Mobile Mapping

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Die großräumige Erfassung von Infrastruktur und Gebäuden ist eine Herausforderung, die mit modernen Lösungen bewältigt werden kann. Mithilfe von Mobile Mapping Systemen können homogene und präzise „digitale Zwillinge“ erzeugt werden, die u.a. für BIM genutzt werden. Verschiedene Softwareprodukte ermöglichen einen integrativen Workflow, der vom Management der Daten über die Extraktion von Objekten bis hin zum Teilen der Daten mit unlimitierten, parallelen Nutzern reicht. Semiautomatische und automatische Funktionen dienen der schnellen und einfachen Ermittlung von Objekten verschiedenster Art. Darüber hinaus lassen sich die Datensätze und Teile der Auswertungsergebnisse über ein einfaches Viewer-Tool mit vielen Nutzern teilen, die gleichzeitig damit arbeiten können. Der bestehende Workflow wird somit nicht verändert, sondern um die erfassten Daten erweitert.

Datenerfassung mit dem Mobile Mapping System Trimble MX9

Das Trimble MX9 System ist ein Mobile Mapping System, mit dem Streckenabschnitte schnell und einfach erfasst werden können. Die maximale Fahrtgeschwindigkeit von 110km/h ermöglicht es im Verkehr mitzufahren ohne Sperrungen zu verursachen.

Der Trimble MX9 hat zwei Laserköpfe, die in einer Butterfly – Anordnung installiert sind und jeweils maximal eine Mio. Punkte/Sekunde aufzeichnen können. Durch diese spezielle Anordnung werden Abschattungen im Datensatz vermieden. Weiterhin verfügt das System über eine Panoramakamera und drei planare Kameras (zwei Seitenkameras und eine „Back Down“ Kamera). Mit dem Roof Rack (Aluminiumprofil mit Aufnahmen für Dachgepäckträger) kann das System auf Fahrzeugen jeglicher Art (wie z.B. Auto, Zug, Boot) installiert werden. Das geringe System-Gewicht von nur 37kg erlaubt das sehr schnelle und einfache Umbauen.

Viewer Technologie

Mobile Mapping Systeme erfassen die Umwelt in hoher Präzision und Dichte. Die resultierenden Punktwolken und Bilddaten fordern meist eine hohe Datenspeicherkapazität. Um diese Daten für viele verschiedene Bearbeiter aus unterschiedlichen Abteilungen oder Firmen zugänglich zu machen, kann das einfache Viewer-Tool Scan2Map-Publisher genutzt werden. Es ermöglicht das Hosting der Daten auf einem lokalen Server innerhalb der Firmenorganisation oder Nutzer können auf den Allterra Deutschland Scan2Map Publisher zurückgreifen. Die gehosteten Daten können von unlimitiert vielen, parallelen Nutzern per Web-Browser (HTML5) aufgerufen und für Auswertungsprozesse genutzt werden. Das Viewer-Tool stellt Messfunktionen für Punkte, Linien, Distanzen, Flächen, Oberleitungen und Volumina zur Verfügung. Die Messungen können einfach heruntergeladen werden und in der gewohnten Softwareumgebung genutzt werden. Weiterhin kann über PlugIns oder eine freie Schnittstelle das Viewer-Tool in jegliche Drittsoftware integriert werden. Es existieren bereits PlugIns für ArcGIS, QGis und Autocad. Mithilfe der Integration des Viewers in bestehenden Workflows werden aktuelle Arbeitsprozesse nicht verändert, sondern um wertvolle Informationen und Funktionen erweitert.

Extraktion von Objekten

Die erfassten Punktwolken dienen dazu Objekte zu extrahieren oder zu digitalisieren um Soll-Ist-Vergleiche zu erstellen oder neue Informationen zu gewinnen. Besonders bei großen Streckenabschnitten kann diese Aufgabe zu einer großen Herausforderung werden. Manuelle Extraktion kostet viel Zeit und kann nur mit großem Aufwand bewältigt werden. Um diesen Aufwand zu minimieren, können Softwareprodukte eingesetzt werden, die eine semiautomatische und automatische Extraktion von speziellen Objekten zulassen.

Semiautomatische Extraktion von Objekten

Semiautomatische Extraktion von Objekten

Als semiautomatische Funktionen kann man Funktionen bezeichnen, die nur noch einen geringen Eingriff vom Bearbeiter erfordern, um Objekte zu extrahieren. So können Objekte wie Oberleitungen, Zäune, Lärmschutzwände, Kanten jeglicher Art, Leitplanken, die Gleislage und die Gleisachse semiautomatisch extrahiert werden. Um eine solche Funktion zu nutzen, sind meist nur wenige Klicks nötig. Der Bearbeiter muss einmalig das Objekt nach der Vorgabe der Software anklicken und anschließend sucht ein Algorithmus selbstständig im gesamten Datensatz gleiche Objekte und extrahiert diese. So kann innerhalb von knapp eineinhalb Minuten ca. 1,5km Gleislage extrahiert werden. Die Funktionen ermöglichen enorme Zeitersparnisse.

Automatische Extraktion von Objekten

Automatische Funktionen benötigen nahezu keinen Eingriff des Bearbeiters. Die Aufgabe des Bearbeiters besteht hier in der Auswahl des Areals, in dem die automatische Funktion Objekte extrahieren soll. Die automatische Extraktion kann für Schilder und Mastern erfolgen.

Lichtraumprofilprüfung

Die Prüfung des Lichtraums gehört zu den essentiellen Aufgaben in der Bahninfrastruktur. Anhand des erfassten „digitalen Zwillings“ kann die Kollisionsprüfung durchgeführt werden. Entlang einer Trajektorie, die der Bearbeiter entweder selbst bestimmt oder anhand Trajektorie der Gesamtbefahrung, wird die Prüfung durchgeführt. Dafür können vorgefertigte Formen genutzt werden oder eigene in die Software importiert werden. Die Kollisionen werden bei der Prüfung klassifiziert in „Hit“, „Near Hit“ und „Observe“. Nach der Prüfung werden die Kollisionsbereiche farblich markiert. Dabei wird jeder Laserpunkt, der eine Kollision verursacht markiert. Die extrahierten Kollisionen können anschließend verifiziert werden.

Beispiel digitaler Zwilling

Mobile Mapping für die Gleisvermessung

Wussten Sie schon? Dei DB Netz AG erteilte dem Multisensorsystem AllTerra Trimble® MX9 als erstes fahrzeugunabhängiges Mobile Mapping System offiziell die Anwendungsfreigabe für die Aufgabenstellungen der Gleis- und Bauvermessung. Es darf für die Aufnahme von Gleisen, von Zwangspunkten, des Lichtraums und topographischer Objekte eingesetzt werden.

Mobile Mapping - Produkte im Überblick

Mobile Mapping - Software