Mobile Mapping - Schnell und flexibel zur Punktwolke und zum 3D Modell 10. Vermessungsingenieurtag 3. Geodätentag der HFT Stuttgart Prof. Dr. Michael Hahn, HFT Stuttgart 1
Übersicht Green Mobile Mapping Thermographie Mobile Mapping handheld Mobile Mapping Hyperspektrale Stadt 2
Entwicklungstrends Mobile Mapping ALS / MLS GPS & INS UAV /RPA Kameras & GPS & Laser Punktwolken: Lidar und Kamera Outdoor & Indoor 1980 1990 2000 2010 Direkte Georeferenzierung Sensor Integration SLAM 3
Komponenten von Mobile Mapping Systemen Navigationssensorik Laserscanner Kameras 4
Mobile Mapping Systeme TopScan Leica Pegasus: Two Topcon IP-S2 Compact + 5
Mobile Mapping - Handheld 2D Laser IMU 6
Theorie: Inertiale Messtechnik IMU inertial measurement unit Kombination von Inertialsensoren zur inertialen Messeinheit 3 Beschleunigungsmesser 3 Drehratenmesser (Gyro) a z 7
Inertiale Messtechnik (2D) North a x East a y x x N E cos A sin A sin A a cos A a x y dt dt v v N 0 E0 dt x x N 0 E0 8
Inertiale Messeinheit Beschleunigungs- und Drehratensensoren (6 DOF) zusätzlich: Magnetfeldsensoren - Drift /Azimut Temperaturstabilisierung/-messung - Drift Sensorintegration IMU/GNSS - Driftkorrektur und Verbesserung der Genauigkeit MEMS IMU micro-electro-mechanical-systems 9
Charakterisierung der Gyros nach deren Driftrate o Strategic Gyro 1 pro Monat o Navigation-grade Gyro 1 pro Woche o Tactile Gyro 1 pro Stunde (0.1-10 /h) o Comsumer-grade Gyro 1 pro Sekunde ( > 100 /h) (MEMS) (Schwarz und El-Sheimy, 2007) 10
Projektbeispiele o Studentische Projekte und Forschungsprojekte 11
Inertiale Messtechnik (6. Sem.) Projekt: Killesberg-Kleinbahn Erfassung des Streckennetzes mit den GPS/INS von OXTS 12
Killesberg-Kleinbahn Erfassung des Streckennetzes mit den GPS/INS von OXTS 13
Neigung [%] Größte Steigung: 4.9 % Höhendifferenz: 22,1 m Höchster Punkt: GPS Koordinaten 48,805147 9,168565 408,67 Größtes Gefälle: -6,95 % Gesamtstrecke: 2056,9 m Niedrigster Punkt: GPS Koordinaten 48,802829 9,173471 386,58 14
Lagegenauigkeit σ x, σ y [m] > 0.6 0.5 0.6 0.4 0.5 0.3 0.4 0.2 0.3 0.1 0.2 < 0.1 15
Inertiale Messtechnik 2014 mit Applanix POS-LV 420 und Faro Laserscanner Focus 3d x330 => Workshop #3 M. Ziegler 16
Schnell und flexibel zur Punktwolke Erfassung von Gebäuden Straßen Stadtinventar* ) * ) alle ortsfesten Objekte im Außenbereich des öffentlichen Stadtraums. Beispiele Bäume, Verkehrszeichen, Straßenlampen, Parkbänke,. 17
Mobiles System HFT - Research - Faro Laserscanner - Applanix IMU, - geod. GNSS, - Odometer Konfiguration TIR RGB VNIR GPS / IMU GPS / IMU Laserscanner FLIR SC 645 Canon 5D Mark II Rebel XT Xsens MTI-G OXTS RT 2002 Faro Focus3D 18
MLS Punktdichte detektierte Gebäudefassaden 19
MLS - Punktwolke (HFT Bau 2) 20
Segmentierung der Punktwolke Bau 2 HFT 21
Solarpotential HFT - Fassaden Studentische Projektarbeit SS 2013 (Voinov, Koukofikis, Jaibu) 22
Nachhaltiges Handeln Die wachsende Zahl von Geländewagen soll den Staat nicht dazu animieren, Verkehrswege zu Off- Road-Pisten mutieren zu lassen Verkehrsrechtsanwalt Volker Lempp ACE Auto Club Europa laut dpa (29.01.2003) 23
MM: Hyperspektralbildflug Straßenmaterialien und - zustände Hyperspektraldaten HyMap Sensor 126 Bänder: 0,45-2,5 μm 24
Asphalt: schlechter und guter Zustand Diskriminanzanalyse 25
Klassifizierung mit Straßenmaske Klassen o Asphalt o Schotter o Beton 26
Harteneckstrasse LB Zustand: schlecht Pansharpened HyMap Klassifikationsergebnis 27
Fortführung im Forschungsprojekt RoadInspect (2013-2016) => nachfolgender Vortrag Dr. Engels 28
Fernwärmenetz der Stadtwerke LB MM Fahrzeug mit Thermographie-Kamera Detektion von Wärmeverlusten in Fernwärmenetz FLIR SC645: Spektralbereich 7.5 14 μm 640 by 480 pixels 25 Hz IMU/GNSS: OXTS (Projektentwicklung mit TopScan) 29
Fernwärmenetz der Stadtwerke LB 30
Fernwärmenetz der Stadtwerke LB MM Thermographie 31
Fernwärmenetz der Stadtwerke LB Video 32
Handheld Mobile Mapping mit dem ZEB 1 2D Laser + IMU Driftkorrektur über erfasste Punktwolke (SLAM) 33
HFT Bau 2, 2. Stock 127 m 6 Min 2 Sec. 14.8 Mio Punkte 34
HFT Bau 2, 2. Stock 35
HFT Bau 2, 2. Stock 36
HFT Bau 2, 2. Stock 37
Hotel Erbprinzenpalais: ZEB- Punktwolke UG +EG+OG+DG Vermessungsbüro Meßmer 38
Schnell und flexibel zur Punktwolke und zum 3D Modell 39