TY - THES

T1 - Photogrammetrische Aufnahme und 3D-Punktewolken-Prozessierung einer Ortsbrust im maschinellen Tunnelvortrieb und deren Vergleich mit einem Laserscan

AU - Schachner, Simone

N1 - nicht gesperrt

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - In dieser Arbeit wurde die mit bildverarbeitender Software durchgeführte Bildverknüpfung von photogrammetrisch erfassten ringförmigen Teilabschnitten, den sogenannten Aufnahmespuren einer Ortsbrust im kontinuierlichen Tunnelvortrieb, untersucht. Zur Qualitätskontrolle wurde neben der inneren Genauigkeit besonderes Augenmerk auf die äußere Genauigkeit der rekonstruierten Ortsbrust gelegt. Der Bildverband wurde im nördlichen Zugangsstollen der zweiten Röhre des Gotthard-Straßentunnels mit dem Kamerasystem der Montanuniversität und der Firma Geodata MT GmbH photogrammetrisch aufgenommen. Das Kamerasystem wurde im Rahmen einer Forschungszusammenarbeit entwickelt und dient dem digitalen Ortsbrustmonitoring im maschinellen Tunnelvortrieb. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass durch sorgfältige Einstellung der Aufnahmeparameter qualitativ hochwertige Aufnahmen erzielt wurden, die den Bildverarbeitungsprozess und die Bildverknüpfung nicht beeinträchtigten. Jedoch gestaltete sich die Realisierung einer ausreichenden seitlichen Bildüberlappung aufgrund der festen Kameramontagepositionen, die von der spezifischen Schneid-Diskenanordnung am Bohrkopf abhängig waren, als problematisch. Demzufolge konnten während dem Bildverarbeitungsprozess keine Bildverknüpfungen zwischen den Aufnahmespuren hergestellt werden. Aufgrund dessen resultierten aus der Simultankalibrierung Orientierungsparameter auf Basis eines unvollständig verknüpften Bildverbandes, die zu voneinander unabhängigen Aufnahmespuren mit hoher innerer Genauigkeit führten. Durch Distanzermittlung zu einem Laserscan wurde eine unzureichende äußere Genauigkeit der photogrammetrisch prozessierten Rekonstruktion der Ortsbrust festgestellt. Die Ergebnisse der Evaluierung der äußeren Genauigkeit verdeutlichen, dass die Korrektur der Kameraausrichtung nicht optimal möglich war, wodurch diese zwar mit einer hohen inneren Genauigkeit rekonstruiert werden konnten, jedoch die äußere Genauigkeit negativ beeinflussten. Zur Verbesserung der Verknüpfung einzelner Aufnahmespuren wurden Lösungsansätze wie die Optimierung der Überlappung der Aufnahmespuren und der Kameraausrichtung vorgeschlagen. Die erzielten Fortschritte ermöglichen nicht nur eine effizientere Nutzung des Kamerasystems, sondern eliminieren auch den zusätzlichen Verarbeitungsschritt der Koregistrierung der Aufnahmespuren.

AB - In dieser Arbeit wurde die mit bildverarbeitender Software durchgeführte Bildverknüpfung von photogrammetrisch erfassten ringförmigen Teilabschnitten, den sogenannten Aufnahmespuren einer Ortsbrust im kontinuierlichen Tunnelvortrieb, untersucht. Zur Qualitätskontrolle wurde neben der inneren Genauigkeit besonderes Augenmerk auf die äußere Genauigkeit der rekonstruierten Ortsbrust gelegt. Der Bildverband wurde im nördlichen Zugangsstollen der zweiten Röhre des Gotthard-Straßentunnels mit dem Kamerasystem der Montanuniversität und der Firma Geodata MT GmbH photogrammetrisch aufgenommen. Das Kamerasystem wurde im Rahmen einer Forschungszusammenarbeit entwickelt und dient dem digitalen Ortsbrustmonitoring im maschinellen Tunnelvortrieb. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass durch sorgfältige Einstellung der Aufnahmeparameter qualitativ hochwertige Aufnahmen erzielt wurden, die den Bildverarbeitungsprozess und die Bildverknüpfung nicht beeinträchtigten. Jedoch gestaltete sich die Realisierung einer ausreichenden seitlichen Bildüberlappung aufgrund der festen Kameramontagepositionen, die von der spezifischen Schneid-Diskenanordnung am Bohrkopf abhängig waren, als problematisch. Demzufolge konnten während dem Bildverarbeitungsprozess keine Bildverknüpfungen zwischen den Aufnahmespuren hergestellt werden. Aufgrund dessen resultierten aus der Simultankalibrierung Orientierungsparameter auf Basis eines unvollständig verknüpften Bildverbandes, die zu voneinander unabhängigen Aufnahmespuren mit hoher innerer Genauigkeit führten. Durch Distanzermittlung zu einem Laserscan wurde eine unzureichende äußere Genauigkeit der photogrammetrisch prozessierten Rekonstruktion der Ortsbrust festgestellt. Die Ergebnisse der Evaluierung der äußeren Genauigkeit verdeutlichen, dass die Korrektur der Kameraausrichtung nicht optimal möglich war, wodurch diese zwar mit einer hohen inneren Genauigkeit rekonstruiert werden konnten, jedoch die äußere Genauigkeit negativ beeinflussten. Zur Verbesserung der Verknüpfung einzelner Aufnahmespuren wurden Lösungsansätze wie die Optimierung der Überlappung der Aufnahmespuren und der Kameraausrichtung vorgeschlagen. Die erzielten Fortschritte ermöglichen nicht nur eine effizientere Nutzung des Kamerasystems, sondern eliminieren auch den zusätzlichen Verarbeitungsschritt der Koregistrierung der Aufnahmespuren.

KW - Geomonitoring

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U2 - 10.34901/mul.pub.2024.066

DO - 10.34901/mul.pub.2024.066

M3 - Masterarbeit

ER -