Etablierung von Bewertungsroutinen für terrestrische Laserscanner im Labor für Geodätische Messtechnik

Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit Prüfmethoden zur Qualitäts- und Genauigkeitsbewertung von terrestrischen Laserscannern. Dabei wird sich auf Laboruntersuchungen im Lokalen unter Verwendung von Sollobjekten (wie z.B. Referenzkugeln, Ebenen oder Böhlerstern) konzentriert. Hierfür werden Kenngröße und Prüfparameter definiert, um Ergebnisse von unterschiedliche Laserscanner vergleichbar zu machen. Da es bereits etliche Prüfabläufe in diversen Veröffentlichungen gibt, werden diese zusammengetragen, analysiert und beurteilt, ob und wie diese am Labor für geodätische Messtechnik (LGM) umsetzbar sind. Daraus werden passende Bewertungsroutinen für die Gegebenheiten und Möglichkeiten des LGM abgeleitet. Als wichtige Kenngrößen werden die Antast-, Abstands- Ebenheitmess- sowie Kugelradienabweichung definiert. Außerdem wird das Auflösevermögen eines terrestrischen Laserscanners mithilfe des Böhlersterns getestet. Damit lassen sich Genauigkeitsaussagen zur Formtreue, Geometrietreue und Maßtreue eines terrestrischen Laserscanners treffen. Zusätzlich hierzu berücksichtigt die entwickelte Prüfroutine Untersuchungen des Kantenverhaltens zur Beurteilung der Geometrietreue von geprüften Laserscannern. Aber nicht nur fest definierte Kenngrößen werden in dieser Arbeit berücksichtigt. Auch der Einfluss der gewählten Auflösestufe, der Messentfernung und der Oberflächenreflektivität sowie die Qualität und Genauigkeit der Zielzeichendetektion und der dazugehörigen Registrierung werden in den entwickelten Bewertungsroutinen berücksichtigt. Prüfkörper, welche für diese Untersuchungen benötigt werden und nicht bereits im LGM vorhanden waren, sind selbst konstruiert worden. Als Ergebnis aus den entwickelten Bewertungsroutinen resultiert eine Handreichung, welche den Ablauf der Prüfung inklusive Auswerteprozess kompakt beschreiben soll, sodass diese für den späteren Übungsbetrieb an der Fakultät für Geoinformation eingesetzt werden kann. Um selbst beurteilen zu können, wie aussagekräftig die angepassten Bewertungsroutinen in dieser Arbeit sind, werden sie anhand vier terrestrischer Laserscanner der Fakultät getestet und vergleichende Ergebnisse abgeleitet. Somit soll beurteilt werden können, welcher getestete Scanner die höchste Qualität aufweist bzw. am besten für einen konkreten Anwendungsfall geeignet ist. Diese Beurteilung ist sehr aussagekräftig möglich, sodass die entwickelte Bewertungsroutine validiert werden konnte. Der vom Labor neu angeschaffte Phasenscanner Z+F Imager 5016 erzielt bei den Untersuchungen sehr genaue und qualitativ hochwertige Ergebnisse und kann mit dem ebenso untersuchten Riegl VZ-400 konkurrieren.