Laserskanning med Trimble X7 och SX12: En jämförelse av två metoder med avseende på noggrannhet
2024 (Swedish)Independent thesis Basic level (university diploma), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [sv]
3D-data från både inomhus- och utomhusmiljöer är viktigt för bland annat olika byggsektorsapplikationer, inomhusnavigering och fastighetsförvaltning. Terrester laserskanning (TLS) används för att samla in data för olika ändamål, från terrängkartläggning till skapande av 3D-modeller och byggnadsinformation (BIM). Det är dock viktigt att komma ihåg att ingen laserskanner passar alla situationer, eftersom olika skanningsarbeten kräver olika egenskaper som räckvidd, noggrannhet och detaljnivå. Dessutom kan olika metoder användas beroende på vilket instrument som används och hur skanningsprojektet utformas.
Denna studie syftar till att jämföra två laserskanningsmetoder, den ena metoden med laserskannern Trimble X7 och den andra med multistationen Trimble SX12, för att undersöka eventuella skillnader i punktmoln och georeferering. Studien besvarar frågor om osäkerheter i georeferering, avvikelser från noggrant inmätta referenskoordinater, visuella skillnader mellan punktmoln samt för- och nackdelar med metoderna. Två georefereringsmetoder användes i studien, indirekt och direkt georeferering. Studien utfördes i en kontrollerad miljö i en laborationshall (som vanligtvis används för mätningslaborationer) inomhus i Hus 45 Heimdall vid Högskolan i Gävle. För att kunna genomföra studien utfördes förarbete, som bland annat inkluderade nätutjämning i höjd av ett byggnät (som redan finns etablerat i plan) i laborationshallen, markering av kontrollpunkter och utgångspunktermed måltavlor, som även mättes in noggrant med totalstation och helsatsmätning.
Skanningsarbetet utfördes med de två instrumenten genom att skanna in väggar i laborationshallen. Efterarbetet omfattades av indirekt georeferering i Trimble RealWorks och en visuell jämförelse av punktmoln i CloudCompare. Vidare gjordes beräkningar för varje metod där RMS-värden,standardavvikelser och medelavvikelser beräknandes. Slutligen gjordes enhypotesprövning i form av ett F-test.
Resultaten visade att Trimble SX12 med direkt georeferering gav det mest noggranna resultatet medan Trimble X7 med indirekt georeferering var metoden med minst noggrannhet. Valet mellan direkt och indirekt georeferering hos Trimble SX12 visade ingen betydande påverkan på noggrannheten. Även om skillnader observerades mellan den bästa och den sämsta metoden anses skillnaderna vara väldigt små och att det således inte bedöms vara avgörande för de flesta skanningsarbeten. SX12:anrekommenderas vid behov av millimeternoggrannhet medan X7:an var snabbare och enklare att använda för de flesta skanningsarbeten.
Abstract [en]
3D data from both indoor and outdoor environments are important for various applications in the construction sector, indoor navigation, and property management. Terrestrial laser scanning (TLS) is used to collect data for various purposes, from terrain mapping to the creation of 3D models and building information modeling (BIM). However, it is important to remember that no single laser scanner is suitable for all situations, as different applications require different characteristics such as range, accuracy, and levelof detail. Additionally, different methods may be used depending on the instrument and the scanning project.
This is a study comparing two laser scanning methods: one using the TrimbleX7 laser scanner and the other using the Trimble SX12 multi-station, to investigate potential differences in point clouds and georeferencing. The study addresses questions about uncertainties in georeferencing, deviations from true coordinates, visual differences between point clouds, and the advantages and disadvantages of the methods. Two georeferencing methods were used in the study: indirect and direct georeferencing. The tests were conducted in a controlled environment in a laboratory hall (commonly used for measurements) indoors at Building 45 Heimdall at the University of Gävle. To carry out the study, preliminary work was conducted, which included height network adjustment of the building network (already established in plan) in the laboratory hall, marking control points and starting points with targets, which were also accurately measured with a total station.
The scanning work was performed with the two instruments by scanning the walls in the laboratory hall. Post-processing included indirect georeferencingin Trimble RealWorks and visual comparison of point clouds in CloudCompare. Also, RMS, standard deviation, and mean deviation were calculated, and a hypothesis test in the form of an F-test was conducted to obtain the results.
The results showed that the Trimble SX12 with direct georeferencing provided the most accurate results, while the Trimble X7 with indirect georeferencing yielded the least accurate method. Although differences were observed between the best and worst methods, the differences were considered small enough not to be decisive for most applications. The SX12 is recommended when millimeter accuracy is needed, while the X7 was faster and easier to use for most laser scanning applications. The choice between direct and indirect georeferencing with the Trimble SX12 showed no significant impact on accuracy.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. viii + 45 + bilagor
Keywords [en]
Trimble X7, Trimble SX12, point clouds, terrestrial laser scanning, Trimble Realworks
Keywords [sv]
Trimble X7, Trimble SX12, punktmoln, terrester laserskanning, Trimble RealWorks
National Category
Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hig:diva-45421OAI: oai:DiVA.org:hig-45421DiVA, id: diva2:1895543
Subject / course
Lantmäteriteknik; Lantmäteriteknik
Educational program
Surveying; Surveying
Supervisors
Examiners
2024-09-092024-09-052025-10-02Bibliographically approved