Scannen auf der Akropolis

Technik
&mehr
Scannen auf der Akropolis
Ausgabe 2010-2
Eine Publikation für Fachleute der Vermessung
und Kartografie
Strategien für
Rohrleitungsvermessungen
Restaurierung eines
gotischen Meisterwerks
Eine Millionen Strommasten
Weltweit größtes Projekt zur
Waldbestandserfassung
Technik
&mehr
Willkommen zur neuesten Ausgabe
von Technik&mehr!
Verehrte Leser,
Immer wieder sind wir beeindruckt von den einzigartigen und spannenden
Projekten, in die unsere Kunden weltweit involviert sind. Jedes dieser Projekte —
und viele andere — zeigen die hohe Effizienz und Produktivität, die sich durch
den Einsatz der Trimble® Technologie erzielen lassen. Beim Lesen dieser Ausgabe
von Technik&mehr werden Sie über einige der Projekte mehr erfahren: ein ScanProjekt unter Einsatz innovativer Technik auf der Akropolis in Griechenland, die
weltweit umfangreichste Waldbestandserfassung in Chile mit Hilfe moderner
Raumdatentechnologie, die Ausbaggerung einer Schifffahrtsroute mit Hilfe
eines GNSS-Netzes im Raum Philadelphia sowie die Inventarisierung von
einer Millionen Strommasten in Manitoba
(Kanada) unter Einsatz eines Geografischen
Informationssystems (GIS).
Außerdem werden Sie von den Vorzügen der
Trimble VISION™ Technologie lesen, die
fortschrittlich denkende Vermessungsingenieure
in Frankreich, den USA und Kanada zu nutzen
wissen. Die in der Trimble VX™ Spatial Station
und der neuen Trimble S8 Totalstation installierte
innovative Technologie macht es möglich, vom
Controller aus “zu sehen, was das Instrument
sieht” und aus der Distanz Messungen auszulösen,
ohne während einer Aufstellung zum Instrument
zurückkehren zu müssen. Damit macht die
Trimble VISION Technologie das Arbeiten im
Chris Gibson: Vicepresidente,
Feld
nicht nur sicherer und effizienter, sondern
Survey Division
ermöglicht auch die Ausführung von Arbeiten,
die bislang nicht realisierbar waren.
Die bereits seit fünf Jahren veranstaltete internationale Anwenderkonferenz
Trimble Dimensions wird auch in diesem Jahr stattfinden, und zwar vom 8.
bis 10. November im Hotel Mirage in Las Vegas (Nevada, USA). Das Thema
der Trimble Dimensions 2010 “Converge, Connect, Collaborate“ verspricht
Erkenntnisse darüber, wie einheitliche Technologien die Art und Weise prägen,
in der Fachleute der Vermessung und Kartografie, des Ingenieur- und Bauwesens,
der Geoinformations­
branche und des mobilen Ressourcenmanagements
ihre Verbindungen knüpfen und kooperieren, um erfolgreich zu arbeiten. Die
Teilnehmer werden Gelegenheit haben, sich mit führenden Vertretern der
Branche zu vernetzen, Partnerschaften aufzubauen, neue Kontakte zu knüpfen,
Potenziale zu diskutieren und herauszufinden, wie sie den Herausforderungen
des heutigen wettbewerbsgeprägten Arbeitsumfelds begegnen können. Lassen
Sie sich Trimble Dimensions 2010 nicht entgehen!
Und schließlich, falls Sie an einem innovativen Projekt arbeiten, von dem Sie
gerne berichten möchten, würden wir uns freuen, mehr darüber zu erfahren:
Senden Sie einfach eine E-Mail an Survey_Stories@trimble.com.
Wir hoffen, Sie haben Vergnügen beim Lesen dieser Ausgabe von Technik&mehr.
Chris Gibson
Impressum:
Trimble Engineering &
Construction
5475 Kellenburger Rd.
Dayton, OH, 45424-1099
Telefono: 1-937-233-8921
Fax: 1-937-245-5145
Email: T&M_info@trimble.com
www.trimble.com
Chefredakteur: Omar Soubra
Redaktion: Angie Vlasaty,
Lea Ann McNabb, Heather Silvestri,
Eric Harris, Susanne Preiser,
Emmanuelle Tarquis, Grainne Woods,
Christiane Gagel, Lin Lin Ho,
Bai Lu, Echo Wei, Maribel Aguinaldo,
Masako Hirayama, Stephanie Kirtland,
Survey Technical Marketing Team
Art Director: Tom Pipinou
Inhalt:
Griechenland
Seite 2
Australien
Seite 6
Frankreich
Seite 14
Kanada
Seite 16
© 2010, Trimble Navigation Limited. Alle Rechte vorbehalten.
Trimble, das Globus- & Dreieck-Logo, DiNi, GPS Path­finder,
NetRS, RealWorks und TSC2 sind beim United States Patent
und Trademark Office eingetragene Warenzeichen der
Trimble Navigation Limited oder ihrer Tochtergesellschaften.
4D Control, Autolock, CU, Geomatics Office, GeoXT, GPSNet,
GX, Integrity Manager, NetR5, PointScape, POS AV, Survey
Controller, TerraSync, TRIMMARK, VISION,VRS, VRS3Net, VX
und Zephyr Geodetic sind Warenzeichen derTrimble Navigation
Limited oder ihrer Tochtergesellschaften. Alle anderen
Warenzeichen sind Eigentum der jeweiligen Inhaber.
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Ausbau des Kanals
Fortgeschrittene Technologie hilft bei der Aufwertung
einer wichtigen Schifffahrtsroute
S
eit mehr als zweihundert Jahren befahren Schiffe den Delaware River, um die Häfen von Wilmington (DE), Philadelphia
(PA) und Camden (NJ) zu erreichen. Auf ihrem Weg dorthin nutzen die Schiffe einen Schifffahrtskanal von der
Spitze der Delaware Bay zu den Piers und Terminals der drei Städte. Das US Army Corps of Engineers (USACE),
genauer gesagt dessen Philadelphia District (vom Corps als “NAP” für North Atlantic Division, Philadelphia bezeichnet)
ist für die Instandhaltung des 165 km langen und bis zu 305 m breiten Kanals verantwortlich. Im späten 19. Jahrhundert
ursprünglich nur 5,5 m tief, wurde der Kanal über mehrere Zeiträume ausgebaut und erhielt seine gegenwärtige Tiefe von
12 m während des II. Weltkrieges.
In diesem Jahr begannen die Arbeiten zur Auskolkung des Schifffahrtskanals auf eine Tiefe von 13,8 m. Laut Projektplanung
müssen hierfür etwa 12 Millionen m3 Sand, Schluff, Ton und Gestein ausgehoben werden. Das beachtliche Ausmaß des
Projekts machte umfangreiche Vermessungsarbeiten erforderlich, und zwar sowohl für die Planung als auch vor und nach
dem Baggern. Dank jahrelanger Vorbereitung sind die Vermessungsingenieure der NAP für die Aufgabe gut gewappnet.
Die NAP begann 1993 mit der Nutzung von Echtzeitverfahren zur Positionsbestimmung, als sie für ihr Seevermessungsschiff GPS-Empfänger von Trimble anschaffte. 1996 wurde dann auf dem Bürogebäude in Atlantic City (NJ) eine Trimble
Referenzstation installiert, um DGPS-Korrekturdaten für das Gebiet zu übertragen. Im Jahr 2003 erwarb die NAP ihre ersten
Trimble NetRS® GPS-Referenzstationen sowie Trimble VRS™ Technologie. Heute gibt es im Netz 29 Stationen, wozu 14 Trimble
NetRS und NetR5™ GNSS-Referenzstationen im Besitz der NAP gehören. Das Netz wird mit der Trimble VRS3Net™ Software
gesteuert.
Der Philadelphia District ist der einzige Bezirk des Corps, der sein eigenes Echtzeitnetz (Real-Time Network, RTN) betreibt.
Es wird für fast jedes GPS/GNSS-Vermessungsprojekt genutzt, und zwar einschließlich der hydrografischen Arbeiten,
der Küstenvermessung und der Kartierung aus Luftbildern. Das System arbeitet mit der Trimble Integrity Manager™ Software,
um eventuelle Anomalien zu erkennen und zu korrigieren.Echolot in Kombination mit GPS/GNSS und RTK, wodurch die
Messtrupps in der Lage waren, den gesamten Boden des Wasserlaufs von einem Vermessungsschiff zu erfassen, dessen
Position mit Zentimetergenauigkeit bestimmt wurde. Nach Aussagen von Joe Scolari (L.S.), Chief of Surveys der NAP, führte
der Einsatz der RTK GPS- und der Trimble VRS-Technologie zu sofortigen wie auch zu langfristigen Verbesserungen in der
Genauigkeit und Effizienz der Messungen. Sämtliche Vermessungsschiffe haben Trimble GNSS-Empfänger an Bord, und viele
Schwimmbagger und Bauschiffe werden das Trimble VRS-Netz zur Positionsbestimmung in Echtzeit nutzen.
Steve Farrell (L.S.), Survey Chief in Atlantic City, sieht das Trimble VRS-Netz als einen wichtigen Beitrag. “Es ist ein wertvolles
Werkzeug”, sagt er. “Wenn Sie es geschickt nutzen, macht es Sie zu einem flexibleren und effizienteren Vermessungsingenieur.”
Siehe Sonderbeitrag in der Juni-Ausgabe des Professional Surveyor: www.profsurv.com
-1-
Technik&mehr; 2010-2
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Titelgeschichte
Ein neue Modellierung der Geschichte
S
ie ist einer der am ausgiebigsten untersuchten
und dokumentierten Orte der Welt. Errichtet
auf einem als “Heiligem Felsen” bekannten
Kalksteinkamm, reicht die Akropolis vom Zentrum
der griechischen Hauptstadt Athen bis auf eine Höhe
von 150 m über dem Meeresspiegel. Sie erstreckt sich
über eine Fläche von etwa 30.000 m2 und weist sowohl
steile Klippen als auch eine flache, hauptsächlich von
Westen zugängliche obere Partie auf. Auf dem Felsen
stehen drei alte Tempel (Parthenon-, Erechtheion- und
Athena-Tempel), zusammen mit mehreren kleineren
Gebäuden und einer Reihe von Umfassungsmauern.
Zur Unterstützung der laufenden Untersuchungen
finanzierten die Europäische Union und die
griechische Regierung gemeinsam ein Projekt zum
Aufbau eines GIS für die Akropolis. Dieses vom
Akropolis Restoration Service des Griechischen
Kultur- und Tourismusministeriums (YSMA)
überwachte Projekt hat zum Ziel, die Akropolis so
detailliert und genau wie nie zuvor zu beschreiben.
Das GIS wird für Zwecke der wissenschaftlichen
Forschung ebenso genutzt wie zur Instandhaltung
und Restaurierung.
Zusätzlich zu akkuraten 3D-Daten wurden
realistische Darstellungen der Mauern und Baukörper
verlangt, und zwar einschließlich der Farb- und
Texturinformationen. Die Schaffung eines solchen GIS
erfordert Daten in vermessungstechnischer Qualität
miteinemaußergewöhnlichhohenDetaillierungsgrad,
und den Projektmitarbeitern war schnell klar, dass
dieses Vorhaben eine ganze Palette unterschiedlicher
Kompetenzen
und
Technologien
erfordern
würde. Das Kultur- und Tourismusministerium
Technik&mehr; 2010-2
(YSMA) entschloss sich, ein Joint Venture aus zwei
Unternehmen (ELPHO Ltd. und GEOTECH UGP)
mit der Ausführung zu betrauen. Angesichts des
Umstands, dass genaue Vermessungsverfahren,
3D-Scans und photogrammetrische Methoden mit
Datenmanagement- und Visualisierungslösungen
kombiniert zum Einsatz kommen mussten, entschied
sich das Team für Instrumente und Software
von Trimble.
Projektkontrolle
Die erste Aufgabe bestand darin, ein Netz genauer,
dreidimensionaler Festpunkte als Grundlage für die
Messungen und die Aufnahme der Bilder anzulegen.
Die Spezifikationen verlangten eine Lagegenauigkeit
von < 3 mm und eine Höhengenauigkeit von < 7
mm. Das Team setzte einen Trimble 5800 GPSEmpfänger sowie statische GPS-Methoden ein, um
13 neue Triangulationspunkte auf dem Gelände
anzulegen. Mit Hilfe der Trimble Geomatics Office™
Software wurden die GPS-Daten verarbeitet und in
das Landeskoordinatensystem eingepasst. Um die
geforderte Höhengenauigkeit zu erreichen, nutzten
die Messtrupps ein Trimble DiNi® Digitalnivellier.
Nachdem das Triangulationsnetz angelegt war,
richteten die Messtrupps die Standpunkte für
die Scanner ein: 52 Punkte innerhalb der
Umfassungsmauern, sowie weitere 106 Punkte
außerhalb der Mauern. Bei den Arbeiten wurden
herkömmliche Polygonmessungen mit RTK GPSVerfahren kombiniert. Für die optischen Messungen
kam eine Trimble 5600 DR200+ Totalstation mit
Trimble ACU Controller zum Einsatz. Für die
kinematischen Messungen in Echtzeit (RTK)
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sorgte das Team für die Anbindung an das HEPOS
RTN, das mittels Trimble VRS-Technologie und
98 Referenzstationen RTN-Dienste für ganz
Griechenland anbietet. Für das hoch auflösende
Scannen der Felsoberflächen der Akropolis und der
Umfassungsmauern nutzte das Team einen Trimble
GX™ 3D-Scanner mit Trimble PointScape™ Software.
Die Akropolis ist ein beliebter Ort, und der Andrang der
Touristen war eine ständige Herausforderung. Daher
wurden die Arbeitstage der Vermesser fast zur Hälfte in
die Nacht verlegt. Die Arbeit begann um 17 Uhr, als das
Gelände für Besucher geschlossen wurde, und dauerte
bis etwa 3 Uhr morgens. Angesichts beschränkter
Zufahrtsmöglichkeiten für Fahrzeuge mussten die
Vermesser häufig die Instrumente, Batterien und
Zieltafeln quer durch das holprige Gelände zu den
Standpunkten tragen.
Die Messtrupps nutzten mehrere Methoden,
um den Geländeverlauf und die Positionen der
Gebäude und Mauern zu kontrollieren. “Bei den
meisten Scans arbeiteten wir mit herkömmlichen
vermessungstechnischen Abläufen, um den Scanner
wie eine normale Totalstation zu bedienen”, sagt
Dr. Christos Liapakis, Geschäftsführender Direktor
von Geotech UGP. “Wir stellten das Gerät auf einem
bekannten Punkt auf und richteten es auf einen
zweiten bekannten Punkt aus. Gleichzeitig platzierten
wir Standard-Kugelziele auf zuvor bereits vermessenen
Punkten in dem zu scannenden Bereich.” In vielen Scans
konnten einzigartige Objekte identifiziert und anstelle
der Kugelziele als Passpunkte genutzt werden. Mit der
reflektorlosen Messfunktion der Trimble 5600 DR200+
ließen sich auch Punkte messen, die andernfalls nicht
zugänglich gewesen wären.
Das Team plante seine Arbeitsabläufe sehr detailliert,
wozu das Aufstellen der Trimble 5600 DR und das
Anmessen der Zielmarken ebenso gehörte wie die
Prüfung der gescannten Bereiche auf eventuelle
Lücken. Mit Freihandkameras wurden Digitalfotos
der gescannten Bereiche aufgenommen. An einem
durchschnittlichen Arbeitstag konnten die Vermesser
zwischen zwei und zehn Scans fertigstellen. Am
Ende jedes Tages wurden die Daten herunter geladen
und gesichert. Die tägliche Kontrolle der Daten
diente dazu, die Qualität zu überprüfen und nach
eventuellen Lücken oder Fehlern Ausschau zu halten.
Auf diese Weise konnten fehlende Daten festgestellt
und in die Arbeitsplanung für darauf folgende Tage
aufgenommen werden.
Die Außendienstarbeiten verliefen reibungslos.
Innerhalb von etwa drei Monaten legten die Vermesser
das Festpunktnetz an, schlossen die Scans von 125
Standpunkten ab und erfassten dabei mehr als 330
Millionen einzelner Punkte.
Messen von oben
Trotz der sorgfältigen Planung konnten mehrere
Bereiche des Geländes nicht mit einer herkömmlichen
Stativaufstellung des Trimble GX gescannt werden.
Um das Problem zu lösen, entwickelte das Team eine
Spezialvorrichtung, um Mauern und unzugängliche
Berei he von oben scannen zu können, wobei darauf
geachtet wurde, dass das Gestell kräftig genug war,
um den Scanner sicher zu tragen und Schäden am
Instrument zu vermeiden. Um die Besucher zu
-3-
Technik&mehr; 2010-2
die Scanner-Daten mit Hilfe der Trimble
RealWorks® Software. Es vergingen etwa 12
Monate bis zum Abschluss der Büroarbeiten,
aus denen 12 separate Modelle mit jeweils
25 bis 30 Millionen Punkten hervorgingen.
Anschließend wurden die Fotos aus
den frei Hand bedienten und den am
Ballon montierten Kameras ergänzt, um
die Textur- und Detailinformationen
zu erhalten.
Nach Abschluss der Arbeiten lieferte
das Team eine beeindruckende Menge
an Daten aus. Die Kunden erhielten
Punktwolkendaten,
Querprofile
und
fachtechnische Berichte. Die Techniker
entwickelten AVI-Dateien, mit denen
die Szenerie virtuell durchflogen werden
kann, und lieferten auch die Modelle und
Bildtexturkarten im Trimble RealWorks
Format aus. Die am Projekt beteiligten
Akteure können mit Hilfe des freien Trimble
RealWorks Viewer ihre eigenen 3D-Ansichten des
gesamten Projekts erstellen.
Selbst Dr. Christos Liapakis ist von den Ergebnissen
beeindruckt. “Obwohl es wirklich hart war, ist es die
Anstrengung wert”, sagt er. “Wenn Sie ein derartiges
Projekt umsetzen, ist es etwas, das wir bislang mit
keiner anderen Technik geschafft haben. Ohne den
Scanner wäre dieses Projekt nicht möglich. Die Qualität
und Genauigkeit des fotorealistischen 3D-Modells ist
unglaublich.”
Nähere Informationen sowie Bilder von den
3D-Modellen finden Sie auf der Internetseite des YMSA
unter: http://acropolis-gis.ysma.gr/
schützen, kam das Gestell nur zum Einsatz, wenn die
Akropolis geschlossen war.
“Um uns zu vergewissern, dass der Scanner sicher sein
würde, machten wir zahllose Testmessungen in einem
sicheren Umfeld”, sagt Dr. Liapakis. “Wie riskant es
war mit 40 m Fallhöhe darunter, wurde uns erst klar,
als wir ihn an Ort und Stelle aufstellten. Aber wenn
Sie ein solches Vorhaben mit allen entsprechenden
Terminen und Verpflichtungen übernommen haben,
ist es vielleicht noch riskanter, diese Installation nicht
vorzunehmen!”
Wenn der Scanner über den Mauern hing, konnte er
nicht wie sonst lokalisiert oder orientiert werden. Die
Vermesser verließen sich dann auf Zielkugeln und
koordinatenmäßig
bestimmte
ID-Punkte
zur
Einbindung der Scans in das Koordinatensystem des
Projekts. Diese Vorgehensweise funktionierte gut, und
im Verlauf des Projekts kam die Vorrichtung 21 Mal
zum Einsatz.
Zur Gewinnung des Bildmaterials für die Orthofotos
nutzte das Team eine spezielle Digitalkamera, die unter
einem großen, mit Helium gefüllten Ballon befestigt
war. Während des Post-processing verwendeten
Photogrammetrietechniker die Fotos, um ein
Digitales Geländemodell (DGM) zu erstellen, das
eine hinreichende Genauigkeit und Dichte aufweist,
um mit dem aus den gescannten Daten gewonnenen
3D-Modell verbunden zu werden. Das Team der Firma
ELPHO nutzte die Trimble INPHO Software, um die
photogrammetrische Bearbeitung abzuschließen, die
Orthofotos zu erstellen und die DGM-Informationen zu
entwickeln.
Elektronische Daten
In dem Maße, wie die Außendienstarbeiten
voranschritten, verarbeiteten die Techniker im Büro
Technik&mehr; 2010-2
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Technik
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Dynamische Überwachung einer
stark befahrenen Eisenbahnstrecke
D
as im November 2009 eröffnete Northstar Commuter Rail System in
Minnesota bedient den Northstar Corridor zwischen Minneapolis
und St. Cloud, und Northstar Fahrzeuge werden auf den Gleisanlagen
der Burlington Northern Santa Fe Railway (BNSF) verkehren. Dies führt
zwar zu beachtlichen Kostensenkungen, brachte aber auch enorme
entwurfs- und bautechnische Herausforderungen mit sich. Denn es mussten
neue Ausweichgleise verlegt werden, damit Güter- und Nahverkehrszüge
sich begegnen können, und auf den Gleisanlagen der BNSF musste eine
nahverkehrstypische Infrastruktur eingebaut werden. Die BNSF forderte
eine Überwachung aller Baustellen rund um die Uhr — sie wollten über jede
Gleislageverschiebung von mehr als 19 mm in Kenntnis gesetzt werden. Mit
der Überwachung wurde EVS, Inc. aus Eden Prairie in Minnesota beauftragt.
“Wir haben bereits Überwachungsmessungen durchgeführt, aber nicht
so hochgradig automatisiert wie hier, so dass wir einige Zeit brauchten um
uns einzuarbeiten”, sagt Michael Williams, Survey Office Manager bei EVS.
Andererseits herrschte bei EVS Klarheit über die einzusetzende Technologie: die Trimble S8 Totalstation mit Trimble 4D Control- Software. Unter
Nutzung der Autotracking-Funktionen der Trimble S8 greift 4D Control auf
die Trimble Survey Controller™ Software zurück, um anwendungsspezifische
Überwachungslösungen anzubieten. In diesem Fall beabsichtigte EVS einen
permanenten Trimble S8 Standpunkt vor Ort einzurichten und die Konfiguration so zu programmieren, dass die zu überwachenden Punkte automatisch
jede Stunde erfasst werden. Das war theoretisch recht simpel — die Details
hingegen erwiesen sich als knifflig.
Die Mitarbeiter von EVS hoben zunächst ein 1,2 m tiefes Loch im Boden
aus, um einen 4,3 m langen, 152 mm x 152 mm starken Träger mit Beton
und Abspanndrähten einzubauen. Darauf errichteten sie eine Plattform, die
ein Mindestmaß an Schutz vor Regen bot, und montierten die Trimble S8
darauf. Dann wurden 72 Miniprismen mit Baukleber an den Gleisen befestigt,
und mit Hilfe von Trimble 4D Control wurde eine Überwachungssequenz
automatisiert. Eine Aufnahmeserie nahm 40 Minuten in Anspruch. War ein
Aufnahmepunkt blockiert, so wurde er übersprungen und dann am Ende der
Sequenz automatisch noch einmal erfasst.
Da Güterzüge während der Fahrt aufgrund ihres Gewichts in der Regel auch
Bewegungen in den Gleisen verursachen, bemühte sich Crew Chief Stan
Barthel, keine unnötigen Warnmeldungen zu erzeugen, indem er entlang der
Gleisachsen größere Toleranzen einstellte. Warnmeldungen wurden in Gestalt
von eMails per WiFi versendet. Während der Dauer des Projekts, das sich über
dreieinhalb Monate erstreckte, funktionierte das Überwachungsprotokoll
hervorragend, denn es erfasste eine potenziell ernst zu nehmende Gleisdeformation in der Nähe einer Stelle, wo der Schotter verrutscht war. Dies wurde
entdeckt und korrigiert, lange bevor Züge in Gefahr gerieten, worüber die
Verantwortlichen der BNSF sehr froh waren.
“Möglicherweise wurde diese Art der Überwachung zum ersten Mal für eine
Eisenbahnstrecke genutzt”, sagt Williams“, aber nun, nachdem sich die BNSF
ein Bild von der praktischen Anwendung machen konnte, kündigten sie an,
künftig öfter darauf zurückzugreifen.”
Siehe Sonderbeitrag
www.pobonline.com
-5-
in
der
April-Ausgabe
des
Magazins
POB:
Technik&mehr; 2010-2
Technik
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Strategien für
Rohrleitungsvermessungen
A
ustralien ist der trockenste bewohnte Kontinent der Welt. Und er wird immer trockener, weshalb fünf der sechs
Bundesstaaten auf Entsalzung zurückgreifen, um die schwindenden Niederschlagsmengen auszugleichen. Im Staat
Victoria mussten mehrere Vermessungstechniken in Kombination zum Einsatz gebracht werden, um den optimalen
Verlauf der Rohrleitung festzulegen, die von einer neuen Entsalzungsanlage kommt.
Die australische Fauna und Flora sind an Dürreperioden
gewöhnt; Känguruhs vermehren sich nur dann, wenn der
Regen kommt, und einheimische Samen, die auf den Boden
fallen, können Jahre lang überleben während sie auf Regen
warten. Wir Menschen sind weniger anpassungsfähig.
In Victoria, südlich der Hauptstadt Melbourne, wird die
Rohrleitung zum Transport des Wassers aus der neuen
Entsalzungsanlage über eine Länge von 84 km quer durch
eine teils sehr ländlich geprägte Gegend verlegt. Für die
Vermessungsarbeiten zur Ermittlung des optimalen
Rohrleitungsverlaufs war die Firma Taylors Development
Strategists (Taylors) verantwortlich.
In den frühen Phasen des Projekts legten die staatlichen
Behörden näherungsweise den Verlauf eines 100 m breiten
Korridors fest, innerhalb dessen eine 20 m breite Dienstbarkeit für die Rohrleitung eingerichtet und eine parallel
verlaufende Stromleitung verlegt wird. Taylors wurde
beauftragt, eine topografische Aufnahme des Hauptkorridors
vorzunehmen, um alle Geländemerkmale zu erfassen, die
sich auf den Bau der Rohrleitung auswirken würden, und um
den bestmöglichen Verlauf der Rohrleitung zu ermitteln.
Für Taylors bestand der erste Schritt darin, die Lagegenauigkeit
einer Reihe fest vermarkter Punkte (Permanent Survey Marks,
PSM) entlang der Rohrleitungstrasse zu überprüfen. Diese
Punkte sollten die Basis des Festpunktnetzes zur Kontrolle
Technik&mehr; 2010-2
des gesamten Projekts bilden. Da die Lagegenauigkeit
von großer Bedeutung war, eigneten sich statische
Vermessungsmethoden mit anschließendem Post-processing
der Rohdaten am besten. So wurde auf einem Festpunkt
erster Ordnung etwa in der Mitte der Trasse ein Trimble 5700
GPS-Empfänger mit einer Trimble Zephyr Geodetic™ Antenne
aufgebaut, und die Rohdaten für alle anderen Festpunkte
wurden mit einem zweiten Trimble 5700 mit Zephyr Geodetic
Antenne erfasst.
Sobald die Rohdaten aufgezeichnet waren, wurden sie in
die Trimble Geomatics Office Software eingespeist, wo
die Positionen der untergeordneten Festpunkte per Postprocessing in Bezug auf die Punkte erster Ordnung ermittelt
wurden. So war Taylors in der Lage:
• Satellitendaten abzufragen und teilweise zu ändern, um
Fehlereinflüsse (z.B. cycle slips) zu korrigieren,
• Daten aus nicht einwandfrei arbeitenden oder zu niedrig
über dem Horizont stehenden Satelliten, die keine guten
Ergebnisse bringen, auszusortieren, und
• durch diese Vorgehensweise eine sehr hohe Integrität der
Festpunkte zu erzielen.
Die Software erlaubt es den Vermessungsingenieuren auch,
das fertige Produkt in einem Format auszugeben, das mit der
von ihnen gewählten CAD-Software kompatibel ist.
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Aus diesen Arbeiten gingen 12 etwa gleichmäßig verteilte untergeordnete Festpunkte
hervor, die zur Kontrolle des Projekts genutzt wurden.
Entlang der Rohrleitungstrasse existiert das vom Bundesstaat verwaltete GPSnet*,
ein Netz aus kontinuierlich arbeitenden Referenzstationen (Continuously Operating
Reference Stations, CORS), das schrittweise ausgebaut wird, um zu einer dichteren
Abdeckung des Territoriums zu gelangen. Trimble als Projektpartner lieferte einen
großen Teil der Trimble VRS Technologie, auf der das Netz beruht.
GPSnet eignete sich in idealer Weise zur Erfassung der topografischen Daten für
die Rohrleitung. Innerhalb eines von drei oder mehr CORS gebildeten Areals erhält
der Vermessungsingenieur eine RTN-Lösung vom Netz, die er mit Hilfe eines
Drittanbieter-Modems an Ort und Stelle übermittelt. In dem Gebiet der geplanten
Rohrleitung weist GPSnet eine Lagegenauigkeit von ±2 cm auf.
Taylors musste dann im Arbeitsgebiet für eine Kalibrierung sorgen, die gewährleistete,
dass die von GPSnet gelieferten RTK-Daten auf demselben lokalen Datum beruhten
wie die als Bestandteil der statischen Vermessung erfassten Daten. Die wichtigsten
Festpunkte für das Projekt wurden mit Trimble Rovern überprüft, die über einen CF
Card Port auf den Trimble TSC2® Kontrolleinheiten (mit einer Modemkarte und SIM
für den Zugang zum 2G-Mobilfunknetz) verfügten, um mit den GPSnet-Servern zu
kommunizieren und von dort Daten herunter zu laden.
Damit waren alle Kontrollmöglichkeiten für die eigentlichen Projektarbeiten
geschaffen. (Etwa zu dieser Zeit tauschte Taylors die Trimble 5700 und Trimble 5800 GPS-Rover gegen Trimble R8 GNSS-Rover
ein und modernisierte auf diese Weise große Teile seiner Vermessungsausrüstung.) Mit Hilfe der Trimble R8 GNSS-Rover
und GPSnet wurden weitere 25 fest vermarkte und vorübergehende Bezugspunkte angelegt, sodass jeweils etwa drei Punkte
zwischen den übergeordneten Festpunkten lagen.
Nun konnte Taylors mit Hilfe der neuen GNSS-Rover und GPSnet die topografischen Aufnahmen vornehmen. Damit waren zwei
oder drei Messtrupps etwa drei Monate lang beschäftigt.
Dort, wo die Abdeckung durch GPSnet nicht ausreichte, richtete Taylors eine Trimble R8 GNSS-Basisstation über einem
Festpunkt mit einem Trimble TRIMMARK™ 3 Radio Repeater ein und führte mit Hilfe der Trimble R8 GNSS- und RTK-Technik eine
Kalibrierung durch, um die Lücken zu füllen. Wenn der Satellitenempfang an diesen fehlenden Punkten zu starke Abschattungen
aufwies, ließ Taylors die GNSS-Technologie vollständig fallen und nutzte stattdessen Trimble S6 Robotic Totalstationen mit
Trimble CU™ Kontrolleinheiten.
Sowohl die GNSS-Geräte als auch die Totalstationen von Trimble greifen auf dieselbe Trimble Survey Controller Field Software
Plattform zurück, was nach Aussagen von Michael Tasker, Projektvermessungsingenieur bei Taylors, die Arbeit sehr vereinfacht.
“Wenn wir von der GNSS-Technologie zur herkömmlichen Technologie
(Totalstation) wechseln müssen, können wir im Feld Jobs von einem Controller zum
anderen kopieren und weiterarbeiten, ohne dass etwas verloren geht”, sagt Tasker.
“Und wir können problemlos Jobs und Dateien von einem im Feld tätigen Akteur
zum anderen transferieren, sodass jeder stets mit denselben Daten arbeitet.” Der
Datentransfer zwischen den Kontrolleinheiten erfolgt über Bluetooth oder USB.
In dem Rohrleitungsprojekt für die Entsalzungsanlage erwies sich das CORS-Netz
als sehr komfortabel für die topografische Aufnahme. Die Herausforderungen
hinsichtlich des Satellitenempfangs und der CORS-Abdeckung meisterte
Taylors durch den Einsatz von vier verschiedenen Vermessungsmethoden und
unterschiedlichen Vermessungstechnologien. Eine Lösung von Trimble war
immer verfügbar. Letztlich trug das in den Trimble Vermessungstechnologien
realisierte Konzept der Interoperabilität und Kompatibilität dazu bei, dass die
Außendienstarbeiten und das Datenmanagement relativ unkompliziert abliefen.
* GPSnet ist der Name des Netzes im Bundesstaat Victoria. Eine der Infrastrukturlösungen
von Trimble heißt hingegen Trimble GPSNet™ und ist eine Software. Trimble ist durch
seinen Händler vor Ort am Ausbau des Netzes beteiligt.
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Technik&mehr; 2010-2
Technik
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Weltweit größte Waldbestandserfassung mit Hilfe
fortgeschrittener Raumdatentechnologie vereinfacht
Links: Digitales Oberflächenmodell, erzeugt mit dem
Trimble Harrier Mapping System
Unten: Identifizierung einzelner Bäume
F
orstwirtschaftsunternehmen
setzen
heute auf aktuelle, hochgenaue
Bestandsinformationen, um kritische Entscheidungen
im Bezug auf die Nutzung ihrer Ländereien und
Plantagen zu treffen. Traditionelle Methoden zur
Waldbestandserfassung wie etwa Inspektionen und
terrestrische Vermessungen haben sich mitunter als
zu kostspielig und ungenau für heutige komplexe
Vorhaben erwiesen.
Beständige Forschung, Innovation und präzise
Bestandsinformationen sind von entscheidender
Bedeutung, um Waldbestände zu schützen und
nachhaltig zu bewirtschaften. Kein Unternehmen
versteht diese Herausforderungen besser als ARAUCO,
der zweitgrößte Zelluloseproduzent der Welt. Im Jahr
2008 beliefen sich die Erträge von ARAUCO Plantagen
in Chile, Argentinien, Brasilien und Uruguay mit
einer Gesamtfläche von 370 km2 auf 26,6 Millionen
m3 Rohmaterial für die Zellstoff-, Platten- und
Schnittholzproduktion des Unternehmens.
Die Firma bemüht sich auch weiterhin um nachhaltige
Waldbewirtschaftungs- und Erntestrategien, um die
Qualität, Produktivität und Wirtschaftlichkeit ihrer
Plantagen zu steigern. Anlässlich einer im Jahr 2006 ergriffenen Initiative zur substanziellen Waldüberwachung
und -bestandserfassung wandte sich das Unternehmen
an die auf die Gewinnung räumlicher Bilddaten (Spatial
Imaging) spezialisierte Firma Digimapas Chile (DMCL).
ARAUCO beauftragte Digimapas Chile mit der Erfassung,
Verarbeitung und Kartierung von Luftbilddaten für
einen bedeutenden Teil der Waldfläche Chiles. Um
diese Herausforderung zu bewältigen, entschied sich
das Team von Digimapas Chile für das Trimble Harrier
56 Mapping System. Zu diesem System gehören ein Full-
Technik&mehr; 2010-2
Waveform Laserscanner für Aufnahmen aus der Luft,
zwei Trimble Luftbildkameras und ein Applanix POS
AV™ System. Die zugehörige Laserscan-Software und
sowie die Vor- und Nachbearbeitung vereinfachten den
Arbeitsablauf von der Vorausplanung der Befliegung über
die Datenerfassung bis zu den endgültig ausgelieferten
Daten.
Im Laufe seines Bestehens hat Digimapas Chile im
Schnitt mehr als 25.000 km2 pro Jahr in einem Maßstab
von 1:2000 kartiert. Mit mehr als 50 Computern und
ihrem ausgeklügelten Computer Cluster System kann die
Firma 24 Stunden am Tag und 365 Tage im Jahr Daten
verarbeiten.
Während der dreijährigen Laufzeit dieses Projekts
nutzte Digimapas Chile das Trimble Harrier System
zur Kartierung einer Fläche von 75.000 km2, was ca.
10% des chilenischen Territoriums entspricht. In
einem wöchentlichen Rhythmus lieferte das Team
digitale Gelände- und Oberflächenmodelle mit 1 m
Punktabstand, Laserscanner-Intensitätsbilder und
Wellenformdaten, sowie wahre Orthobilder in RGB und
Farb-Infrarot (CIR). Pro Monat wurden Bilder für eine
Fläche von etwa 4.500 km2 geliefert.
“Ohne Trimble Harrier könnten wir nicht tun, was wir
für Kunden tun”, sagt Dr. Rombach, Generaldirektor
von Digimapas. “Das System umfasst auch Software,
die den gesamten Arbeitsablauf von der Vor- und
Nachbearbeitung bis zur Erzeugung digitaler
Oberflächen- und Geländemodelle und digitaler wahrer
Orthos übernimmt.”
Mit Unterstützung von Digimapas Chile und Trimble
wurde ARAUCO in die Lage versetzt, Baumbestände,
Holzvolumen und -wachstum, die Höhe einzelner
Bäume, Baumdurchmesser und -dichte und anderes
genau zu klassifizieren.
-8-
Darstellung des Baumhöhenverlaufs im chilenischen Wald
“ARAUCO ist ausgesprochen zufrieden mit der
hervorragenden Qualität der Daten und der hoch auflösenden
Geländemodelle, die wir mit Trimble erzeugt haben”, sagt Dr.
Rombach.
Nach Auffassung von Sergio Gonzalez, Projektmanager bei
ARAUCO und zuständig für Laserscanner- und OrthofotoKartierung, sind genaue raumbezogene Daten von
entscheidender Bedeutung für diese Branche.
“Nach ausführlichen Recherchen kamen wir zu dem
Schluss, dass Airborne Laser Scanning und Digitalfotografie
die richtige Wahl für solche Projekte im Zusammenhang
mit
Naturressourcen
sind,
um
unsere
hohen
Genauigkeitsanforderungen ein- und die Kosten in Grenzen
zu halten”, sagt Gonzalez.
Für ARAUCO liegen die Vorzüge von Trimble Harrier auf der
Hand. Mit den Modellen der Erdoberfläche ist das Team in
der Lage, gründliche Hangneigungsanalysen des Waldes
vorzunehmen, Entwässerungsoptionen zu beurteilen, die
Straßenplanung und andere ingenieurtechnische Vorhaben
zu unterstützen
Weil die Waldflächen in Chile überwiegend hügelig sind
und sich teilweise über extrem steiles Gelände erstrecken,
ist der Holzeinschlag eine der teuersten Aufgaben
innerhalb des Lebenszyklus des Waldes. Mit Hilfe digitaler
Geländemodelle können die mit dem Einschlag betrauten
Mitarbeiter ihre Abläufe effektiver planen, und ARAUCO
kann fundierte Entscheidungen hinsichtlich der Sicherheit
seines vor Ort arbeitenden Personals treffen. Das Team von
ARAUCO bekam Gelegenheit, seine Holzeinschlag- und
-beförderungstechniken zu optimieren, auf diese Weise die
Produktqualität und -rentabilität zu maximieren sowie die
Gesundheit und Nachhaltigkeit der Waldbestände zu sichern.
Üblicherweise waren drei Tage nach einer Befliegung die
erfassten Daten verarbeitet und an ARAUCO ausgeliefert,
sodass man dort über detaillierte Daten zur Modellierung
des gesamten Projektgebiets verfügte. Um die hoch
gesteckten Projektziele zu erreichen, beschäftigte Digimapas
Chile ein 22-köpfiges Team, zu dem das Flugpersonal
ebenso gehörte wie Datenbearbeiter, Luftbildauswerter und
Qualitätskontrolleure.
Die Mitarbeiter von Digimapas Chile steuerten die Logistik
der gesamten Operation, einschließlich des Transports, der
Befliegungspläne und der Koordinierung des beträchtlichen
Datenverarbeitungsaufwands direkt von ihrem Hauptsitz
in Santiago.
“Die Zuverlässigkeit des Trimble Harrier System ist äußerst
wichtig für unsere Branche”, sagt Dr. Rombach. “Wir haben
es in den letzten drei Jahren über mehr als 5.000 Stunden in
verschiedenen Flugzeugen und Hubschraubern genutzt —
kein anderes System, das ich gesehen habe, ist in der Lage,
so hochpräzise, georeferenzierte digitale Bilddaten in einer
solchen Konsistenz zu erzeugen.”
Rombach fährt fort: “Mit Unterstützung von Trimble haben
wir uns eine solide Reputation als führender
Raumdatendienstleister für Forstwirtschafts-, Bergbauund Infrastrukturunternehmen geschaffen, und wir
beabsichtigen, unsere Geschäftsfelder weiter auszubauen.”
Digimapas Chile unterstützt den
chilenischen Bergbau
Codelco, der weltgrößte Kupferproduzent, schloss kürzlich
mit Digimapas Chile einen Dreijahresvertrag zur Überwachung einer seiner wichtigsten Bergbauvorhaben 30 km
südlich der chilenischen Hauptstadt Santiago und in einer
Höhe von etwa 2.900 m in den Anden. In dem Gebiet befinden
sich mehrere offene Krater in der Kupfermine El Teniente;
die regelmäßig überwachten Gebiete erstrecken sich über
Flächen zwischen 1,4 und 16,3 km2. Codelco benötigte einen
Experten für luftgestützte Kartierung und raumbezogene
Daten, um bei der Überwachung des Bohrfortschritts zu
helfen, für Sicherheit zu sorgen und das Projekt gemäß den
Anforderungen zu steuern.
“Mit der Lösung von Trimble können wir qualitativ hochwertige Bilder und Daten zur Modellierung praktisch
jedes beliebigen Areals in jeder beliebigen Höhe erfassen,
verarbeiten und liefern — und zwar alles innerhalb weniger
Tage”, sagt Dr. Rombach. “Für ein Bergbauprojekt wie Codelco El Teniente ist es von entscheidender Bedeutung, fast
augenblicklich Ergebnisse vorlegen zu können. Nach starken
Regenfällen fliegen wir über die Mine um zu sehen, wie stark
die Gruben betroffen sind, und um mögliche Erosionsprobleme zu erkennen, die immense Sicherheitsrisiken nach sich
ziehen und den Terminplan des Projekts gefährden können.”
Trimble Harrier 56 Mapping System
Hinweis: Diese Projekte lagen außerhalb des vom chilenischen
Erdbeben betroffenen Bereichs (Februar).
-9-
Technik&mehr; 2010-2
Technik
&mehr
Das Unmögliche
schaffen
Die Trimble VISION Technologie
verbessert Arbeitsabläufe und
macht Vermessung effizienter
A
ls im Jahr 2007 die Trimble VX Spatial Station eingeführt wurde, erhielt sie eine Menge Aufmerksamkeit, denn
sie war das erste Instrument, das neben dem vollen Funktionsumfang als reflektorlose Robotic Totalstation
auch über Scan-Funktionen verfügte und somit für alle herkömmlichen Vermessungsaufgaben, aber auch zum
Scannen eingesetzt werden konnte.
Diese Aufmerksamkeit hatte gute Gründe und trug dazu Und Trimble VISION kann jederzeit eine Übersicht
bei, dass die Trimble VX unter fortschrittlich denkenden aller Aufnahmen anzeigen, sodass sich der Messtrupp
Vermessungsingenieuren und Bauunternehmern in der vergewissern kann, ob er alle wichtigen Punkte
ganzen Welt ausgesprochen beliebt wurde. Aber sie ließ erfasst hat.
eine andere wichtige Errungenschaft ein wenig in den Zu den Routineabläufen gehört auch, bei Bedarf Fotos
Hintergrund rücken: die Trimble VX Spatial Station war aufzunehmen, um Aufzeichnungen zu ergänzen und
auch das erste Instrument, das Videobilder live vom das Messgebiet visuell zu dokumentieren. Im Büro
Instrument zum Controller übertrug. Diese Innovation — kann der CAD-Bearbeiter dann, statt sich auf hastig
die Trimble VISION Technologie — ver­setzt Vermesser in angefertigte Skizzen oder Aufzeichnungen verlassen zu
die Lage, vom Controller aus “zu sehen, was das Instrument müssen, einfach im Trimble Business Center ein Foto mit
sieht”, und aus der Ferne Aufnahmen auszulösen, ohne eingeblendeter Punktnummer anschauen. So lassen sich
während einer Aufstellung zum Instrument zurückkehren Verwirrung und Fehlkommunikation zwischen Außenzu müssen. Für eine Messung, sei es zu einem Prisma und Innendienstmitarbeitern vermeiden.
oder im Direct Reflex (DR) Modus, müssen sich die
Vermesser nicht in der Nähe der vermessenen Punkte Eine einzige Person kann mit einem Controller, auf
oder gar des Instruments aufhalten — sie können bequem dem Trimble VISION verfügbar ist, alles tun, was sich
etwas abseits (vorzugsweise im Schatten) sitzen bleiben. von einem Instrument aus machen lässt, einschließlich
optionen. Außerdem entsteht
Dieses Funktionsmerkmal hat die Arbeitsweise fast aller Absteckungs­
eine
bildliche
Aufzeichnung
der abgesteckten und
ebenso grundlegend verändert wie die Scan-Funktion
abzusteckenden
Punkte.
So
lässt
sich gewährleisten,
des Instruments, weil es die alltäglichen Abläufe sicherer
und effizienter macht, und in einigen Fällen sogar die dass keine Punkte versehentlich übersehen werden. Und
Ausführung von Arbeitsschritten ermöglicht, die vorher mit der auf dem Bildschirm angezeigten Richtung und
schlicht nicht realisierbar waren. In der Tat hat sich die Entfernung gelangt der Mitarbeiter bequem zum jeweils
Trimble VISION Technologie als so bedeutend für neue nächsten Punkt.
Arbeitsabläufe erwiesen, dass sie nun in der Plattform der Weil Trimble VISION unnötige Wege zurück zum
Instrument erübrigt, notwendige Nachbesserungen
Trimble S8 Totalstation verfügbar gemacht wurde.
Das Schöne an Trimble VISION liegt im Detail. Die Video­ verringert, die Projektdokumentation verbessert und eine
bilder werden nicht einfach zur passiven Beobachtung direkte Qualitäts­kontrolle auf dem Bildschirm bietet, spart
auf dem Controller-Bildschirm angezeigt. Vielmehr kann diese Technologie Zeit und macht Vermessung effizienter.
das Bedienpersonal mit Hilfe des Berührungsbildschirms In Situationen, wo Messtrupps fernab vom Instrument
des Trimble TSC2 oder Trimble CU Controllers in direkte arbeiten, oder von Sicherheitsausrüstungen oder durch
Interaktion mit dem dynamischen Bild treten, Punkte den Verkehr behindert werden, kann jeder Weg, der
für die Messung eintippen, und Bereiche kontrollieren, sich erübrigt, wertvolle Stunden einsparen. Und
die bereits vermessen wurden. Außerdem lassen sich das wenn Messtrupps von stark befahrenen Kreuzungen,
Prisma und die Autolock™ Funktion nutzen, um – falls Baustellen und anderen gefährlichen Orten ferngehalten
notwendig - sofort hochgenaue Messungen auszulösen. werden, macht Trimble VISION die Arbeit auch sicherer.
Technik&mehr; 2010-2
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Interessanterweise finden fortschrittlich denkende Vermessungsingenieure, dass sie mit videofähiger Fernsteuerung
auch in der Lage sind Arbeiten zu erledigen, die andernfalls einfach nicht realisierbar wären.
Das ( früher) Unmögliche schaffen
“Es gab keinen anderen Weg, dies zu tun”, sagt Murray Roddis, der Inhaber der Firma Landmark Surveys
Ltd. im kanadischen Alberta. “Wir konnten den Hof nicht betreten, also brauchten wir die Videobilder und
Bildschirmausschnitte. Und wir mussten eine Weiche in einem Eisenbahngleis scannen.”
Roddis spricht über die kürzlich durchgeführte Vermessung des Geländes einer Chemiefabrik im Auftrag einer Firma,
die mit der Erweiterung der durch das Werksgelände verlaufenden Anschlussgleise beschäftigt war. Allen war klar,
dass Vermessungsarbeiten unumgänglich waren, aber die Chemiefabrik hatte strenge Vorschriften, die vor dem
Betreten des Werksgeländes eine viertägige Orientierung forderten — und vier bezahlte Tage erschienen extrem lang
für die Außendienstarbeiten, die etwa einen halben Tag in Anspruch nehmen sollten.
Also fuhr Roddis mit seinem Messfahrzeug rückwärts bis an den Zaun und montierte die Trimble VX Spatial Station
auf einem Stativ auf der Ladefläche des Wagens — hoch genug, um über den an der Oberseite mit Nato-Draht
überspannten Zaun sehen zu können. Mit einem auf dem Prismenstab montierten Trimble R8 GNSS-System in “IS”
(Integrated Survey)-Konfiguration nahm Murray zwei Punkte außerhalb des Fabrikzauns per Fernbedienung auf
und führte einen Rückwärtsschnitt in beiden Fernrohrlagen durch. Die gesamte Vermessung wurde mit der Trimble
VISION Technologie von außerhalb des Zauns durchgeführt. ”Wir bekamen alle Daten, die wir brauchten, und wir
mussten niemanden auf das Werksgelände schicken.” Mit dem Live-Video als Orientierung war Roddis in der Lage,
einzelne Gleisabschnitte zu vergrößern und Aufnahmen zu machen, alle Weichen zu scannen, Foto-Overlays der
gescannten Bereiche anzulegen, Gebäude zu lokalisieren und alle weiteren, für eine Entwurfsvermessung benötigten
Daten zu erfassen. “Wir erledigten alles aus der Distanz”, sagt er, “und benötigten für den gesamten Auftrag nur
zweieinhalb Stunden, was absolut in Ordnung war.”
Bei anderen Gelegenheiten nutzte Roddis Trimble VISION bei Nacht, zusammen mit dem Laserpointer der Trimble
VX, um wichtige Arbeiten an üblicherweise stark frequentierten Orten durchzuführen. “Beispielsweise” sagt er, “hatten
wir einiges zu tun in einer anderen Chemiefabrik, in der normalerweise sehr viel Betrieb herrscht. Wir arbeiteten dort
sehr kurzfristig und bei Nacht (also wenn weniger Aktivitäten herrschten), und konnten somit zwei Gebäude und ein
großes Rohrlager aus der Entfernung vermessen. Ich nahm Ziele per Videostream auf, und dann, als ich in der Nähe
des aufzunehmenden Objekts stand, überprüfte ich (da es dunkel war), ob wir mit dem Laserpointer die richtige Stelle
an dem Objekt anzielten. Das funktionierte wirklich sehr gut, und half uns, die Aufgabe unter Aufrechterhaltung der
Sicherheit fristgemäß abzuschließen.”
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Technik&mehr; 2010-2
Ganz ähnlich ging der französische Vermessungsingenieur Bruno Sciabica vor, als er gebeten wurde, das Innere
eines gefluteten Tunnels in Le Creusot (Frankreich) zu vermessen, in dem es buchstäblich keinen festen Boden gab,
um ein Instrument aufzustellen. Stattdessen montierte Sciabica seine Trimble VX auf einer an der Tunnelwand
angebrachten Konsole, paddelte in einem Schlauchboot durch den Tunnel und scannte ferngesteuert das Innere des
Tunnels, ohne nasse Füße zu bekommen.
3D-Scanning, GNSS-Empfänger, RTK-Netze und andere moderne Vermessungstechnologien erfreuen sich zu Recht
großer Aufmerksamkeit aufgrund der Art und Weise, wie sie die Möglichkeiten der Vermessung verändern. Es ist
bemerkenswert, dass eine Innovation wie Trimble VISION — wenngleich weniger spektakulär als andere — den
Alltag für Vermessungsingenieure fast unbemerkt verbessert hat, denn sie können im Außendienst nicht nur sicherer
und effizienter arbeiten, sondern auch Aufgaben erledigen, die früher nicht realisierbar waren.
Durchsetzungsstark in
einem "Labor" der
Vermessungstechnologie"
Mit 195 m Länge und 172 m Höhe ist das nun fertig gestellte
Crazy Horse Memorial in den Black Hills von South Dakota die
weltweit größte, in einen Berg gemeißelte Figur. Die Arbeiten
hatten 1948 begonnen, und über die Jahre kamen immer
ausgeklügeltere Vermessungstechnologien zum Einsatz, wenn
es darum ging, die Sprengungen so zu planen, dass sich aus
dem Pegmatitgranit der Kopf des berühmten Lakota-Führers
Crazy Horse nach der Vorstellung des Bildhauers Korczak
Ziolkowski herausschälte.
Fast der gesamte Berg wurde zuvor mit Instrumenten von
Trimble gescannt, und im Moment nutzen die vor Ort tätigen
Ingenieure eine Trimble VX Spatial Station mit Trimble VISION
Video-Technologie, um die digitalen Modelle entsprechend
dem Arbeitsfortschritt zu aktualisieren.
“Die Fernbedienung mit Video-Funktion ist in bergigem
Gelände von unschätzbarem Wert, da es sehr mühselig
ist, immer auf und ab zu steigen”, sagt Ingenieur Kevin
Hachmeister. “Bei einem der letzten Aufträge wurden acht
Geologen an der Seite des Berges angeseilt. Wir wollten ihre
Zeit effizient nutzen; also gaben wir jedem von ihnen ein
Prisma mit und nutzten die Video- und Autolock-Funktion, um
- ohne viel Zeit zu verlieren – schnelle und präzise Messungen
vorzunehmen.”
Hachmeister mag auch deshalb den Einpersonen-Messtrupp,
weil die angesichts all der Bohr- und Bulldozeraktivitäten auf
den stark frequentierten, für die Sprengungen hergerichteten
Felssimsen herrschende Gefahr von Kommunikationspannen
entfällt.
Hachmeister sagt, das Abstecken von Bohrlöchern für
Sprengstoffe oder Leitmarkierungen für das künftige
Ausbrechen von Felsbrocken sei mit Trimble VISION
“unglaublich einfach”. “Ich stelle die VX am Fuß einer Felswand
auf und kann dann angeseilt hinaufklettern, den Controller an
einer Leine mitnehmen und meine Arbeit machen, ohne mich
wieder nach unten abseilen zu müssen, um das Instrument zu
bedienen”, sagt er.
Es ist gut zu wissen, dass Vermessungsingenieure mit VISION
an der Schaffung von Kunstwerken in den Bergen von South
Dakota beteiligt sind.
Siehe Sonderbeitrag zu Crazy Horse in der Ausgabe 11/07 des
Magazins POB: www.pobonline.comwww.pobonline.com
Technik&mehr; 2010-2
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Technik
&mehr
Auf dem Weg zum Erfolg:
3D-Scanner schafft Mehrwert in einem
zeitlich sensiblen Projekt
I
n mehr als drei Jahrzehnten bei der Canadian Pacific Railroad hat John Krcmar an zahllosen Vermessungen mitgewirkt. Aber
nie zuvor hatte er eine wie diese zu erledigen.
Es gehört zu Krcmars Aufgaben, Unfälle zu untersuchen, Beweismittel zu erfassen und Informationen zu sammeln. Im Jahr 2009
wurde er gebeten, einen Unfall an einem Bahnübergang für Fußgänger in Minnesota zu untersuchen. Da der Bahnübergang
beseitigt werden sollte, musste Krcmar die Szenerie rasch und mit möglichst vielen Details aufnehmen. Normalerweise hätte er
eine örtliche Aufnahme mit Hilfe einer Totalstation oder einem GNSS-System verlangt. Stattdessen nahm Krcmar auf Vorschlag
eines Kollegen Kontakt mit Shive-Hattery, einer Entwurfs- und Beratungsfirma mit Sitz in Cedar Rapids (Iowa, USA) auf.
Shive-Hattery schickte Jason Ambort, einen zertifizierten Vermessungstechniker vor Ort nach Minnesota. Ausgerüstet mit einem
Trimble GX 3D-Scanner und mit Krcmar an seiner Seite, scannte Ambort den Bahnübergang und die angrenzenden Bereiche, wobei
er etwa 300 m weit beiderseits der Gleise und auf dem Bahngelände Daten erfasste. Nachdem er die Daten mit Hilfe der Trimble
RealWorks Software ausgewertet hatte, erstellte Ambort eine 3D-Punktwolke des Areals. Außerdem fügte er Panoramabilder aus
Fotos zusammen, die mit der hoch auflösenden Kamera des Scanners aufgenommen waren. In drei Stunden erfassten die beiden
Männer eine Punktmenge, deren Messung ohne den Scanner eine Woche in Anspruch genommen hätte. Schon am Nachmittag
erhielt Krcmar von Ambort ein 3D-Modell, das er sofort nutzen konnte.
So eindrucksvoll die Scan-Technologie für Krcmar war, so selbstverständlich war sie für Shive-Hattery das Ergebnis eines
bewussten Planungs- und Entscheidungsprozesses, der darauf abzielte, dem Unternehmen eine führende Stellung im Hinblick
auf Technologie und Expertise zu erhalten. Da das Unternehmen auch EDM und GPS bereits sehr früh genutzt hatte, war der
Übergang zur Scan-Technologie eine systematische — und übrigens auch profitable — Entscheidung. Sie haben den Scanner in
verschiedensten Anwendungen eingesetzt, etwa zur Gebäudemodellierung, für topografische Aufnahmen, Volumenermittlungen
und zur Bestandserfassung von Funknetztürmen.
Ein wichtiger Teil des Ansatzes von Shive-Hattery besteht darin, ihre Kunden beim Übergang zu 3D-Daten zu unterstützen. Das
Unternehmen verbringt eine Menge Zeit damit sicherzustellen, dass die Kunden die mit dem Scanner erfassten Daten tatsächlich
nutzbringend verwenden können. Ambort stellte Krcmar den Trimble RealWorks Viewer zur Verfügung und half ihm zu lernen,
wie man ihn nutzt. Als Dienstleister erstellt Shive-Hattery auch Animationen und virtuelle Flüge durch die 3D-Daten.
Krcmar hat großen Respekt vor dem Scannen und der Art und Weise, wie Shive-Hattery es seiner Kundschaft nahe bringt. “Es
hat enorme Vorteile aus der Kostenperspektive”, sagt Krcmar. “Als wir bei Shive-Hattery anklopften, waren wir erstaunt über das,
was wir vorfanden, und wie sehr sie sich der Investition in eine Technologie verschrieben hatten, von der wir profitieren konnten.”
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Technik&mehr; 2010-2
Technik
&mehr
Geheimnisse der Erbauer
einer Kathedrale freigelegt
Moderne Technologie wirft neues Licht auf ein Meisterwerk der Gotik
D
ie an der Wende vom 12. zum 13. Jahrhundert erbaute Kathedrale Notre-Dame in Chartres ist als eines der schönsten
Beispiele gotischer Architektur in Frankreich bekannt. Sie wurde zwischen 1195 und 1220 in der Stadt Chartes 80 km
südwestlich von Paris erbaut und ist – soweit bekannt - die sechste, an dieser Stelle errichtete Kirche. Seit ihrer Weihe im
Jahr 1260 hat das Gebäude sowohl Brände als auch Kriege und die Französische Revolution überlebt. Ihre beiden Türme — mehr als
110 m hoch und aus 10 km Entfernung sichtbar — dienten im Mittelalter als Sammelpunkt für Pilger, die auf dem Jakobsweg nach
Santiago de Compostela unterwegs waren. Für ein Team französischer Vermessungsingenieure bot die Kathedrale Gelegenheit zu
einer Zeitreise in die Vergangenheit.
Im Jahr 2009 startete die französische Regierung, unterstützt von der Région Centre und der Europäischen Union, ein
Vierjahresprogramm zur Restaurierung der Gewölbedecken der Kathedrale. Der erste, im Sommer 2009 abgeschlossene Teil
des Projekts, bestand in der Überholung der Putzschicht in den oberen Gewölbepartien über der Chorempore. Als Teil des
Gesamtprojekts gab die Dienststelle für Archäologie der Région Centre eine Untersuchung des Tragwerks der Kathedrale in
Auftrag.
Vor der Restaurierung existierte nur ein einziger genauer Plan der Kathedrale, der aus einer im 19. Jahrhundert von Jean-Baptiste
Antoine Lassus durchgeführten Vermessung stammte. Obwohl sich Lassus' Arbeit als sehr detailliert erwies, war sie unvollständig
und enthielt zahlreiche Fehler. Im Jahr 2009 wurde Jérémie Viret vom Archäologischen Dienst der Stadt Chartres beauftragt, eine
zeitgemäße Aufnahme des Tragwerks der Kathedrale vorzunehmen. Die Ergebnisse dieser Aufnahme sollten der Dokumentation
und dem Verständnis der Gewölbekonstruktion dienen, aber auch eine bessere Kenntnis der beim Bau der Kathedrale angewandten
Bautechniken ermöglichen.
Die Vermessung des Bauwerks hielt einzigartige Herausforderungen bereit. Die komplexen Formen und Räume der Kathedrale
erforderten innovative und detaillierte Messmethoden. Außerdem hatten die Vermessungsingenieure mit der schwierigen
Zugänglichkeit und den strengen Forderungen zur Vermeidung von Schäden am Bauwerk zu kämpfen. Das Vermessungsteam
von François Fouriaux und V. Lallet entschied sich für Trimble Technologie, um die Scans und die topografischen Aufnahmen
durchzuführen.
Vermessung im Dienst der Archäologie
Als Teil der Restaurierung wurden in der Chorempore der Kathedrale Gerüste aufgebaut, um den Zugang zu den Gewölben
und zur Decke zu ermöglichen. Von dem bis zu 26 m hohen Gerüst konnten die Vermessungsingenieure bestimmte Elemente
identifizieren und messen, die normalerweise außerhalb der Reichweite lagen, wie etwa die oberen Fenster, die Öffnungen in den
Gewölben, oder die im Mauerwerk offen gelassenen Gerüstlöcher, die als Auflage für die horizontalen Gerüststangen dienten. Zu
Zeiten des Baus der Kathedrale trugen diese Gerüststangen vorübergehend errichtete Gerüstplattformen; die Löcher zeigen die
Technik&mehr; 2010-2
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Stellen an, wo die nacheinander errichteten Plattformen mit
den Wänden verbunden wurden. Die Öffnungen im Gewölbe
stammen ebenfalls aus der Zeit des Baus; sie wurden benötigt,
um die Seile der auf dem Dachboden aufgebauten Hebezeuge
lenken zu können.
Archäologen und Ingenieure studieren solche Details, um
besser zu verstehen, wie mit den primitiven Werkzeugen der
damaligen Zeit ein so großes und wunderschönes Bauwerk
errichtet werden konnte. Während der Restaurierungsarbeiten
entfernten die Vermessungs- und Bauteams allerhand Schutt
aus den Löchern, beispielsweise Holz von alten Gerüsten
sowie Ziegel- und Putzfragmente aus den frühen Bauphasen.
Diese Fundstücke werden analysiert, um sie zeitlich genau
zuordnen zu können.
Für viele ihrer Arbeiten setzten die Vermessungsingenieure eine
Trimble S6 Totalstation und einen Trimble TSC2 Controller
sowie eine Trimble VX Spatial Station ein. “Wir wussten
besonders die Schnelligkeit dieser Geräte zu schätzen”, sagt
Fouriaux. “Da die Instrumente und Stative auf dem Gerüst
aufgebaut wurden, war es schwierig, sie in Waage und stabil zu
halten. Wir mussten uns in einiger Entfernung von ihnen aufhalten. Möglich war dies durch den Einsatz des TSC2 mit der
Trimble Survey Controller Software im Fernbedienungsmodus
mit aktiver Laseranzielung.”
Die Vermessungsingenieure legten zwei Kontrollpolygonzüge
für das Projekt an. Der erste verlief durch das Kircheninnere
und diente dort der Schaffung von Kontrollpunkten. Der zweite
Polygonzug verlief an der Außenseite des Bauwerks, aber auch
durch Fenster, um die inneren Punkte in das französische
Landeskoordinatensystem einzubinden. Außerdem brachte
das Team Bezugspunkte auf dem äußeren Tragwerk des
Gewölbes an, um angesichts der weiter fortschreitenden
Restaurierungsarbeiten Kontrollmöglichkeiten zu schaffen.
Das Team nutzte die Trimble S6 für die Messung der
Kontrollpolygonzüge und für die Standardaufnahmen
aller bautechnisch relevanten Teile (Bögen, Gewölbe
und Gerüstlöcher). Zur Erfassung der architektonisch
interessanten Details (Kapitelle, Schlusssteine, ...) nutzten sie
die Scan-Funktion der Trimble VX. Innerhalb von 20 Tagen
erfassten die Vermessungsingenieure insgesamt 8.000 Punkte.
quer verlaufenden Konstruktionsgliedern vermittelt. Die
Archäologen fanden auch Spuren von Gipsputz aus dem
15. und dem 19. Jahrhundert. Bei einer der Aufnahmen im
Chorraum wurden eingeritzte Inschriften identifiziert, die
offenbar von den damaligen Arbeitern hinterlassen wurden,
und deren älteste aus dem Jahr 1527 stammt.
“Wir sind dabei, einen Plan zu erstellen, der sehr viel
brauchbarer und ergiebiger ist als derjenige aus dem 19.
Jahrhundert”, sagt Fouriaux. “Wir haben verschiedene Profile
und ein 3D-Modell erstellt, um die bautechnischen Mühen
ermessen zu können, die in den Bau der Gewölbe geflossen
sind. Da das Modell und diese Pläne in Landeskoordinaten
vorliegen, lassen sie sich problemlos in die Ergebnisse der
bevorstehenden Restaurierungsarbeiten einbinden. Künftig
werden wir über einen noch umfangreicheren Plan der
gesamten Kathedrale verfügen.”
Inschriften aus der Vergangenheit
Die Messungen an den Gerüstlöchern und am Gewölbe
waren hilfreich für ein besseres Verständnis davon, wie die
Kathedrale gebaut wurde. Die gewonnenen Informationen
bestätigten die Hypothese des australischen Architekten und
Mittelalterhistorikers John James, der die Auffassung vertritt,
die Kathedralenmauern seien zunächst auf einer Seite des
Bauwerks und anschließend auf der anderen Seite errichtet
worden, wobei der Bau immer weiter in Richtung Chorraum
voranschritt.
Die Unregelmäßigkeit der verschiedenen architektonischen
Bestandteile wurde wettgemacht durch die Dekoration und
durch die Bögen, die das Gewölbe tragen, das ursprünglich
eigentlich flach war. Die Handwerker des 13. Jahrhunderts
benutzten Gips zur Imitation von Mauerwerk, indem sie auf
einem hellgelben Hintergrund weiße Fugen vortäuschten.
All diese Elemente tragen zur Entstehung einer optischen
Täuschung (trompe l’œil) bei, die den Eindruck eines
gleichmäßigen Abstands zwischen den verschiedenen
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Technik&mehr; 2010-2
Technik
&mehr
Wie inventarisiert man eine
Millionen Strommasten?
D
ie in Winnipeg (Manitoba, Kanada) ansässige Firma Barnes & Duncan Land Surveying & Geomatics (www.barnesduncan.
com) ist eine Partnerschaft mit einem großen kanadischen Energieversorger mit mehr als 525.000 Stromkunden und mehr
als 260.000 Erdgaskunden eingegangen, um effizientere Wege bei der Verwaltung der ca. 1 Millionen Strommasten des
Energieversorgers einzuschlagen.
Zur Geräteausrüstung des Teams gehören 12 "Trimble GeoXT™"
Das mehrjährige Projekt besteht darin, die Strommasten in
Hand-held - jeweils bestückt mit der "Trimble TerraSync™" Softeiner Provinz von der Größe des US-Bundesstaates Texas zu
ware zur Datenerfassung und –pflege sowie einem weiteren
lokalisieren, an jedem Mast einen Strichcode anzubringen,
Anwendungsprogramm zur Bearbeitung digitaler Fotos. Jeder
jeden Strichcode in die Datenbank des Energieversorgers
Außendienstmitarbeiter verfügt zudem über einen externen
einzuscannen, spezifische Attributdaten zu jedem Mast zu
Bluetooth-Strichcodescanner und eine wasserdichte und
erfassen, und von vielen der Masten Fotos zu machen. “Ziel
stoßfeste Digitalkamera. Mit der "Trimble GPS Pathfinder®"
des Projekts ist es, ein Bestandsverzeichnis der Strommasten
Bürosoftware werden die erfassten Daten verarbeitet. Die
des Energieversorgers zu erarbeiten, das alle benötigten
Verwaltung, Analyse und Visualisierung der Daten erfolgt mit
Informationen enthält, um diese Betriebsmittel besser
Hilfe einer GIS-Software.
verwalten und instandhalten zu können”, sagt Mitch Carels,
Projektleiter bei Barnes & Duncan.
Nach Aussagen von Carels fiel die Wahl auf die Trimble Hand-
held wegen ihrer robusten, kompakten Bauart, der integrierten
Bluetooth-Funktionen, sowie der Möglichkeit, mit einer einzigen
Batterie und im drahtlosen Modus zu arbeiten. “Ich nutze seit 20
Jahren Instrumente von Trimble, und es lag auf der Hand, dass
die GeoXT Handheld die beste Wahl für diesen Auftrag waren”,
sagt er. “Vielen anderen Herstellern mangelt es an Verständnis
dafür, wie hart und anspruchsvoll unser Arbeitsumfeld ist. Es
kann bitterkalt sein, und die Computer kommen mit Schnee,
Carels Außendienstteam besteht aus 12 Männern, die im
gesamten Einzugsgebiet des Energieversorgers unterwegs sind,
um dort Tag für Tag Daten zu erfassen. Die Temperaturen in
dieser sehr verschiedenartigen Landschaft können zwischen
–35˚C in den Wintermonaten und +35˚C im Sommer
schwanken. Ein 13. Mitarbeiter kümmert sich um alle Daten,
sobald diese erfasst sind.
Technik&mehr; 2010-2
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Schlamm und Wasser in Berührung. Ich brauche Geräte, auf
die ich mich auch dann verlassen kann, wenn sie des Öfteren
unsanften Behandlungen ausgesetzt sind.”
Barnes & Duncan nutzte zunächst die GPS Pathfinder
Bürosoftware, um eine Art Datenwörterbuch anzulegen,
auf das die Außendienstmitarbeiter zurückgreifen
können, um konsistente Attributinformationen zu den
Masten (Identifikationsnummer, Bauart, zugehörige
Ausrüstungskomponenten, allgemeine Anmerkungen, usw.)
zu erfassen. Das Team konfigurierte auch die GeoXT Handheld,
lud bereits bestehende Hintergrundkarten darauf hoch, und
schulte die Außendienst- ebenso wie die Büromitarbeiter im
Umgang mit den eingesetzten Arbeitsverfahren.
Im Feld beginnt ein typischer Arbeitstag damit, dass sich die
Mitarbeiter – je nach Bedingungen – in ihren gelände- oder
schneetauglichen Fahrzeugen oder auch auf Schneeschuhen
vor Ort begeben. Die Hintergrundkarten, die Luftbilder der
meisten Strommasten des Energieversorgers enthalten,
geben dem Team eine allgemeine Vorstellung von der Lage
jedes Masts.
Außerdem ist die Datenbank von unschätzbarem Wert für nicht
geplante Reparaturen in Notfällen. “Wenn ein Mast vom Blitz
getroffen wird und ein Transformator durchbrennt, können die
Betriebsmittelmanager des Energieversorgers auf einem Foto
dieses Masts nachschauen, welche Grundstücke er versorgt und
welche Ausrüstungskomponenten an dem Mast montiert sind,
um dann die Außendienstmitarbeiter mit Informationen über
das Material zu versorgen, das sie für die Reparatur benötigen
werden – all dies wohlgemerkt ohne das Büro zu verlassen”,
sagt Carels. “Ohne die Technologie von heute wäre es schlicht
unmöglich, derartige Lage- und Attributdaten vorzuhalten.”
An jedem Mast bringt ein Mitarbeiter in etwa 1,5 m Höhe ein
Schild mit einem Strichcode an und scannt dann das Schild
mit einem Strichcodescanner ein, der drahtlos mit dem GeoXT
Handheld verbunden ist. Als nächstes erfasst der Mitarbeiter
bis zu 80 Attributdaten zu jedem Mast. Als letztes kann ein Foto
von dem Mast gemacht und automatisch mit dem Strichcode
und den Attributdaten verknüpft werden. “Mit dem Strichcode
verfügt jeder Mast über einen einzigartigen Identifikator, der
sich problemlos im GIS finden lässt", sagt Carels. “Wenn wir die
Arbeit abgeschlossen haben, wird unser Kunde die Lage jedes
Masts auf weniger als 1 m genau kennen.”
Die Betriebsmittelmanager des Energieversorgers gehen
davon aus, dass diese Möglichkeiten in den nächsten Jahre
zu signifikanten Kostensenkungen führen werden, weil sich
die laufenden Instandhaltungs- und Reparaturabläufe und
der Austausch von Komponenten besser und gezielter planen
lassen. Außerdem können diese Daten bei einem Stromausfall
wichtige Informationen liefern, um den Reparaturaufwand
in Grenzen zu halten. Dies gilt insbesondere angesichts der
gewaltigen geografischen Ausmaße des Einzugsgebiets des
Energieversorgers.
“Wir gehen in unserem Datenerfassungsprozess sehr
methodisch vor. Da dies kein Job ist, den Sie mehr als
einmal tun wollen, ist es wichtig, schon beim ersten Mal
möglichst genaue Informationen zu erhalten”, sagt Carels.
“Der Trimble GeoXT Handheld ist leicht zu bedienen,
und mit unserem kundenspezifischen Datenwörterbuch
sind wir in der Lage, konsistente Informationen rasch zu
erfassen. Auch die kompakte Bauart und die drahtlosen
Kommunikationsfunktionen des Handhelds helfen unseren
Mitarbeitern dabei, gut voranzukommen und das betroffene
Territorium so effizient wie möglich abzudecken.”
“Mehr als je zuvor realisieren Energieversorgungsunternehmen
heute, dass sich die Zusammenarbeit mit einer Vermessungsfirma wie Barnes & Duncan beim Aufbau eines umfassenden GIS
mehrfach auszahlt, nicht nur in Gestalt von Kosteneinsparungen
und Effizienzgewinnen in der Betriebsführung, sondern auch in
der Reaktion der Kundschaft”, sagt Carels. “Dank der robusten
und zuverlässigen Trimble Produkte zur mobilen Kartierung
können Energieversorger auch in sehr unwirtlichen und
abgelegenen Gebieten von diesen Vorzügen profitieren.”
Der für Datenmanagement und -analyse verantwortliche
Mitarbeiter ist mit dem Team unterwegs und richtet ein Behelfsbüro im nächstgelegenen Hotel ein. Jeder GeoXT Handheld
wird mit einem Laptop verbunden; die Datendateien werden
in die GPS Pathfinder Bürosoftware importiert. Anschließend
werden die Daten mittels Stapelverarbeitung dem Postprocessing unterzogen und in die GIS-Software exportiert,
wo sie sich anzeigen, editieren und auf Richtigkeit überprüfen
lassen. Nach Abschluss des Qualitätssicherungsprozesses
werden die Daten in das operative GIS des Energieversorgers
exportiert.
In ihrer umfangreichen Datenbank können die
Betriebsmittelmanager und Ingenieure des Energieversorgers
nun nach spezifischen Informationen zu den Strom- und
Lichtmasten in der gesamten Provinz suchen. Beispielsweise
können sie problemlos einen Auszug erstellen, aus dem die
Lage aller Straßenlampen mit 100W-Glühbirnen hervorgeht,
und ihr GIS nutzen, um den spezifischen Lichtstandard
einer durchgebrannten Glühbirne zu ermitteln, wenn ein
Kunde anruft.
-17-
Technik&mehr; 2010-2
Technik
&mehr
Eine laaange Vermessung
D
er Delta-Mendota Canal im kalifornischen Central Valley ist mit 188
km einer der längsten des Bundesstaates. Da das saisonal trockene
Tal 10 % der US-amerikanischen Landwirtschaftsproduktion
erwirtschaftet, ist der Delta-Mendota Canal — zusammen mit dem Rest
des gewaltigen Central Valley Project1 — Bestandteil der immens wichtigen
Wasserinfrastruktur, die es in funktionsfähigem Zustand zu halten gilt.
Tim Jackson (L.S.), Vermessungsingenieur beim California Bureau of Land
Management, führte kürzlich eine Vermessung des Kanals über dessen gesamte Länge durch, brachte das öffentliche Wegenetz und den Grenzverlauf
auf den neuesten Stand, brachte Zielmarken für eine Luftbildvermessung
an, überprüfte und erweiterte ein Festpunktnetz. Jackson hatte zuvor
bereits viele Kanäle vermessen, aber er sagt, diesmal sei die Arbeit deutlich
einfacher gewesen. “Eine Weile lang setzten wir GNSS-Geräte ein — das
Central Valley ist ein weit geöffnetes Tal ohne viel Bewuchs — und diesmal
konnten wir auch auf das CSVSN zurückgreifen.”
Das California Surveying Virtual Surveying Network (CSVSN) ist ein
per Mobilfunk verknüpftes Trimble VRS-Netz, in dem die eingespeisten
Daten von 34 Trimble GNSS-Referenzstationen koordiniert werden. Der
Umstand, dass sich der gesamte 188 km lange Kanal mit einem einzigen
Netz abdecken ließ, vereinfachte alle Aspekte des Projekts. Die Lage- und
Höhenkontrolle erfolgte durch Abgleich mit einem konsistenten Koordinatensystem. Und die für den Grenzverlauf relevanten Informationen liegen
nun in einem einzigen, georeferenzierten System statt in mehreren lokalen
Systemen vor.
Aquädukt und Delta-Mendota Canal in Kalifornien
Foto mit freundlicher Genehmigung des U.S. Bureau
of Reclamation
“Die VRS machten einen großen Unterschied in diesem Projekt”, sagt
Jackson. “Zum Vergleich: wir haben ein ähnliches Projekt am Friant-Kern
Canal bearbeitet, der mit 245 km um einiges länger ist. Für dieses Projekt
legten wir 40 Festpunkte an, während es im vorliegenden Projekt nur vier
waren. Und wir konnten verkünden, fehlerfrei gearbeitet zu haben. FriantKern liegt nur fünf Jahre zurück, und es hat sehr viel mehr Arbeit gemacht.”
Wenn Jackson Bilanz zieht, betont er vor allem, dass er dieselbe Arbeit
sehr viel effizienter erledigen kann. Während im Friant-Kern Projekt sechs
Messtrupps eingesetzt wurden, waren es bei der Vermessung des DeltaMendota Canal nur einer oder zwei. Jackson sagt: “Das CSVSN sorgte für
gewaltige Zeiteinsparungen, denn es blieb uns nicht nur erspart ständig
eine Basisstation zu verlegen; wir hatten einen weiteren Empfänger, mit
dem wir arbeiten konnten. Und die Gebühren für die Nutzung des Dienstes
haben sich rasch ausgezahlt.”
Jackson hatte auch Gelegenheit, die Setzungswerte entlang des Kanals zu
überprüfen. Er stellte fest, dass sich die Festpunkthöhen am nördlichen
Ende des Kanals um weniger als 3 cm gegenüber den früheren Werten
verändert hatten. Als er sich weiter nach Süden bewegte, wuchsen die
Setzungsbeträge jedoch auf fast 0,6 m an. Letztlich werden all diese
Vermessungsdaten zu einer besseren Instandhaltung dieser wichtigen
infrastrukturellen Ressource beitragen.
Das Delta-Mendota Canal Projekt zeigt, dass ein Vermessungsingenieur
mit GNSS-Ausrüstung und einem per Mobilfunk verknüpften RTN sehr
viel schaffen kann. Fähige Vermessungsingenieure werden für große Infrastrukturprojekte wie dieses immer gebraucht, und da der Druck wächst,
mit weniger Aufwand immer mehr zu schaffen, werden sie auch weiterhin
hochwertige und ausgereifte Technologien benötigen, um ihre Arbeit
zu erledigen.
Technik&mehr; 2010-2
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Das vom U.S. Bureau of Reclamation betriebene Central
Valley Project (CVP) ist eines der weltweit größten
Wasserspeicher- und -transportsysteme. Es umfasst etwa
20 Dämme und Vorratsbehälter, 11 Kraftwerke, Kanäle mit
insgesamt 805 km Länge sowie Wasserleitungen, Tunnel
und andere Nebenanlagen. Das CVP liefert jährlich
etwa 863.440 m3 Wasser für die Landwirtschaft und
die natürliche Tier- und Pflanzenwelt, aber auch zur
Versorgung von Siedlungen.
1.
Siehe Sonderbeitrag in der März-Ausgabe des Professional
Surveyor: www.profsurv.com
Technik
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Vermessung der Skilifte
am Ätna
E
s ist ein Ort mit funkelnder kalter Luft, spektakulären
Ausblicken und eindrucksvollen Demonstrationen der
Naturgewalten. Mehr als 3.300 m ragt Europas höchster
aktiver Vulkan, der Ätna, über der Ostküste Siziliens empor.
Die gebirgige Szenerie und eine nahezu konstante vulkanische
Aktivität machen ihn zu einer ganzjährigen Attraktion. Im Winter
beherbergt der Ätna eines der südlichsten Skigebiete Europas.
Calì die COGO- und Absteckfunktionen der Trimble Survey
Controller Software, um eine Reihe von Punkten entlang der
Mittelachse des Lifts nahe den Tragmasten des Seils zu berechnen
und abzustecken. Die Baufirma nutzte diese Punkte dann zur
Ausrichtung der Masten und des Seils. So sorgten diese Arbeiten
für einen reibungslosen und sicheren Betrieb des Skilifts.
Zusätzlich zu dem steilen, schwierigen Gelände auf dem Vulkan
hatte der Messtrupp auch mit Nebel und schlechtem Wetter
zu kämpfen. Dennoch konnten die Mitarbeiter von Calì die
Absteckung der vom Bauunternehmer benötigten Punkte in
nur zwei Tagen abschließen. Sie erledigten alle erforderlichen
Berechnungen im Feld, ohne ins Büro zurückkehren zu müssen.
“Wir arbeiteten in steil abfallendem Gelände”, sagt Calì, “und
hätten ohne den Einsatz des Trimble GPS-Systems nicht dieselben
Kosteneinsparungen erzielen können. Es ermöglichte uns selbst
im Nebel ohne Schwierigkeiten zu arbeiten.”
Die Lifte und die Infrastruktur für ein Skigebiet zu betreiben, ist
eine anspruchsvolle Aufgabe. Zu den wichtigsten Funktionen
gehört dabei die Instandhaltung und Ausrichtung der Lifte, mit
denen Touristen und Skifahrer hoch auf den Berg gebracht werden.
Angesichts einer nur kurzen Bauzeit und strengen Anforderungen
an die Genauigkeit beauftragte die Liftbaufirma Doppelmayr
Italia den ortsansässigen Vermessungsingenieur Salvatore Calì
mit der Ausführung der Vermessungsleistungen für den Bau
eines neuen Skilifts. Während andere Vermessungsingenieure für
solche Arbeiten oft optische Vermessungsinstrumente einsetzen,
entschied sich Calì — mit einem Auge auf das bergige Gelände und
die herausfordernden Wetterbedingungen — für das Trimble 5700
GPS-System.
Calì nutzte einen Trimble 5700 GPS-Empfänger mit einer Trimble
Zephyr Geodetic Antenne und Pacific Crest Funkmodem als
Basisstation für das Projekt. Weiter oben auf dem Berg, in Lagen
mit guter Funknetzabdeckung für den weiter unten benutzten
Rover, legte der Messtrupp Kontrollpunkte für die Basisstation
an. Ein zweiter Trimble 5700 mit einem Trimble TSC2 Controller
kam als Rover zum Einsatz. Der Messtrupp nahm jeden Tag eine
Kalibrierung vor Ort vor, um die Vermessung in das sizilianische
Koordinatensystem zu transformieren, und nutzte dann die RTKMethode für alle Messaufgaben.
Calì musste für dieses Projekt die Mittelachse des Lifts bestimmen
— von den Talstation nahe des Dorfes Nicolosi bis zur Bergstation,
die 206 m höher liegt. Nachdem die Achse bekannt war, nutzte
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Technik&mehr; 2010-2
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Fotowettbewerb
D
er Kontrast zwischen den in dieser Ausgabe ausgezeichneten Bildern des Fotowettbewerbs könnte kaum stärker sein:
vom Sportplatz einer Technischen Universität im ländlichen Teil New Yorks über die Naturschönheiten der Republik
Kongo zu den verschneiten Spitzen der italienischen Alpen. Der erste Platz — und eine Trimble Allwetterjacke — geht an
Vermessungsingenieur Salvatore Calì für seine Aufnahme vom Ätna-Gipfel an der Küste Siziliens. Sie sehen das Foto auf Seite 19 und
auf der Rückseite.
Die weiteren Preisträger dieser Ausgabe erhalten jeweils
eine Trimble Uhr, die nur in begrenzter Stückzahl hergestellt
wird:
Ziel: Touchdown!
William W. Glasser Jr. (PLS) von RDM Surveying Consultants
nahm dieses Bild seines Kollegen Chris Michael mit
der Trimble S6 Totalstation am Rensselaer Polytechnic
Institute (RPI) in Troy (New York) auf. RDM hatte den
Auftrag, die Unterteilung des Footballfelds für den East
Campus Athletic Complex des RPI zu überprüfen und
zu zertifizieren. Die Vermessungsingenieure der Firma
legten das ursprüngliche Festpunktnetz für das Projekt an,
steckten die Sitzgelegenheiten ab und kontrollierten die
Absteckungen der anderen Vermessungskollegen, die für
die verschiedenen Subauftragnehmer arbeiteten. Rodney
Michael (PLS), Inhaber der Firma RDM, sagt: “Wir sind seit
1978 die Vermessungsingenieure des RPI Campus. Als erste
Firma im Bundesstaat New York haben wir eine Trimble S6
angeschafft und können die Vorzüge dieses Instruments
nicht oft genug hervorheben.”
Dieser holt Gold!
Mike Trenor, Leitender Vermessungsingenieur bei
Banro Corporation sandte dieses schöne Bild, das
bei Golderkundungsmessungen im Rahmen des
Lugushwa-Projekts in Süd-Kivu in der Demokratischen
Republik Kongo entstand. In Lugushwa führt
Banro seit Anfang 2005 Diamantbohrungen und
Oberflächenuntersuchungen durch, um neue Ziele
für die Erkundung zu identifizieren. Ungeachtet der
Schmetterlinge war das Trimble R8 GPS-System seit
November 2005 unentwegt in Kongo im Einsatz. Trenor
schreibt, das Trimble R8 System sei unentbehrlich gewesen
in einem Land ohne Referenznetz. "Wir haben auch zwei
Trimble 4400 GPS-Empfänger als Basisstationen aufgebaut,
wobei die GPS-Daten (Ein- und Zweifrequenzdaten) mit Hilfe
der Trimble Referenzstationssoftware aufgezeichnet werden.
Die Geologen nutzen Trimble GeoXT Freihandempfänger
für ihre tägliche geologische Kartierung, und gleichen ihre
Daten mit Hilfe der Trimble Pathfinder Bürosoftware mit
denen der Basisstationen ab. Unsere Vermessungsingenieure
nutzen das Trimble R8 System (sowohl im RTK- als auch
im Postprocessing-Modus) zur Vermessung der Öffnungen
der Erkundungsbohrlöcher sowie für andere vermessungstechnische Aufgaben."
Technik&mehr; 2010-2
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VERBINDUNGEN, DIE FÜR SIE ARBEITEN.
November 8–10, 2010
The Mirage, Las Vegas
Lassen Sie sich die Trimble Dimensions 2010 – die Veranstaltung des
Jahres für die Positionsbestimmungsbranche – nicht entgehen! Denn dies
ist der Ort, an dem Sie Verbindungen knüpfen und Einblicke in Lösungen
zur Positionsbestimmung gewinnen können. Es ist die Gelegenheit neue
Arbeitswege zu entdecken. Lassen Sie sich durch unser Forum mit visionären
Vorträgen von Gastrednern inspirieren. Erweitern Sie Ihr Wissen in unseren
speziellen Fortbildungsseminaren, die auf Lösungen aus der Vermessung und
Kartografie, des Ingenieur- und Bauwesens, der Geoinformationsbranche,
dem Infrastruktur- und Versorgungssektor sowie des mobilen Ressourcenmanagements ausgerichtet sind. Melden Sie sich jetzt an und lernen Sie,
wie Sie mit einheitlichen Technologien kooperatives Arbeiten einfacher und
produktiver gestalten können. Behaupten Sie Ihren Platz im Wettbewerb!
Näheres über Dimensions 2010 finden Sie im Internet unter www.trimbleevents.com
Technik
&mehr
Fotowettbewerb
Machen Sie mit beim Trimble Fotowettbewerb für Technik&mehr!
Die Gewinner des Trimble Fotowettbewerbs
erhalten Trimble Preise, und die Fotos
werden in Technik&mehr veröffentlicht.
Den ersten Platz in dieser Ausgabe belegte
das von Vermessungsingenieur Salvatore
Calì aus Italien eingereichte Foto vom Ätna
auf Seite 19. Die weiteren Preisträger sind
auf der Seite 20 erwähnt. Senden Sie Ihr Foto
mit einer Auflösung von 300 dpi (10 x 15 cm)
an Survey_Stories@trimble.com. Vergessen
Sie nicht, Ihren Namen, Ihren Titel und Ihre
Kontaktinformationen anzugeben.
Sie können Technik&mehr kostenlos abonnieren, indem Sie Ihre Bestellung unter www.trimble.com/t&m aufgeben,
eine E-Mail an T&M_info@trimble.com senden oder unter der Nummer +1-913-338-8270 anrufen.
Unter www.trimble.com können Sie Technik&mehr auch online anschauen.
Sie können auch dieses Formular kopieren, ausfüllen
und uns an eine der folgenden Nummern faxen:
USA +937 245 5145
EU +49 61 42 2100 140
Asien +61 7 3216 0088
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