener Münsterkirche

10 Der Essener Dom Essener Münsterkirche

11 Essener Münsterkirche Die Essener Münsterkirche ist ein Bauwerk, dessen Ursprünge in das 9. Jahrhundert zurückreichen. Über einen Zeitraum von mehr als 1000 Jahren wurden verschiedenste Erweiterungen und Umbauten ausgeführt.

12 Essener Münsterkirche Modellierung: Matthias Schulte Burgplatz mit Münster im frühen Mittelalter

13 Essener Münsterkirche Modellierung: Matthias Schulte

14 Essener Münsterkirche Die Folgen eines Luftangriffs im 2. Weltkrieg wurden im Rahmen eines Wiederaufbaus in den Jahren beseitigt. Seit Gründung des Bistums Essen im Jahre 1956 wird das Münster auch als Essener Dom bezeichnet.

15 Aufgabenstellung Formerfassung und Formkontrolle von großen Bauwerken erfordern, mit Blick auf Langfristigkeit und Qualität einer Überwachung die Entwicklung geeigneter geodätischer Messkonzepte, die auf die charakteristischen Eigenschaften des jeweiligen Objektes angepasst werden müssen.

16 Aufgabenstellung Neben Fragen einer möglichen Netzgeometrie, der Verwendung von Messgeräten zur punktuellen als auch flächenhaft räumlichen Erfassung, sind vor allem auch sinnvolle Varianten zur Analyse und Darstellung möglicher Messungsergebnisse zu entwickeln.

17 Aufgabenstellung Hierbei sind insbesondere die Wünsche / Anforderungen der beteiligten Bauwerksfachleute zu berücksichtigen.

18 Aufgabenstellung Die Zielsetzung der Bachelorarbeit bestand in der Entwicklung eines geeigneten Messkonzepts, sowie deren Umsetzung vor Ort. Hierzu gehörten die Realisierung eines Grundlagennetzes (Lage und Höhe) sowie die räumliche Ersterfassung des Kircheninnenraums auf der Grundlage von Terrestrischem Laserscanning.

19 Messkonzept Planung

20 Messkonzept Nivellement Leica DNA03

21 Ergebnisse Nivellement Schleifenwidersprüche zweier unabhängiger Schleifen: < 0.2 mm

22 Messkonzept Tachymetrie

23 Messkonzept Tachymetrie Leica TS30

24 Messkonzept Tachymetrie Netzbild für tachymetrische Aufnahme (Planung)

25 Ergebnisse Tachymetrie Netzausgleichung mit CAPLAN: Ϭ Lage =±0,2mm; Ϭ Höhe =±0,1mm

26 Ergebnisse Tachymetrie Restklaffungen zwischen 2 gemessenen Epochen

27 Ergebnisse Tachymetrie Restklaffungen zwischen 2 gemessenen Epochen

28 Messkonzept TLS

29 Messkonzept TLS Zoller + Fröhlich Imager 5010C

30 TLS Punktwolke 18 Tilt & Turn Targets (Passpunkte) 8o DIN A4 Targets (Papier) 3o Scanner Standpunkte Ϭ Registrierung = ±0.8mm Restabweichungen an Passpunkten = ±1.7mm

31 TLS HDR Bilder HDR High Dynamic Range

32 TLS HDR Bilder

33 Punktwolke des Innenraums

34 Auswertung der Gewölbejoche

35 Auswertung der Gewölbejoche Best Fit Ausrichtung

36 Auswertung der Gewölbejoche Heatmap Durchschnittliche Abweichung: ±6cm; max. ± 25cm

37 Säulen Schiefstellung Abweichungen von der Vertikalen: 5cm 15cm

38 Weitere Messergebnisse Prüfung der Säulen auf Rundheit

39 Weitere Messergebnisse Horizontal / Vertikalschnitte nach Vorgabe des Dombaumeisters, zur Prüfung vorhandener Baupläne

40 Weitere Messergebnisse TruView (3D Punktwolke für einfache Messungen im Internet Explorer Digitaler Zollstock)

41 Weitere Messergebnisse TruView (3D Punktwolke für einfache Messungen im Internet Explorer Digitaler Zollstock)

42 Zusammenfassung Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein Konzept für die Erfassung von Langzeitdeformationen am Essener Dom konzipiert und im Rahmen einer Nullmessung erfolgreich umgesetzt. Die Qualität der räumlichen Daten aus dem Terrestrischen Laserscanning ist geeignet Objektverformungen im kleinen Millimeter Bereich zu erfassen. Ein Folgemessung ist für 2017/18 geplant.

43 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Prof. Dr. Ing. Heinz Jürgen Przybilla Hochschule Bochum Fachbereich Geodäsie Labor für Photogrammetrie Lennershofstr Bochum heinz bochum.de