Erfassung und Darstellung von Infrastrukturdaten mit GIS, Laserscanner und Befahrungsbildern

Transkript

1 10. Mitteldeutsches GEOforum, 19. September 2013, Leipzig Erfassung und Darstellung von Infrastrukturdaten mit GIS, Laserscanner und Befahrungsbildern

2 Inhalt / Methodik Gesetzesgrundlagen FGSV / DOPPIK Ordnungssystem / Zieldatenbank Erfassungs- Technologien Datenermittlung Darstellung Visualisierung ZIEL

3 Ordnungssystem und Netzbeschreibung

4 Erfassungstechnologien Händische Erfassung GIS Luftbilder Kinematische Erfassung

5 Auswertung digitaler Luftbilder (DOP)

6 Messfahrzeug I.R.I.S Kamera = Sensor Hochauslösende Einzelbildkameras (farbig, photogrammetrisch kalibriert) 2 GPS Antennen Trimble (Erfassung GPS und GLONASS), 10 Hertz Inertial Measurment Unit (IMU) (Winkelmessung + Beschleunigung um alle 3 Achsen) Zentrale Einheit zur Positionsbestimmung LV POS 420 APPLANIX, Speicherung aller Sensorrohdaten (200 Hertz), Synchronisationsimpulse (für Kameras + Sensor etc.) Odometer (hochpräzise Erfassung des Weges)

7 Messfahrzeug S.T.I.E.R Orthofotos der Straße Einzelbilder des Straßenraums Längsebenheit Querebenheit 3D-Oberfläche durch Laserscan

8 Laserscanner CLEARANCE PROFILE SCANNER (CPS) des Fraunhofer IPM Institutes Freiburg: Laserklasse 1 (augensicher) Messentfernung bis zu 30m Scannwinkel 350 Schutzart Gehäuse IP67

9 Laserscanner Pavement Profile Scanner (PPS) des Fraunhofer IPM Institutes Freiburg: 900 Punkte je Scan (im Querprofil) Erfassungsbreite: 4,00 m Punktabstand im Querprofil variabel 800 Hz Aufnahmefrequenz aller 2 cm 1 Querprofil Laserklasse 1 augensicher

10 Messfahrzeuge Hauptkomponenten der Fahrzeuge I.R.I.S / S.T.I.E.R Positionierungs- und Orientierungssystem (POS): GPS, Inertialsystem (Messung Winkel & Beschleunigungen um alle 3 Achsen) Wegstreckenerfassung Hochauflösende Einzelbildkameras Laserscanner Alle Daten werden mit einer Georeferenzierung erfasst.

11 Messfahrzeug A.T.L.A.S schmale Wege und Gassen Weinbergwege Unterführungen Rad-, Gehwege Deichwege

12 Auswertung digitaler Einzelbilder Straßennetz Bestandsdaten Zustandsdaten Betriebsdaten Geokoordinaten und Netzbezug

13 Auswertung digitaler Einzelbilder

14 Flächenbildung / Geometrien Flächenarten Fahrbahn Parkflächen Geh- / Radweg Sonstige Borde Unbefestigte Streifen Flächenmodelle Rechteck Trapez Realflächen plus Deckschichtarten

15 Querschnitte und Flächenbildung Es werden folgende in den Messbildern sichtbaren Flächenarten unterschieden und separat aufgenommen: Kategorie Fahrbahn Parkflächen Gehweg Sonstige Borde Unbefestigte Streifen Flächenart Schichten des Straßenkörpers, Verkehrsinseln, Geschwindigkeitsbremsen, Fahrbahnmarkierungen, Fußgängerüberquerungshilfen Parkbuchten, Parktaschen, Parkstreifen, Taxistände, Parkplätze, sonstige Plätze. Parkstände (innerhalb des Fahrbahnbereichs) Radwege, Gehwege, kombinierte Rad- und Gehwege Bushaltestellen, Unterstände Bushaltestellen, Kantensteine, Tiefbord, Hochbord, Schrägbord, Pflasterstein Pflanzbeete in der Fahrbahn, Gräben, Bankette,Grünstreifen, mehrjährige Pflanzen und Bäume in Pflanzbeeten und Grünstreifen

16 Rechteckflächen FGSV Arbeitspapier Nr. 9/K 1.3

17 Trapezflächen FGSV Arbeitspapier Nr. 9/K 1.3

18 Realflächen FGSV Arbeitspapier Nr. 9/K 1.3

19 Bestandsaufnahme - Trapezflächen Flächen Inventar Zustand

20 Bestandsaufnahme - Trapezflächen

21 Bestandsaufnahme - Realflächen

22 Realflächen

23 Inventar- Erfassung Lageermittlung verschiedener Elemente des Straßeninventars, die zum Zeitpunkt der Erfassung in den Messbildern sichtbar sind. Je Element werden folgende Attribute erfasst: Station [m] im Straßenabschnitt Lage (links, Mitte, rechts) geografische Koordinate [Koordinatensystem: WGS 84/UTM]

24 Inventar- Erfassung Es können zahlreiche Ausstattungselemente unterschieden und separat aufgenommen werden StVO-Zeichen mit wegweisender Beschilderung und Straßennamensschildern Beleuchtungsmasten Straßenabläufe Bäume im Grünstreifen (d > 10 cm) Bushaltestellen Durchlässe Geschwindigkeitsbremsen Info-Leitsystem Verkehrszeichenbrücken Pflanzflächen / -beete Bänke E-Verteilerschrank Hydranten Kanaldeckel Litfasssäulen Poller, Absperrpfosten Papierkörbe Streugutbehälter Brücken Stützmauern Schutzplanken Lärmschutzwände... weitere auf Anfrage

25 Verkehrszeichen, Beleuchtung, Inventar

26 Verkehrszeichen, Beleuchtung, Inventar

27 Visualisierung von Straßendaten im Messbildviewer + GIS

28 Visualisierung von Laserscan-Straßendaten Viewer / GIS

29 Auswertungen der Punktwolken der Laserscanner PPS / CPS Digitales Geländemodell der Fahrbahnoberfläche Abflussmodelle und dreidimensionale Darstellung mit Höhenlinien

30 Auswertungen der Punktwolken der Laserscanner PPS / CPS Darstellung und Messungen von Straßenquerschnitten

31 Auswertungen der Punktwolken der Laserscanner PPS / CPS Auswertungen von Durchfahrtshöhen unter Brücken

32 Auswertungen der Punktwolken der Laserscanner PPS / CPS Erfassung von Höhen von Schutzeinrichtungen

33 Laserscan-Straßendaten

34 Visualisierung von Bestandsdaten in (neuen) Befahrungsbildern

35 Visualisierung von Flächen und Inventar

36 Visualisierung von Flächen und Inventar

37 Visualisierung von Flächen und Inventar

38 Visualisierung von Flächen und Inventar 360 Cycloramas

39 Visualisierung von Flächen und Inventar Live

40 Ergebnisse einer Bestandserfassung Genaue Mengenerfassung Darstellung in GIS Aufbau Straßendatenbank Ermittlung Anlagevermögen Erhaltungsmanagement Sicherheitsanalysen Verkehrszeichenkataster Baumkataster Beleuchtungskataster Hydrantenkataster...

41 Dipl.-Ing. Bestandserfassung von Straßennetzen - Flächen, Inventare