Photogrammetrische Aufnahme und 3D-Punktewolken-Prozessierung einer Ortsbrust im maschinellen Tunnelvortrieb und dessen Vergleich mit einem Laserscan

In diesem Artikel wird die Masterarbeit von Frau Dipl.Ing. Simone Schachner behandelt, die die Anwendung und Analyse eines photogrammetrischen Messsystems zur digitalen geologischen Dokumentation einer Ortsbrust im maschinellen Tunnelvortrieb beinhaltet. Das innovative Kamerasystem, entwickelt in Zusammenarbeit mit der Montanuniversität und der Firma Geodata MT GmbH, ermöglicht trotz beschränkter Zugänglichkeit eine vollflächige digitale Kartierung der Ortsbrust. Aus den abgebildeten ringförmigen Teilabschnitten wurde mit der Software Agisoft-Metashape eine Punktewolke erzeugt, die anschließend mit Laserscandaten verglichen wurde. Der Laserscan wurde als fehlerfreie Referenz angenommen und konnte so als Referenz zur Betrachtung der Richtigkeit der photogrammetrischen Punktewolke dienen. Neben einem qualitativ hochwertigen Bildverband und hoher Präzision zeigte die photogrammetrisch prozessierte Punktewolke in den Randbereichen der Teilabschnitte eine Abweichung gegenüber den Laserscandaten. Dies ist mit der Nichterfüllung der empfohlenen Mindestüberlappung der Aufnahmen zu begründen, die auf sich auf das geringe Zeitfenster zur Ortsbrustaufnahme und der daraus resultierenden minimalen Anzahl an Kameras zurückführen lässt. Zur Abhilfe und Verbesserung der Richtigkeit der photogrammetrisch prozessierten Ortsbrust wird eine Erhöhung der Anzahl der Kameras und eine Verlängerung des Zeitfensters für die Bildaufnahme empfohlen.

This article deals with the master thesis of Dipl.Ing. Simone Schachner, which includes the application and analysis of a photogrammetric measuring system for the digital geological documentation of a tunnel face in mechanized tunnelling. The innovative camera system, developed in cooperation with the Montanuniversität and the company Geodata MT GmbH, enables full-surface digital mapping of the tunnel face despite limited accessibility. A point cloud was generated from the mapped ring-shaped sections using Agisoft Metashape software, which was then compared with laser scan data. The laser scan was assumed to be an error-free reference and could therefore be used as a reference for observing the accuracy of the photogrammetric point cloud. In addition to a high-quality image composite and high precision, the photogrammetrically processed point cloud showed a deviation from the laser scan data in the edge areas of the subsections. This can be explained by the failure to meet the recommended minimum overlap of the images, which can be attributed to the small time window for the local breast recording and the resulting minimum number of cameras. To remedy this and improve the accuracy of the photogrammetrically processed face, an increase in the number of cameras and an extension of the time window for image acquisition is recommended.