Titelaufnahme

Titel
Baummodellierung mit Hilfe von terrestrischem Laserscanning durch Zeichnen auf erstellten Plattkarten / Andreas Grafl
VerfasserGrafl, Andreas
Begutachter / BegutachterinPfeifer, Norbert ; Hollaus, Markus
Erschienen2012
UmfangV, 96 Bl. : Ill., graph. Darst., Kt.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2012
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)terrestrisch / Laserscanning / Plattkarte / Baum / Modellierung / Linien / TLS
Schlagwörter (EN)terrestrial / laserscanning / equirectangular / projection / map / tree / modeling / lines / TLS
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-55074 Persistent Identifier (URN)
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Baummodellierung mit Hilfe von terrestrischem Laserscanning durch Zeichnen auf erstellten Plattkarten [4.2 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Im Rahmen des Projekts "3DVegLab" der Europäischen Raumfahrtbehörde (ESA) wird für mehrere, ausgewählte Waldgebiete ein Linienmodell für die darin befindlichen Bäume benötigt. Die Linien des Modells sollen zusammen mit den dazugehörigen Durchmessern die Stämme und Äste exakt in ihrer Geometrie repräsentieren. Basis für die Bestimmung des Modells ist terrestrisches Laserscanning (TLS), das schon seit geraumer Zeit für die Aufnahme räumlicher Objekte in Verwendung ist. In dieser Arbeit werden das Grundprinzip und die Möglichkeiten von TLS erklärt, sowie die Aufnahme durch TLS an Waldgebieten erläutert.

Anschließend werden einige aktuelle automatisierte Methoden zur Baummodellierung präsentiert, und zwar nach Buksch 2011, Pfeifer et al.

2004, Bremer et al. 2012 und Schilling et al. 2012. Daraufhin werden die Festlegung, die Entwicklung und die Umsetzung einer neuen, manuellen Methode und deren Anwendung in den festgelegten Testgebieten dargebracht. Ergebnisse der Methodenentwicklung und der Anwendung werden am Ende diskutiert. Ziel dieser Arbeit ist, eine Methode zu finden, welche alle bisherigen Methoden der Baummodellierung an Vollständigkeit und geometrischer Korrektheit übertrifft. An Stelle der bisherigen, automatisierten Modellierungsmethoden, die sich noch als sehr mangelhaft erweisen, soll die Baumstruktur durch manuelles Nachzeichnen auf den Intensitätsplattkarten der TLS-Aufnahmen bewerkstelligt werden. Die Strukturen werden somit in den lokalen Standpunkten erstellt und anschließend ins Landeskoordinatensystem transformiert. Die Methode wird in der Praxis an einem Waldgebiet in Lägeren (Schweiz) und in Tharandt bei Dresden (Deutschland) durchgeführt und ihre Ergebnisse bezüglich Korrektheit demonstriert.

Zusammenfassung (Englisch)

For the project "3DVegLab" the European Space Agency (ESA) needs a line model that depicts the trees in multiple, selected forest areas.

The lines of the model should exactly represent the geometry of trunks and branches, together with their corresponding diameters. Terrestrial laser scanning (TLS), which is in use for quite some time now, will be used to determine the model. This thesis will explain the basic principle and the potential of TLS and offer an insight in TLS measurements of forest areas. Afterwards some current automated methods for tree modelling are presented, namely the ones introduced by Buksch 2011, Pfeifer et al. 2004, Bremer et al. 2012 and Schilling et al. 2012.

The main part of this thesis is the offering of a definition, and the development and implementation of a new, manual method and its application in the specified test areas. The results of method development and application will be discussed at the end. The aim of this thesis is to find a method that surpasses all previous methods of tree modelling both in completeness and correctness of geometry. Instead of the previous, automated modelling methods that turned out to be very poor, the tree structure can be constructed by manually tracing the intensity image of equirectangular projection maps of TLS scans. This way the structures are created in the local viewpoints, and then transformed into the national coordinate system. The method is used in the forest area of Lägeren (Switzerland) and in Tharandt (Germany) and its results are evaluated on correctness.