STUBA_TLS: Verbesserung des statistischen Tests auf Verformung unter Verwendung der B-Spline-Approximation aus terrestrischen Laserscanner-Beobachtungen

• Antragstellerin: Dr. Gael Kermarrec
• Fachliche Zuordnung: Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 436402386

Eine genaue und realistische Kenntnis der stochastischen Eigenschaften von TLS (Terrestrische Laser Scanner) Fehlern ist von größter Bedeutung, um unangemessene Testentscheidungen bei der Deformationsanalyse zu vermeiden und die Genauigkeit der TLS-Punktwolken zu bestimmen. Stochastische Modelle werden jedoch häufig aus den Residuen der kleinsten Quadrate (KQ) für ideale Objekte, die unter optimalen Bedingungen abgetastet werden, geschätzt. Infolgedessen sind sie möglicherweise nicht optimal für reale Anwendungen, bei denen Bruchkanten oder Objekt Inhomogenitäten auftreten können. Daraus folgt, dass die Schlussfolgerungen der statistischen Verformungstests weniger verlässlich sind: die Risiken können mit unvorhersehbaren und teuren Folgen unterschätzt werden. Korrekter Interpretiert liefern KQ-Residuen aus der B-Spline-Approximation von TLS-Punktwolken die erforderlichen Informationen über die stochastischen Eigenschaften von TLS-Entfernungs- und Winkelfehlern "in situ", d. h. ohne von einer Kalibrierung abhängig zu sein. Zu diesem Zweck ist eine Filterung der KQ-Residuen von funktionalen Fehler erforderlich, die aufgrund ungenauer B-Spline-Parameter -wie der Anzahl der Kontrollpunkte oder des Knotenvektors- auftreten können. Die Wavelets der zweiten Generation bieten eine ideale Grundlage für die Filterung dieser spezifischen Residuen, da sie aus unäquidistant und gestreuten TLS-Beobachtungen stammen, für die solche Wavelets optimal ausgelegt sind. Diese innovative Methode öffnet die Tür für die Schätzung und Analyse der Parameter aus einem allgemeinen Varianz- und Korrelationsmodell. Auf diese Weise wird die Entwicklung eines innovativen und zuverlässigen Verfahrens zum Testen der Deformation zwischen B-Spline-Approximationen von TLS-Punktwolken unter Verwendung der abgeleiteten stochastischen Informationen ermöglicht. Die neue Teststrategie umfasst die Verfeinerung des Distanzkonzepts, die Untersuchung der Auswirkungen stochastischer Fehlspezifikation mit Bootstrapping bis hin zur Vereinfachung vollständig besetzter Varianz-Kovarianz-Matrizen in einfach zu handhabenden Diagonalmatrizen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Belgien
• Kooperationspartner: Professor Dr. Maarten Jansen