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Der Vermessungsingenieur 3/2005

* Neigungsmessungen im Zuge von Bauwerksinspektionen

* Einsatz des 3D-Laserscanning-Systems Mensi GS100

* Zum Einsatz von GPS-Empfängern

* Kirchenburgen in Transsilvanien

* Restklaffenanalyse unter Berücksichtigung der Nachbarschaft

* Einheitliches Europäisches geodätisches Koordinaten- und Bezugssystem

* Latente Restriktionen bei balancierter Ausgleichungsrechnung

* Lokal-normalisierende Bildtransformation

* Eduard Dolezÿal

 

Fachteil

 

Karl-Heinz Kleinert

Neigungsmessungen im Zuge von Bauwerksinspektionen

Alle Ingenieurbauwerke, darunter fallen Straßen, Brücken, Schleusen, Wehre, Kanäle, Dämme etc. sind gemäß DIN 1076 in regelmäßigen Abständen zu prüfen. Darüber hinaus gelten für die Ingenieurbauten der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung weitere Prüfungsvorgaben nach der internen Verwaltungsvorschrift VV-WSV 2101.

Die Wehre und da insbesondere die Wehrpfeiler stellen in der Ausführung einer vermessungstechnischen Inspektionsmessung eine Besonderheit dar. Die traditionellen geodätischen Beobachtungstechniken wie Fluchtprüfung, Nivellement und polare Punktbestimmung scheiden i.d.R. aufgrund ihrer örtlichen Lage und der dadurch bedingten Unzugänglichkeit aus. Die Genauigkeitsanforderungen können durch derartige Messungen nur schwer erfüllt werden.

Christian Hönninger und Thomas Kersten

Einsatz des 3D-Laserscanning-Systems Mensi GS100
Topografische Aufnahme der sächsischen Ringwallanlage Willenscharen

In diesem Beitrag wird der Einsatz des terrestrischen 3D-Laserscanning-Systems Mensi GS100 von Trimble im Fachbereich Geomatik an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg bei der topographischen Geländeaufnahme anhand vorgestellt. Die sächsische Ringwallanlage in Willenscharen (Schleswig-Holstein) wurde gescannt, um aus der gesamten Punktwolke einen Höhenlinienplan 1:1.000 abzuleiten. Die Qualität der aus den Laserscannerdaten modellierten digitalen Geländemodelle wird mit Referenzdaten verglichen und die Effizienz der Datenerfassung kritisch diskutiert.

Klaus Kerkow

Zum Einsatz von GPS-Empfängern
Am Beispiel archäologischer Ausgrabungen im Kaukasus

Im September 2004 fand in der Kaukasusregion in Armenien eine Lehrgrabung der Universität Innsbruck ihren Anfang.

In Zusammenarbeit mit der Universität Jerewan sollen weitere Grabungen folgen, die - geplant auf einen Zeitraum von mehreren Jahren - wichtige Erkenntnisse für Historiker und Archäologen sowie Sprach- und Kulturwissenschaftler zum Reich der Urartäer liefern könnten.

Armenien liegt zwischen Schwarzem Meer und Kaspischem Meer, inmitten eines politisch brisanten Spannungsfeldes seiner Nachbarn Aserbaidschan, Georgien, Iran und der Türkei. Seit 1991 ist Armenien erneut eine unabhängige Republik.

Armenien scheint direkt dem Paradies entsprungen. Geschichte hat hier keinen Namen - sie war schon immer da. Die armenische Nation ist reich an kulturellem Erbe und das Land besitzt ein Klima, das insbesondere in den Sommermonaten in kargen Berglandschaften und weiten, großflächigen Ebenen eine schier unerträgliche Hitze entfalten kann. Licht ist hier buchstäblich mit den Händen greifbar und der Ararat ruht majestätisch wie schon zu Noahs Zeiten.

Das Institut für Alte Geschichte und Altorientalistik an der Universität Innsbruck hat sich unter der Leitung ihres engagierten Organisators Dr. Wilfrid Allinger-Csollich auf archäologische Spurensuche zu einem der ältesten Kulturvölker des Christentums begeben.

Aramus ist ein Dorf unweit der Hauptstadt Jerewan in der Provinz Kotayk gelegen. Unter einem Hügel verborgen erstreckt sich im südöstlichen Ende des Dorfes eine urartäische Festungsanlage. Diese war Ziel des Ausgrabungsbeginns 2004.

Eiko Henke, Holger Kramer und Thomas Wolf

Kirchenburgen in Transsilvanien
Messkampagnen der HTW Dresden (FH) in Siebenbürgen

Es war für die HTW Dresden (FH - Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) - ein ungewöhnliches Messprojekt das gemischte Gefühle auslöst. Wie kam es dazu? Angesprochen hatte die HTW Dresden (FH) eine Absolventin des FB Vermessungswesen/Kartographie, die im Jahr 2002 in der Bauabteilung des Landeskonsistoriums der Evangelischen Kirche A.B. in Rumänien arbeitete. Sie hatte dort die Aufgabe, u.a. Kirchen, Kirchenburgen und Pfarrhäuser zu vermessen. Da die Vermessung der Kirchenburg Bodendorf anstand, unterbreitete sie den Vorschlag für eine Vermessungsexkursion nach Rumänien. Durch das Engagement von Prof. Dr.-Ing. J.-H. Walter, die Verbundenheit zu Siebenbürgen von Prof. Dr.-Ing. W.-R. Uhlig, die Abenteuerlust von Dipl.-Ing. (FH) H. Kramer und die Reiselust engagierter Studenten war es im Rahmen des an der HTW Dresden (FH) neu eingeführten Lehrgebietes Projekte im 7. Semester möglich, dieses Vorhaben zu realisieren. Es war auch notwendig, entsprechende Sponsoren zu finden. Spenden leisteten das Evangelisch-Lutherisches Landeskirchenamt Sachsens und Gustav-Adolf-Werk Sachsen, der VDV Landesverband Sachsen, sowie die teilnehmenden Studenten in Form eines Eigenbeitrages. In beiden Jahren konnten wir einen VW-Transporter der HTW (FH) bekommen und zusätzlich 2003 einen VW T4 vom Autohaus Franke und Moritz aus Freiberg sowie 2004 einen VW-Bus vom Vermessungsbüro Kaden aus Dresden. Das Vermarkungsmaterial sponserte in beiden Jahren das Vermessungsbüro Lantzsch aus Chemnitz. Ein technisch gutes Instrument für möglichst weite reflektorloses Zielungen wurde durch die Firma Leica Geosystems zur Verfügung gestellt, ganz besonderer Dank gilt hier Dipl.-Ing. D. Rademacher aus Klingenberg. Weitere Instrumente und Geräte lieferte der FB Vermessungswesen/Kartographie für die Vermessungsarbeiten und für die bautechnische Untersuchung der FB Bauingenieurwesen/Architektur. Für Stolzenburg stellte Yellow Computertechnik GbR aus Elstra 2 SlimLine-PCs zur Verfügung.

Hans Fröhlich und Meinolf Vogt

Restklaffenanalyse unter Berücksichtigung der Nachbarschaft
Eine Anregung für Transformationsprogramme

Diese Publikation befasst sich mit der nummerischen Analyse von Restklaffungen unter Berücksichtigung der Nachbarschaft insbesondere bei großen Stützpunktmengen.

Fred Killet

Einheitliches Europäisches geodätisches Koordinaten- und Bezugssystem
Bereitstellung geeigneter Transformationssoftware

In den europäischen Ländern stand um die Jahrtausendwende die Umstellung von den bis dahin verwendeten Koordinaten- und Bezugsystemen auf ein einheitliches, europaweites geodätisches System an. Zur Zeit mangelt es noch an flexibel einsetzbare Software, die sowohl ad hoc Berechnungen ausführen kann, als auch in der Lage ist, Koordinatentransformationen aus Dateien verschiedener Formate oder im Stapelverfahren (Batch) in großen Mengen durchzuführen.

Die aktuellen und viele historische Koordinaten- und Bezugssysteme aller Staaten der Europäischen Union (EU) einschließlich der Osterweiterung vom April 2004 stehen im Programm TRANSDAT für Koordinatentransformationen zur Verfügung. Darüber hinaus behandelt das Programm auch Koordinaten- und Bezugssysteme von nicht der EU angehörenden europäischen Staaten und natürlich die weltweit verwendeten Systeme sowie vom Anwender definierte Systeme.

TRANSDAT erfüllt auch den Wunsch Koordinatendateien unterschiedlicher Formate umzurechnen oder zu konvertieren. Dafür unterstützt es die Dateiformate Text, dBase, ArcShape und ArcGenerate. Auch das Stapelverfahren zum Umrechnen einer größeren Anzahl von Dateien wird vom Programm unterstützt.

Torsten Miertsch

Latente Restriktionen bei balancierter Ausgleichungsrechnung
Kurzfassung einer Diplomarbeit

Das Ziel dieser Arbeit waren die Analyse, Untersuchung, Aufdeckung latenter Restriktionen vorrangig in vermessungstechnischen Bereichen der Ausgleichungsrechnung. Da im Vermessungswesen im großen Maße geometrische Zusammenhänge bzw. Strukturen auftreten, war es ein Anliegen, ob in solchen Strukturen, seien es z.B. Strecken-, Höhennetze, jedwede Art von Koordinatentransformationen oder photogrammetrischen Zusammenhängen, innere latente Restriktionen zum Tragen kommen, und ob solche Einschränkungen auf die mögliche Balancierung der Messaufgabe Einfluss haben.

Ausgang aller Betrachtungen war ein überbestimmtes Rechenmodell, d.h. dass mehr Beobachtungen als zu bestimmende Unbekannte angenommen werden, wobei in bestimmten Fällen etwaige Rangdefekte in der Koeffizientenmatrix aufzudecken waren. Auf das Eintreten äußerer Restriktionen, wie sie sich z.B. bei der Netzeinpassung bei koordinatenmäßig bekannten Festpunkten ergeben, wurde bei der Arbeit nur informativ eingegangen, mit dem Hinweis, dass ein Modell mit äußeren Restriktionen durch die Lagrangesche Multiplikatorenmethode gelöst werden kann.

Ausgehend von dem Modell ohne äußere Restriktionen wurden im weiteren alle Untersuchungen im sogenannten Gauß-Markow-Modell durchgeführt.

Roland Dreyer

Lokal-normalisierende Bildtransformation
Bildoptimierung mit dem Retinex-Verfahren

Aus historischen Flurkarten, alten Fotos oder Luftbildern lassen sich die Nutzinformationen oft nur mit Mühe gewinnen. Spätestens bei der digitalen Archivierung wird die schlechte Qualität des Originals offenkundig. Mit dem MultiScale-Retinex-Verfahren können schwierige Scans dramatisch verbessert werden - automatisch im Batchprozess.

Eine räumlich und spektral extrem inhomogene Beleuchtung wie bei Aufnahmen gegen den strahlend blauen Himmel oder in der rötlichen Abenddämmerung ist der Alptraum jedes Fotografen. Obwohl unser extrem adaptionsfähiges Auge die reale Szene problemlos erkennen kann, ist die Detailzeichnung im Bild in den Tiefen "abgesoffen" oder geht in den Lichtern verloren.

Diesen Zeichnungsverlust zu vermeiden heißt, sich vom tradierten Konzept der originalgetreuen Reproduktion zu verabschieden. An seine Stelle tritt dann ein "lokal-normalisierender Transformationsprozess". In seinem Ansatz ist dieser Normalisierungsprozess in der analogen Reprotechnik schon lange bekannt: die "unscharfe Maske" ist ein globaler nichtlinearer Normalisierungsprozess für die Detailwiedergabe mit der Funktion eines Hochpassfilters.

Eine intelligente Bildverbesserungssoftware auf der Basis der Retinex-Theorie von Edwin Land kann extrem kontrastreiche und farbstichige Bilder realistisch und ohne Zeichnungsverluste wiedergeben. Der Kern des Retinex-Algorithmus ist eine wahrnehmungsbasierte Bildbearbeitung, die unverfälschte Farben im Sinne der Farbkonstanz und eine dynamischen Bildkompression verbindet. Das Retinex-Konzept versucht, einzelne Bildbereiche zu klassifizieren: gemäß ihrem Ortsfrequenzspektrum, also ihrer Detailstruktur, in mehreren Farbspektralbereichen. Das Verfahren basiert auf der statistischen Informationstheorie und simuliert die visuelle Wahrnehmung in der digitalen Reproduktion. Der Beleuchtungseinfluss auf die Farb- und Detailwiedergabe des Originals wird gewissermaßen herausgerechnet.

Bernhard Zimmermann

Eduard Dolezÿal
Zum Gedenken an seinen 50. Todestag

Vor 50 Jahren, am 8. Juli 1955, starb der verdienstvolle Professor Dr.h.c.mult. Eduard Dolezÿal. Er war einer der populärsten österreichischen Geodäten, der sich insbesondere bei der Entwicklung der Photogrammetrie zu einem geodätischen Messverfahren große Verdienste erworben hat. Zugleich war er der Begründer der "Internationalen Gesellschaft für Photogrammetrie". Als Hochschullehrer und Wissenschaftsorganisator hat er wesentlichen Einfluss auf die Entwicklung des Vermessungswesens in Österreich genommen.