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Volume computation: a comparison of total station versus laser scanner and different software
University of Gävle, Department of Technology and Built Environment.
2007 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Magister), 20 points / 30 hpStudent thesis
Abstract [en]

The Laser scanner belongs to the new devices on the market of surveying instruments. Tests and measurements gave and still give information where a laser scanner can be used efficiently – partly better than a total station. The results of each measurement are calculated with the corresponding software of the producer or with the corresponding CAD or other surveying programs depending on the scanner. The user cannot recognize which basis is used for the computation at most of the products. A conventional surveying program is not fit for a calculation with big amounts of data, which are the result of a laser scanner measurement. Programs shut down or becomes very slow, thus a processing of the data is impossible. Consequently, the data – the number of points – have to be reduced.

These aspects results in three questions, which where investigated in this thesis:

• Laser scanner versus total station: What is more accurate and what is more efficient?

• Do different software products result in equal outcomes?

• How far can a point cloud be reduced until there are changes in the result?

To answer these questions a pile of sand ( size around 400 m³ ) were surveyed twice: once with a laser scanner – Leica HDS 3000 – and once with a total station – Leica TPS1200. The data of the measurement were computed with three different software products: Geo, Geograf and Cyclone. Additional to this the point cloud was reduced stepwise and in each case, the volume was calculated. Thus, the effect of the reduction could be observed.

Between the different methods, no differences result in the accuracy and - in this investigation – hardly in the time for the measurement. The results of the computations showed that there is no difference between the programs Geo and Geograf. Just the result of Cyclone diverged from the other. The point cloud can be reduced without influences on the result with the order “Unify” until a point-to-point distance of 0,30 m.

Abstract [de]

Der Laser scanner gehört zu den neuen Geräten auf dem Markt der Vermessungsinstrumente. Tests und Beispielmessungen gaben und geben immer noch Aufschluß darüber, wo dieses Gerät effizient eingesetzt werden kann – teilweise auch besser als ein Tachymeter. Die Ergebnisse einer jeden Messung werden je nach Scanner mit der entsprechenden Software des Herstellers berechnet oder mit entsprechenden CAD oder anderen vermessungstechnischen Programmen. Bei den meisten Produkten kann man nicht erkennen auf welcher Grundlage die Software rechnet. Ein herkömmliches Vermessungsprogramm ist nicht in der Lage, die großen Mengen an Daten, die sich aus einer Laser scanner ergeben, zu verarbeiten. Die Programme stürzen ab oder werden so langsam, daß eine Bearbeitung nicht möglich ist. Also müssen die Daten – die Anzahl der Punkte – reduziert werden.

Aus diesen Punkten ergeben sich drei Fragestellungen, die vertieft in dieser Arbeit untersucht worden sind.

• Laser scanner versus Tachymeter: was ist genauer und was ist effizienter?

• Ergeben verschiedene Softwareprodukte gleiche Ergebnisse?

• Wie weit kann eine Punktwolke reduziert werden, bevor Auswirkungen auf das Ergebnis ergeben?

Um diese Fragen zu beantworten, wurde ein Sandhaufen ( mit eine Größe von ca. 400 m³ ) in zwei unabhängigen Messungen jeweils mit einem Laser scanner - Leica HDS 3000 - und einem Tachymeter – Leica TPS1200 - vermessen. Die Messungsdaten wurden mit drei unterschiedlichen softwareprodukten berechnet: Geo, Geograf und Cyclone. Desweiteren wurde die Punktwolke schrittweise reduziert und jeweils das Volumen berechnet. So konnten die Auswirkungen der Reduktion beobachtet werden.

Es ergaben sich keine Genauigkeitsunterschiede und – in dieser Untersuchung - kaum Zeitunterschiede zwischen den verschiedenen Methoden. Die Ergebnisse der Berechnung zeigten, daß zwischen den Programmen Geo und Geograf kein Unterschied ist. Lediglich das Ergebnis von Cyclone weicht von den anderen ab. Die Punktwolke kann auch ohne Einflüsse auf das Ergebnis mit dem Befehl „Unify“ auf einen Punkt-zu-Punkt Abstand von 0,30 m reduziert werden.

Place, publisher, year, edition, pages
2007. , p. 77
National Category
Environmental Analysis and Construction Information Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hig:diva-90OAI: oai:DiVA.org:hig-90DiVA, id: diva2:120447
Uppsok
teknik
Supervisors
Examiners
Available from: 2007-03-06 Created: 2007-03-06

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Department of Technology and Built Environment
Environmental Analysis and Construction Information Technology

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