Ingenieurgeodätisches Monitoring anthropogener Strukturen mittels 3D Punktwolken

Das terrestrische Laserscanning (TLS) nimmt einen immer größeren Stellenwert beim ingenieurgeodätischen Monitoring von natürlichen und anthropogenen Strukturen und Objekten ein. Insbesondere bei komplexen Objektoberflächen weist das TLS aufgrund der flächenhaften Erfassung gegenüber den konventionellen, punktuellen Vorgehensweisen entscheidende Vorteile auf. Aufgrund der Komplexität des Messverfahrens ist es wichtig, dass der gesamte Mess- und Auswerteprozess sehr detailliert geplant und systematisch analysiert wird, um eine hinreichende Datenqualität bei den Monitoringergebnissen zu erzielen. Denn trotz aufwendiger Kalibrierung und Datenanalyse sind bei Monitoringaufgaben systematische Messabweichungen nicht immer zu vermeiden. Dies liegt z. B. an den atmosphärischen Einflüssen, den Eigenschaften des Monitoringobjektes und den Messunsicherheiten der Sensorik. Diese Unsicherheiten können jedoch durch eine geeignete Vorgehensweise signifikant reduziert werden, sodass sich das TLS für das ingenieurgeodätische Monitoring und im Speziellen für die flächenhafte Deformationsanalyse natürlicher und anthropogener Objekte sehr gut einsetzen lässt.
Das Ziel der Masterarbeit war die Erarbeitung und praktische Anwendung der ingenieur-geodätischen Monitorings mittels 3D Punktwolken terrestrischer Laserscanner mit allen notwendigen Schritten von der Aufnahmeplanung, der Durchführung bis zum Epochenvergleich. Hierzu standen zwei exemplarische Objekte zur Verfügung: eine Gabionenwand sowie der Kircheninnenraum der Klosterkirche Fredesloh. Im Rahmen der Masterarbeit wurden folgende Punkte bearbeiten: Durchführung des Feldprüfverfahrens für den terrestrischen Laserscanner gemäß dem DVW-Merkblatt; Entwicklung eines zwischen den Objekten übertragbaren Monitoringkonzeptes unter Berücksichtigung der bereits durchgeführten Messungen des GIH; Durchführung und Aufbereitung jeweils einer weiteren Messkampagne pro Objekt. Aufbauend auf den erfassten 3D-Punktwolken wurde eine flächenhafte Deformationsanalyse vorbereitet, in dem die Objekte mit mathematischen Flächen und Körpern, wie Ebenen und Ellipsoiden, approximieren wurden. Abschließend erfolgte der Vergleich zwischen den zur Verfügung stehenden Messepochen.