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Bauhaus-Universität Weimar
Methoden der Geometrieerfassung
Tachymetrie Photogrammetrie
•Einbild-, •Mehrbild-, •Stereophotogr.
LaserscanningGPS
Handaufmaß
• klassisches ...• computergestütztes ...
CAAD-Geometriemodell
(2D...3D)
Zeichnerische Vorlagen
• Scannen & Vektorisieren• Nachzeichnen / CAD-Overlay
Bauhaus-Universität Weimar
Verfahren
Tachymetrie: Lageplan Messnetz Grundlagen für Grundriss und Schnitt
Photogrammetrie: Ansichten/ FassadenInnenwändeFußböden
Laserscanning: Volumenmodell (z.B. Visualisierung)bes. unregelmäßige Oberflächen
Handaufmass: Detaillierung von Grundriss, Schnitt, Ansichten
Bauhaus-Universität Weimar
Einführung Tachymetrie
Tachymeter sind Thedolite mit einer Vorrichtung zur Streckenmessung
griech. <tachys> ‚schnell‘ schnelle Punkterfassung
Zenitwinkel (Vertikalwinkel)
Horizontalwinkel
UND
Distanzmesser
mit Reflektor (Infrarot)
Reflektorlos (sichtbarer Laserstrahl)
Anwendungsgebiete
Landesvermessung
Industrielle Messtechnik
Bauwesen, Katastervermessung
Bestandsaufnahme
Grundprinzip Tachymeter
Bauhaus-Universität Weimar
Einführung Tachymetrie
Grundprinzip Tachymeter - Distanzmessung
Messen mit Reflektor (Infrarotlaser)
Reichweite: 2-5 km
kürzeste Distanz: ~ 1,5 m
Genauigkeit: 1-5 mm
Reflektorlose Tachymeter (sichtbarer Laserstrahl)
Reichweite: bis zu 760 m
kürzeste Distanz: ~1,5 m
Genauigkeit: 3 mm (< 500 m)
5 mm (> 500 m)
Bauhaus-Universität Weimar
Vorteile: - unmittelbarer Kontakt zum
Objekt- sichere Reflexion des
Signals
Nachteile: - Objekt muss zugänglich
sein- zwei Personen notwendig
Einführung Tachymetrie
Messen mit Reflektor
Miniprisma Rundprisma
Bauhaus-Universität Weimar
- Messen von nicht einsehbaren Punkten
Einführung Tachymetrie
Messstrategien mit Reflektor
Extrapolationsstab (Kanalmessstab)
Bauhaus-Universität Weimar
Problem: Signalreflexion auf schräge Flächen sowie an Ecken und Kanten
Einführung Tachymetrie
Reflektorlose Messung - Probleme
Bauhaus-Universität Weimar
Tachymeter Stative, Reflektorstäbe Reflektoren Computer Stromversorgung für
Tachymeter und Laptop .....
Preise:
Leica Builder R: ~ 5.000 €
Leica TPS 400: ~ 7.200 €
Tachymetrie
notwendige Ausrüstung
Leica Builder R Leica TPS 400
Bauhaus-Universität Weimar
Standpunkt
Paßpunkt
Standpunkt 1
PP 1
PP 2
PP 3
Tachymetrie
Verfahren der Stationierung
Bauhaus-Universität Weimar
Standpunkt
Paßpunkt
Standpunkt 1
PP 1
PP 2
PP 3
Standpunkt 2
Tachymetrie
Verfahren der Stationierung
Bauhaus-Universität Weimar
Standpunkt
Paßpunkt
Standpunkt 1
PP 1
PP 2
PP 3
Standpunkt 2
PP 4
PP 5
Tachymetrie
Verfahren der Stationierung
Bauhaus-Universität Weimar
3D-Geometriebezug von außen nach innen
Tachymetrie
Übergeordneter Bezug über Festpunktnetz
Bauhaus-Universität Weimar
1001
1002 1003
1004
1008
1005
10061007
Anlegen von Bezugspunkten – Stationierung im Gebäude
Tachymetrie
Bauhaus-Universität Weimar
1001
101 102
103 104
1002
111
112
113
114SP2
SP1
Tachymetrie
Freie Stationierung
Bauhaus-Universität Weimar
Arbeiten mit 3D-Konturen
Generierung von 3D-Linien im RaumGrundlage für weitere Messungen (z.B. händisch)Ableiten von Schnitten und Ansichten
Prinzip der Geometrieerstellung
Tachymetrie
Èglise Saint-Pierre-et-Saînt-Benoit (Frankreich), Infar 2002
Bauhaus-Universität Weimar
Arbeiten mit Schnittlinien
Generierung von 2D-Polygonlinien im dreidimensionalen Raum “2D-Schnittzeichnung” entsteht quasi vor Ort
Prinzip der Geometrieerstellung
Tachymetrie
Bauhaus-Universität Weimar
Geometriebezogen
TachyCAD CASOB Elcovision ELTheo PowerCad SiteMaster Building TS
Bauteilbezogen
VITRUVIUS
Bsp.: TachyCAD
Bsp.: Vitruvius
Einführung Tachymetrie
Software
Bauhaus-Universität Weimar
3D-Drahtmodell 2D-Linienzeichnungen (3D-Bezug)
Bsp.: TachyCAD
Tachymetriesysteme
Grundprinzip geometriebezogene Systeme
Bauhaus-Universität Weimar
gesamte Daten- und
Punktverwaltung innerhalb
der CAD-Zeichnung
Ausgleichung von
Messfehlern bei der
Gerätestationierung
Bsp.: TachyCAD
Tachymetriesysteme
geometriebezogene Systeme
Bauhaus-Universität Weimar
CAD-Anbindung
- an Stelle der Maus oder Tastatur wird der Tachymeter als 3D-Maus innerhalb der normalen CAD Befehle genutzt
- volle CAD Funktionalitäten, vor allem Zeichen- und Konstruktionshilfen verfügbar
Bsp.: TachyCAD
Tachymetriesysteme
geometriebezogene Systeme
Bauhaus-Universität Weimar
durch geometriebezogenes Konzept
lassen sich beliebige Formen erfassen
nützliche Hilfsfunktionen integriert
Erfassung von ergänzenden nicht-
geometrischen Informationen
grundsätzlich nicht vorgesehen
Tachymetriesysteme
geometriebezogene Systeme
Bauhaus-Universität Weimar
1. Standpunkt
- Tachymeter außen aufstellen, vom Standpunkt sollte möglichst viel Gebäudegeometrie sichtbar sein.
- AutoCAD: „Neuer Standpunkt“ und „keine Stationierung“ wählen
- Paßpunkte für nächsten Standort definieren (Sichtachsen zu den neuen Standpunkten prüfen. Möglichst auch Paßpunkte etwas entfernt vom Gebäude anlegen, auf die man sich später von innen beziehen kann.)
Bauhaus-Universität Weimar
Folgende Standpunkte
- zum Stationieren des Tachymeters werden 3 Paßpunkte benötigt
- „Freie Stationierung“ wählen
- Paßpunkte einmessen (Genauigkeit laut Anzeige prüfen)
Bauhaus-Universität Weimar
Strukturierung der Datei
- Sämtliche Daten werden dreidimensional aufgenommen und in eine AutoCAD-Datei gezeichnet
- Eine Strukturierung der Datei ist zwingend nötig, da sonst die Auswertung der aufgemessenen Daten sehr aufwendig wird
- Unterteilung in Geschosse, Fassade, Außenraum
- Weitere Unterteilung nach Bauteilen (geschnittene Wand, Ansichtskanten, Fenster, Türen etc,)
- Je nach Standort können die anderen Geschosse ausgeblendet werden. Dadurch bleibt die Bearbeitung übersichtlich, bei Bedarf können jedoch schnell die anderen Geschosse eingeblendet werden, um z.B. Überprüfung der Lagebeziehungen vorzunehmen
Bauhaus-Universität Weimar
Auswertung
- Das Erstellen der Grundrisse ist mit wenig Arbeit verbunden: nur der Layer „Wand-geschnitten“ des zu bearbeitenden Geschosses bleibt aktiv. Die Zeichnung wird „geplättet“ (Die Z-Koordinate wird auf 0 gesetzt). Sämtliche Linien der Wände werden gedehnt, Türen und Fenster werden eingestutzt. Decken- und Fußbodenansichten werden übernommen.
- Das Erstellen der Schnitte ist zeitlich aufwendiger: auf Grundlage der Grundrisse werden die Schnitte auf der gewünschten Achse konstruiert. Vor Ort werden jeweils in Quer- und Längsrichtung am Boden und an der Decke Höhenpunkte gemessen, die als Höhenbezug dienen. Gestalteten Decken (Gewölbe, Stuckspiegel, Unterzüge etc.) werden komplett aufgemessen.
- Eine rein tachymetrische Bauaufnahme ist nicht sinnvoll – Details werden händisch aufgemessen und ergänzt.
Bauhaus-Universität Weimar
Anmerkungen
- Der sichtbare Laser sollte nur bei Bedarf eingeschaltet werden, er verbraucht sehr viel Strom.
-Die Ladezeiten der Akkus beträgt ca. drei Stunden. Bei Messungen mit eingeschaltetem Laser und vielen Meßpunkten ist der Akku nach zwei Stunden leer. Jeweils ein Akku sollte im Ladegerät liegen, um kontinuierlich messen zu können.
- Das Objektiv des Tachymeters ist extrem lichtschwach, d.h. die Paßpunkte sollten immer an gut durch Tageslicht belichteten Ort angebracht werden (ideal sind Fensterscheiben) Eine rein tachymetrische Bauaufnahme ist nicht sinnvoll – Details werden händisch aufgemessen und ergänzt.
- Mit der Definierung von Paßpunkten sollte nicht gespart werden, viele Paßpunkte erleichtern die Stationierung.