Erfassung von Gebäudefassaden mit dem RS10 und Drohnen-Daten

Die Sanierung eines älteren Wohngebäudes beginnt mit einer Bestandsaufnahme des tatsächlichen Zustands. Das Planungsteam benötigt genaue Fassadenzeichnungen, und der Bauunternehmer benötigt die Flächenangaben aller Wände, Balkone und Fensterlaibungen, um die Kosten für die Arbeiten zu kalkulieren. Bei einem in den 1990er Jahren erbauten Komplex mit altem Baumbestand, hervorstehenden Balkonen und an den Wänden verlaufenden Rohrleitungen ist die Erstellung dieser Unterlagen sehr zeitaufwendig. Dieser Artikel berichtet über eine Fassadenvermessung durch einen Partner von CHC Navigation in Jiangxi, China, der vor Ort schräge Drohnenaufnahmen mit dem tragbaren SLAM-Laserscanner RS10 kombinierte und die Fassaden in CoProcess zeichnete, wodurch sich der Arbeitsaufwand für jedes Gebäude von drei Tagen auf eineinhalb Tage verkürzte.

Erst die Felddaten erfassen, dann ein Engpass im Büro

Vor Ort erfasste die Kombination die Gebäude von oben bis unten. Die Drohnenvermessung erfasste die oberen Stockwerke und Dächer, während der RS10 die Erdgeschosse, Eingänge und die engen Zwischenräume zwischen den Gebäuden scannte, sodass nichts, was vermessen werden musste, übersehen wurde. Die Schwierigkeiten begannen, als mit der Zeichnungserstellung begonnen wurde. Bei der alleinigen Verwendung von CAD verzögerten zwei Probleme den Zeitplan:
 

• Das Luftbildmodell konnte nicht direkt verwendet werden. Da CAD das Drohnenmodell nicht laden kann, mussten die Abstände in einem separaten Viewer am Modell gemessen und von Hand in die Zeichnung übertragen werden. Die Genauigkeit war schwer zu gewährleisten.
   
• Die Bauwerke waren komplex. Zurückgesetzte und hervorstehende Ecken, Balkone und Rohrleitungen mussten alle mit dem Auge interpretiert werden. Um Fehler zu vermeiden, hielt das Team vier CAD-Fenster und einen Modell-Viewer gleichzeitig geöffnet und wechselte ständig zwischen ihnen hin und her.
   

Der Partner verlegte die Zeichnungsarbeit in CoProcess, um zu prüfen, ob sich präzise Felddaten auch schnell und sauber zeichnen lassen. Die folgenden Schritte sowie die Tipps des Teams gelten für die meisten Fassadenvermessungsprojekte.

Schritt 1: Beginnen Sie mit der Vorlage, nicht mit den Daten

Als Erstes wird die Zeichnungsvorlage geladen, nicht der Scan. Diese wird in der Regel vom Kunden bereitgestellt und enthält die Ebenenstile und die Legende, an die sich die endgültigen Zeichnungen halten müssen. In diesem Fall verwendete das Team die Fassaden-DWG-Datei aus einem früheren Projekt. CoProcess liest DWG-Dateien jeder Version und lädt deren Ebenen und Legende automatisch, sodass nichts erneut manuell eingerichtet werden musste.
 

Tipp: Wie effizient ein Anwender zeichnet, hängt davon ab, ob er genau weiß, welche Elemente dargestellt werden müssen. Bitten Sie den Kunden vor Beginn um die Vorlage und die Legende.

Schritt 2: Laden Sie die Punktwolke und das Drohnenmodell gemeinsam

Schnelles Laden und eine flüssige Darstellung sind entscheidend dafür, dass lange Zeichensitzungen praktikabel sind. Das Team importierte 10 GB Punktwolken- und 1 GB Schrägaufnahmen-Daten, und die Darstellung blieb auf einer gewöhnlichen Workstation mit einem Intel i5-Prozessor, 16 GB Arbeitsspeicher und einer NVIDIA GTX 1060-Grafikkarte flüssig.
 

Tipp: Die Punktwolke und das Modell überlagern sich nur, wenn sie denselben Bereich im selben Koordinatensystem abdecken. Verwenden Sie bei der Verarbeitung der RS10-Daten in CoPre ein projiziertes Koordinatensystem mit denselben Einstellungen wie beim Drohnenmodell.

Schritt 3: Zeichnen Sie die Fassaden

Erstellen Sie die Fassaden anhand des Grundrissumrisses. Der Anwender zeichnet lediglich den Umriss des Gebäudes im Grundriss, und CoProcess extrahiert daraus automatisch jede Fassade. Dadurch werden Fehler beim manuellen Ausschneiden von Abschnitten vermieden, und die aus demselben Umriss erstellten Fassaden weisen stets übereinstimmende Breiten auf – was zu den ersten Punkten gehört, die der Kunde überprüft. Eine Zeichnung mit uneinheitlichen Breiten wird zur Korrektur zurückgeschickt.
 

Zeichnen Sie die Details im Tiefenrendering nach. Für Fensterrahmen und andere Strukturen schaltete das Team die Punktwolke in den Tiefenrendering-Modus um, wodurch die Kanten komplexer Elemente besser zu erkennen sind. Mit dem nebenstehenden schrägen Modell konnten sie gleichzeitig betrachten und zeichnen.

Verwenden Sie das Drohnenmodell an Stellen, die der Scanner nicht erreichen kann. Aufgrund dichter Baumbestände und hervorstehender Balkone konnte der RS10 die oberen Stockwerke der höheren Gebäude vom Boden aus nicht erfassen. Für die Dächer, Terrassen und obersten Stockwerke diente das Drohnenmodell als Referenz. Anstatt in einem Modellbetrachter zu vermessen und in CAD zu zeichnen, überlagert CoProcess die Punktwolke und das Modell in einer Ansicht, und der Bediener zeichnet direkt auf beiden.
 

In Gebäuden dieser Art wiederholen sich die Grundrisse der Etagen vier bis sechs in der Regel wie die der Etagen eins bis drei, sodass sich wiederkehrende Elemente einmal zeichnen und dann kopieren oder anordnen lassen. Vergleichen Sie dies zuvor mit dem Modell oder den Fotos vor Ort.
 

Tipp: Machen Sie Fotos vor Ort. Wenn die Punktwolke und das Modell ein Detail nicht eindeutig darstellen können – beispielsweise ein Zierband oder ein Fenstersicherheitsgitter –, liefert ein Foto die entscheidende Information.
 

Fassaden flach darstellen. Sobald die Umrisse fertig sind, stellt die Funktion zum Abflachen von Fassaden jede Fassade eines Gebäudes in einem Schritt flach dar, sodass sie für Füllungen, Bemaßungen und Anmerkungen bereit ist.

Schritt 4: Zeichnungen fertigstellen und Flächen berechnen

Blöcke, Füllflächen, Text und Bemaßungen werden alle in CoProcess bearbeitet, sodass die fertigen Fassadenansichten direkt als CAD-Dateien exportiert werden. Die Flächen werden anschließend nach Fülltyp berechnet und in die für das Projekt erforderliche Flächentabelle eingetragen.

Tipp: Die zu berechnenden Flächen gehen weit über die Hauptwände hinaus. Dazu gehören die Seiten- und Unterseiten von Balkonen, Erkerfenstern, Fensterbänken und Fensterrahmen sowie die Seiten- und Unterseiten von Säulen, Türvordächern und Zierbändern. Wenn Sie jedes dieser Elemente mit den Anordnungs- und Füllwerkzeugen als abgeflachte Ansicht in seiner tatsächlichen Länge und Breite zeichnen, lässt sich die Berechnung schneller durchführen.

Ergebnisse: 1,5 Tage pro Gebäude statt drei

Da CoProcess derselben Zeichnungslogik folgt wie gängige CAD-Software, brauchten die Anwender nur ein bis zwei Tage, um sich daran zu gewöhnen. Der Partner nutzt nun den RS10, Drohnenvermessungen und CoProcess als einen einheitlichen Arbeitsablauf für Sanierungsvermessungen in älteren Wohngebieten, wobei die Ergebnisse umfangreicher sind und die Zeichnungen jedes Mal dem gleichen Standard entsprechen.
 

Weitere Informationen zur Auswahl eines Scanners für diese Art von Arbeiten finden Sie in unserem Leitfaden zur Auswahl eines 3D-Laserscanners. Der RS10 kommt auch dort zum Einsatz, wo Drohnen nicht fliegen können, wie beispielsweise bei unserem topografischen Kartierungsprojekt in einer Flugverbotszone, und unsere mobilen 3D-Kartierungslösungen decken die gesamte Bandbreite an luft- und bodengestützten Systemen ab.

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Über CHC Navigation

CHC Navigation (CHCNAV) entwickelt fortschrittliche Lösungen für Kartografie, Navigation und Ortung, die darauf ausgelegt sind, Produktivität und Effizienz zu steigern. CHCNAV bedient Branchen wie Geodaten, Landwirtschaft, Maschinensteuerung und Autonomie und liefert innovative Technologien, die Fachleute unterstützen und den Fortschritt der Branche vorantreiben. Mit einer globalen Präsenz in über 140 Ländern und einem Team von mehr als 2.200 Fachkräften gilt CHC Navigation als führendes Unternehmen in der Geodatenbranche und darüber hinaus. Weitere Informationen zu CHC Navigation [300627.SZ] finden Sie unter: https://geospatial.chcnav.com/about/overview