Viele Persönlichkeiten. Zwei Standorte. Eine BO.

Photogrammetrie, Laserscanning und Fernerkundung

Das Labor für Photogrammetrie, Fernerkundung und Laserscanning wird mit seiner Ausstattung in der Lehre und Forschung unter der Leitung von Prof. Dr. Ansgar Greiwe in den Studiengängen Vermessung und Geoinformatik genutzt. Letzte Aktualisierung: 04.05.2020

Tätigkeitsfelder

Photogrammetrie

Die Photogrammetrie ist ein berührungsloses Messverfahren, bei dem räumliche Informationen von Objekten aus photographischen Aufnahmen gewonnen werden. Je nach Einsatzort der Kameraspricht man im Wesentlichen von Aerophotogrammetrie oder terrestrischer Photogrammetrie. Die Anwendungsgebiete reichen von der Einzelbildauswertung zur Erfassung von Gebäudefassaden bis hin zur 3D Rekonstruktion von Geländeoberflächen oder komplexen Gebäuden.

Gebäudedokumentation
Befliegung eines Förderturms
Erfassung einer Satellitenschüssel

Laserscanning

Das Laserscanning dient der effizienten Erfassung der Objektgeoemtrie. Anstelle diskreter Punkte(Photogrammetrie) wird hierbei die Oberfläche mitvielen Messpunkten erfasst. Das Ergebnis ist eine 3D-Punktwolke, welche für die weitere Analyse oder Modellierung in CAD zur Verfügung steht. Die Anwendungsbereiche reichen von der terrestrischen Erfassung (TLS) von Immobilien (BIM) über die mobile, fahrzeuggetragene Messung (Strassenvermessung) bis hin zum flugzeuggetragenen Airborne Laserscanning zur Geländeerfassung.

Punktwolke einer Förderanlage
Punktwolke einer Förderanlage, Detailansicht
Schnitt durch Innen- und Außenscans einer Burganlage
Übersicht der unterirdischen Scans der Burganlage

Fernerkundung

Anstelle der Erfassung von Objektgeometrie (Photogrammetrie) steht in der Fernerkundung die Auswertung der Objektbedeutung im Fokus. Zur sicheren Unterscheidung von Objekten werden durch die Sensoren neben dem sichtbaren Licht (RGB) auch Informationen aus dem nicht sichtbaren Teil des Spektrums aufgezeichnet (Nahes und Thermales Infrarot). Neuartige Ansätzen wie die"Object Based Image Analysis" (OBIA) ermöglichen Anwendungsfälle wie die Änderungsdetektion von Bebauung im innerstädtischen Bereich oder die automatisierte Landbedeckungsklassifikation zur Aktualisierung amtlicher Geodatenbestände.


Ausstattung

Digitale Auswertestationen

Unmanned Aerial Vehicle

Verfahren wie das Structure from Motion (SfM) ermöglichen die effiziente und genaue Erfassung von Objektgeometrien. Aufnahmen aus der Luft ergänzen dabei oft TLS Messungen vor Ort. Grundlegende Voraussetzung hierfür sind passende Kamerasysteme und Unmanned Aerial Vehicles (UAV) als Sensorträger. Seit 2009 wurden hierzu Systeme der Firmen Microdrones, AirRobot, Multirotor und Hexapilots eingesetzt. Derzeit verfügt das Labor über HexaCopter mit bis zu 2,5 kg Nutzlast und diverse teilweise angepasste Kamerahalterungen für Nadir und Dual-Schrägaufnahmen sowie Video und Thermalaufnahmen.


Laserscanning

Projekte

VGOS Onsala - Deformationsmessung per UAV - gestützter Nahbereichsphotogrammetrie

Mit dem Verfahren zur Interferometrie auf langen Basislinien (VLBI) können Strecken zwischen Radioteleskopen auf unterschiedlichen Kontinenten im Millimeterbereich bestimmt werden. Allerdings unterliegt die Stahlkonstruktion des Hauptreflektors eines Teleskops Lastwechselreaktionen, wenn die Antenne geneigt wird, um einer Signalquelle (Quasar) während der Messung zu folgen. Zwischen einer horizontalen Ausrichtung und der Blickrichtung in den Zenit (Opferschalenstellung) kann sich der Brennpunkt des Antennenparaboloids um einige Millimeterändern. Um solche geringen Änderungen messtechnisch berührungslos zu erfassen, wird standardmäßig die Photogrammetrie eingesetzt. Der Einsatz von Unmanned Aerial Vehicle (UAV) ermöglicht die Positionierung einer Kamera an nahezu jede beliebige Stelle. Mit einer geeigneten Kamera und einem Hexacopter wurde eines der Onsala Twin Telscopes (OTT) beflogen und gemeinsam mit Wissenschaftlern der Frankfurt Universtity of Applied Sciences und dem Chalmers University of Technology in Onsala ausgewertet.

www.researchgate.net/publication/336123626_Gravitational_deformation_of_ring-focus_antennas_for_VGOS_first_investigations_at_the_Onsala_twin_telescopes_project


Multispektral 3D

Evaluierung des Potentials multispektraler Punktwolken und deren Erfassung mit multispektralen Airborne Laserscannern.

Projektpartner: Bundesamt für Kartografie und Geodäsie


GNSS Monitoringnetze, Projektbeitrag „UAV - GeoRef“
hochgenaues GNSS-Monitoringnetz
Aufbau und Einrichtung eines hochgenauen GNSS-Monitoringnetzes für die Bereiche des Grubenwasseranstiegs und des Altbergbaus. Projektpartner: RAG Ruhrkohle Aktiengesellschaft

Untersuchung geeigneter Sensoren zur Geodatenerfassung mit UAV

Die eingesetzte Sensorik hat einen hat einen maßgeblichen Einfluss auf die Genauigkeit der Bildmessung und damit auch auf alle abgeleiteten Produkte wie Punktwolken oder Oberflächenmodelle. Im Labor werden hierzu regelmäßig unterschiedliche Sensoren überprüft und auf Testfeldern verglichen.

MTF Funktionen und Auswirkungen der Bildqualität eines Sensors auf die Qualität von 3D-Punktwolken. Quelle: ausAnsgar Greiwe, Ralf Gehrke (2013): Foveon Chip oder Bayer Pattern-geeignete Sensoren zur Aerophotogrammetrie mit UAS.

Erschienen in: Luhmann, T. & Müller, C.(Hrsg.): Photogrammetrie, Laserscanning, Optische 3D-Messtechnik-Beiträge der Oldenburger 3D-Tage 2013,Wichmann Verlag, S. 334-343

Oberflächenvergleich an einem Testfeld, Quelle: Greiwe, A., Peters J., Loesler, M, Eschelbach, C.Spreckels, V. und A. Schlienkamp, (2017): Geeignete Kameras zur Geländeaufnahme durch UAS.

Erschienen in: Luhmann, Müller (Hrsg.): Photogrammetrie–Laserscanning-Optische 3D-Messtechnik, Beiträge der Oldenburger 3D-Tage 2017


Kooperationspartner

Bundesamt für Kartografie und Geodäsie

In einem Forschungsprojekt des BKG wird das Potential multispektraler Punktwolken und deren Erfassung mit multispektralen Airborne Laserscannern untersucht. Neben der geometrischen Analysewerden auch die spektralen Eigenschaften der aufgezeichneten Punktwolken für Filterungen und Klassifikationen genutzt.

RGB und NIR Aufnahme (links und Mitte), rechts der multispektrale Datensatz in einer ColorInfrarot Darstellung
Multispektrale Punktwolke aus UAV Daten (CIR Darstellung

RAG Ruhrkohle Aktiengesellschaft

Mit der RAG Ruhrkohle wird seit Jahren das multisensorale Geomonitoring erforscht. Aktuelle Beispiele für die Kooperation ist die Beteiligung an zwei Forschungsvorhaben, „Nutzung eineshochgenauen GNSS-Monitoringnetzes für das UAV gestützte Geomonitoring im Bereich desAltbergbaus (UAV-GeoRef)“ und die „3D Erfassung untertägiger Hohlräume“. Hierbei steht die Erprobung von Messkonzepten, Sensorauswahl und Genauigkeitsanalysen zur Kombination von TLS und SfM im Fokus.

Tagesbrüche in der Reliefdarstellung. Quelle: Spreckels, V., Schlienkamp, A., Greiwe, A. und L.Eberhardt (2016): Eignung von ALS, Aero-und UAS-Photogrammetrie zur Früherkennung undErfassung von Tagesbrüchen. 36. Wissenschaftlich-Technische Jahrestagung der DGPF, At Bern, CH,Volume: Band 25, 2016; ISSN 0942-2870


Stadt Herne

Objektbasierte Bildanalyse, insbesondere Change Detection in urbanen Gebieten mit amtlichen Luftbilddaten (Change 3D).

Für das Anwendungsgebiet der Stadt Herne wird aus den Bilddaten unterschiedlicher Jahrgänge ein Oberflächenmodell abgeleitet. Innerstädtische Änderungen im Gebäudebestand können so mit einem Regelkatalog aus der objektbasierten Bildanalyse detektiert werden.


Absolventen

2020er
2020 Rauh Max Laserscanning für Building Information Modeling
2019/20 Bodden Stefan Change Detection für Objekte der tatsächlichen Nutzung in ALKIS

2010er
2019 Mayweg Lukas UAV-basierte Inspektion von Gebäudedächern
2019 Schnepf Ramona Kombination von Nahbereichsphotogrammetrie und terrestrischem Laserscanning
2019 Cepirlo Nick Klassifizierung des vertikalen Bestandsaufbau auf der Basis von Airborn Laserscanning Daten
2018/19 Reichelt Thomas Einsatz von UAV zur Aufnahme kommunaler Liegenschaften
2016 März Rogosch,Florian Vergleichende Untersuchung zweier Streifenlichtprojektionssysteme in Anlehnung an die Richtlinie VDI/VDE 2634
2015 September Richerzhagen, Christian Vergleichende Untersuchung optischer 3D-Messverfahren zur Dokumentation kunsthistorischer Objekte
2014 August Parr, Dominik Konzept und Realisierung eines Überwachungsnetzes zur Formerfassung und -kontrolle des Innenraums der Essener Münsterkirche
2014 März Vuong, Phu Vermessung von Kranbahnen mit einem eigens dafür entworfenen Messsystem unter Berücksichtigung der Empfehlung der Richtlinie VDI 3576
2013 April Landefeld, Lea Dokumentation einer Grabanlage in Soest-Schmerlecke - Messprinzip und Visualisierungsvarianten
2013 April Walther, Börn Vergleichende Untersuchung von Streifenprojektionssystemen und praktischer Einsatz am Beispiel eines Motorblocks
2012 August Wittbold, Malte Erfassung und Visualisierung der Dorfkirche Hattingen und der umgebenden Bebauung
2012 Juli Lottes, Philipp Auswertung von Terrestrischen Laserscandaten - Ein Überblick über Verfahrensansätze sowie deren Realisierung in aktuellen Softwareprodukten
2012 April Garske, Tobias Überprüfung der Leistungsspezifikationen von Lasertrackern auf Grundlage der VDI/VDE 261, Blatt 10
2012 April Alius, Dennis Vergleich eines Messarms Faro Quantum mit einem Lasertracker API T3 hinsichtlich Handling und Genauigkeit
2012 April Noth, Vanessa 3D-Visualisierung auf Grundlage von Punktwolken am Beispiel der Altstadt Wangen im Allgäu
2012 Februar Erlenbruch, Andreas Erfassung und Visualisierung der Basilika St.Ludgerus in Essen-Werden
2012 Februar Zillich, Isabell Visualisierung des Ensembles "Krupp'sche Walkmühle" auf der Basis von Archivdaten
2011 Oktober Schütz, Daniela Visualisierung des Dingerkus-Gartenhauses in Essen-Werden
2011 August Birkle, Stefan Überprüfung eines Lasertrackers im industriellen Umfeld, sowie die Untersuchung des Gießsegmentes einer Stranggießanlage.
2011 August Bartz, Thomas Dokumentation eines unterirdischen Wasserhochbehälters der Stadt Meschede auf der Basis von Terrestrischem Laserscanning
2011 August Lenzian, Angelika / Räder, Sebastian 3D - Erfassung und Visualisierung der Pfarrkirche St. Lucius in Essen - Werden
2010 Augist Nowak, Dominka Tagebau Garzweiler als virtuelles 3D Funktionsmodell der Braunkohleförderung unter Google Earth
2010 April Braunsdorf, Sebastian Untersuchung zum Einfluss der Systemparameter und der Messgenauigkeit des Streifenprojetionssystems triTOS der Firma Breukmann, Meersburg.
2010 März Junghans, Oliver Untersuchungen zur photogrammetrischen Erfassung von Punktwolken mit dem System PhotoModeler Scanner
2010 Februar Sitterle, Stefan Erstellung eines 3D-Modells des Industriedenkmals "Deilbachhammer", Essen.Kupferdreh, auf Basis von Terrestrischem Laserscanning
2010 Februar Weitz, Willi A. Klassifizierung von Airborne Laserscanning Daten im Projekt "Talsperre Obermaubach"
2010 Februar Kipper, Tobias Untersuchung zur Optimierung eines räumlichen Kalibrierfeldes zwecks Überwachung und Abnahme von bildgebenden optischen Messsystemen am Beispiel des Systems CamBar der Firma AXIOS 3D.

2000er
2009 April Reiter, Christoph Prüfung photogrammetrischer Systeme für den Nahbereich in Anlehnung an die Richtlinie 2634, Blatt 1, des VDI/VDE
2009 Januar Kozuschek, Nicolas Aufbau einer virtuellen Präsentationsplattform für kulturhistorische Objekte am Beispiel der Goldenen Madonna aus dem Essener Domschatz
2009 Januar Kahlert, Britta Aufbau eines interaktiven 3D-Portals zur Vermarktung von Immobilien auf Basis der Plattform Google Earth
2008 Oktober Pingen, Miriam Erfassung, Modellierung und Visualisierung komplexer räumlicher Objekte am Beispiel von Säulen und Kapitellen der Grabungsstätte Athribis
2008 Juli Jedrzejas, Thomas Aufbau historischer städtischer 3D-Szenarien für eine Nutzung unter Google Earth, basierend auf Daten von terrestrischem laserscanning, Photogrammetrie und Archivinformationen.
2008 Februar Polednik, Mark / Wnuk, Frank Mess- und Auswertestrategien beim Einsatz von terrestrischen Laserscannern mit differierenden SystemkonzeptenVergleichende Untersuchung am Beispiel einer Kläranlage
2008 Januar Wahl, Daniel Visualisierung von Tempel- und Grabanlagen der Grabungsstätte Athribis auf Basis von Terrestrischem Laserscanning und Luftbildbefliegungen
2007 November Koppel, Marek Vergleichende Untersuchung zum Aufbau, zur Funktionalität und zur Nutzung aktueller Earth-Browser sowie exemplarische Erstellung einer 3D-Szene mit dem Konstruktionsprogramm Google SketchUp.
2007 August Bruland, Kristina Visualisierung der ehemaligen Krupp'schen Hauptverwaltung Essen (Turmhaus) unter Einbeziehung historischer und aktueller geodätischer Datenquellen
2007 Juli Bange, Lena Untersuchung eines Streifenprojektionssystems hinsichtlich der Nutzungsmöglichkeiten für kunsthistorische Objekte
2007 Juni Wosnitza, Arthur 3D-Stadtmodelle auf Basis von Daten des Amtlichen Liegenschaftskataster-Informationssystems (ALKIS®) – Zusammenführung bestehender Standards und Evaluierung im Zusammenhang mit der automatischen Erstellung eines 3D-Modells im Kreis Recklinghausen
2006 Dezember Hasse, Kerstin 3D-Stadtmodellierung auf Basis von Daten des Automatisierten Liegenschaftskatasters (ALK) am Beispiel der Stadt Wuppertal
2005 Januar Obertreiber, Nicole / Stein, Volker Dokumentation und Visualisierung einer Tempelanlage in Athribis, Ägypten, auf Basis von terrestrischem Laserscanning und Photogrammetrie
2004 August Schröder, Julia / Horn, Henning Schaffung eines GPS Referenznetzes unter Anwedung verschiedener GPS-Verfahren zur Kalibrierung des Luftaufnahmesystems LEO im Rahmen einer Bündelblockausgleichung und für Genauigkeitsuntersuchungen von Digitalen Orthophotos
2003 Juni Kytzia Agnes Schaffung eines 3D Testfeldes zur Genauigkeitsanalyse des Systems LEO für direkte Georeferenzierung von photogrammetrischen und Scannerdaten sowie Auswertung eines Kalibrationsfluges
2002 November Gladis, Jens Automatisierte Texturierung digitaler Modelle zur Visualisierung realer Oberflächen
2002 Juli Beckmann, Guido / Illemann, Christian Kalibirierung des Luftaufnahmesystems LEO und direkte Georeferenzierung
2002 März Streinbrecht, Irina / Lück, Thorsten Kamera Kalibrierung
2001 Juli Raschke, Marc / Mende, Michael 3D-Visualisierung und Computeranimation am Beispiel der Landesgartenschau Oelde
2001 April Schlüter Thorsten / Slidak Thorsten 3D-Modellierung, Visualisierung und Computeranimation am Beispiel der Stadt Oelde
2000 Dezember Wippermann, Martina / Willkomm, Jörg Kalibrierung eines (D)GPS / INS basierten Luftaufnahmesystems

1990er
1999 Juni Strongowski, Heike Untersuchung zur Bildzuordnung bei der automatischen digitalen Aerotriangulation mit dem photogrammetrischen Bildverarbeitungs- system Phodis-AT ( Kooperation mit der Deutschen Steinkohle AG )
1998 November Vagedes, Lothar Untersuchung eines Luftaufnahmesystems auf der Basis eines (D)GPS gestützten Inertialsystems ( AHRS )
1998 Juli Dugdale, Anika / Struwe, Frank Leistungsfähigkeit des digitalen photogrammetrischen Auswertesystems Leica / Helava DPW770 für Zwecke der großmaßstäblichen 3D - Erfassung von Stadtgestalt
1998 Juni Heinze, Andreas Computerunterstützte Bildflugplanung und -optimierung
1998 April Averbeck, Marion / Eickhoff, Tanja Photogrammetrische Fassadenauswertung der Christus-Kirche, Bochum
1998 April Oberbossel, Jens Untersuchung eines Luftaufnahmesystems auf der Basis eines (D)GPS gestützten Inertialsystems ( AHRS )
1998 Februar Schewe, Stefanie Monoplotting for Updating of Digital Map Units
1998 Februar Löber, Frank / Maurer, Thorsten Photorealistische Visualisierung und Animation des Herborner Schlosses
1997 November Reifels, Sabine Analytische und digitale Kamerakalibrierung und photogrammetrische 3D - Objektvermessung
1997 November Hohaus, Annette Bestimmung der Parameter der äußeren Orientierung mittels INS/DGPS / Die Diplomarbeit wurde durch den Veba Wohnen-Transferpreis wegen ihrer hohen Qualität am 24.07.1998 gewürdigt !
1996 Oktober Majsuerowski, Andrea Bündelblockausgleichung zur Untersuchung der im Fluge bestimmten Elemente der äußeren Orientierung mittels (D)GPS / INS
1996 Oktober Felzer, Sandra Bündelblockausgleichung zur Untersuchung der im Fluge bestimmten Elemente der äußeren Orientierung mittels (D)GPS / INS
1996 August Schulte im Walde, Stefan / Reinsch, Christian Datenerfassung und Datenaufbereitung für Zwecke der Standortsuche und Standortplanung einer Mülldeponie am Beispiel Ebersberg
1996 Mai Behling, Marion / Schulte Everhard 3 D - Visualsierung der Gebäude der FH Bochum
1996 Januar Pawlik, Olaf / Kleiner Frank Photogrammetrische Datenerfassung für ein GIS - Geografisches Informations System
1995 Mai Spanken, Albrecht Aufbau eines Testfeldes zur Untersuchung von Aufnahmesystemen und Kalibrierung der Contax RTS III Kamera auf analytischem Wege sowie mittels digitaler Bildverarbeitung
1994 März Ehrhardt, Marc Photogrammetrische Aufnahmen und Auswertungen des CIPA Testobjektes " Otto Wagner Pavillion " in Wien
1993 Juli Paczkowski, Andreas Vergleich photogrammetrischer Auswertungen an den Systemen Planicomp von Zeiss und MPS-2 von Adam Technology
1993 Februar Pohl, Andreas Genauigkeit digital erzeugter Orthophotokarten in Anhängigkeit von der Genauigkeit des zugrundeliegenden digitalen Höhenmodells
1993 Januar Kueck, Frank / Bollmann, Markus Photogrammetrische Auswertungen von Mittelformatluftbildern am System Planicomp sowie Einpassung von alten Katasterkarten in den photogrammetrischen Datenbestand mittels des Programms FLASH
1992 September Brandenburg, Markus / Balve, Oliver Untersuchung der Leistungsfähigkeit der für photogrammetrische Anwendungen modifizierte CONTX RTS III mit Filmansaugung
1992 März Feldhoff, Martin / Raback, Uwe / Tessmer, Gerald Terrestrisch Photogrammmetrie - Aufnahme der Schinkel - Kirche in Straupitz ( Brandenburg ), Vergleich von Aufnahmesystemen ( UMK , Contax RTS III, Rollei 6006 reséau )
1992 März Weichelt, Klaus Kostengünstige Alternativen der photogrammetrischen Datenerfassung - Vergleich von Aufnahmesystemen (Contax RTS III / Rollei 6006 reséau )
1991 Juni Pollmeier, Frank Erarbeitung eines Computerprogramms für digitales Mono - Plotting
1991 April Kroll, Ralf / Hermenau Terrestrische Photogrammetrie - Vergleich zweier Aufnahmesysteme (Contax RTS III / Rollei 6006 reséau ), Analytische Auswertungen am System Planicomp
1990 Juli Diedrichs, Harald Analytische - photogrammetrische Auswertung mit CAD Unterstützung
1990 April Terhardt, Martin Analytische - photogrammetrische Auswertung mit CAD Unterstützung
1990 Januar Schindler, Frank / Lutter, Andreas Berücksichtigung der Reséau - Information bei der photogrammetrischen Auswertung von Teilmeßkammeraufnahmen

1980er
1989 Oktober Brechtken, Rainer Erstellung eines Programms zur Simulation des computer - kontrollierten Vermessungsfluges
1989 Juli Schipper, Norbert / Thöle, Ludger Kartierung von Bombentrichtern aus historischen Luftbildern der Stadt Bochum
1988 Juli Steinbach, Anke / Ludorf, Holger Photogrammetrische Vermessung einer Mülldeponie
1988 März Mantke, Annette  
1988 Februar Demski, Ulrich / Bussmann, Martin Rechnerunterstütze Photogrammetrie für Bauaufnahme / Denkmalpflege
1988 Februar Höller, Frank  
1988 Februar Busskamp, Marin / Demski, Ulrich / Verbeke, Stefan Bündeltrangulation
1988 Februar Breuing, Michael  
1987 November Ernst, Walter  
1987 Oktober Stipp Regina  
1987 Juli Steguweit, Sylke  
1987 Februar Blick, Christian  
1986 April Scholz, Gabriele  
1986 April Brinkmann, Bernd  
1985 Oktober Krappitz, Gerhard  
1985 März Degen, Martin  
1985 März Aßhauer, H.-G.  
1985 Februar Markus, Joachim  
1984 September Wenzel, Christoph  
1984 September Schwengberg, Heiko  
1984 Mai Braun, Gisbert  
1984 März Blanke, Axel / Holthaus H. D.  

Veröffentlichenungen

Veröffentlichungen

Veröffentlichungen von Prof. Dr. Greiwe finden Sie au fhttps://www.hochschule-bochum.de/fbg/team/greiwe/

Veröffentlichungen von Dipl.-Ing. R. Brechtken finden Sie auf www.hochschule-bochum.de/fbg/team/Brechtken/


Ansprechpartner

Ansgar Greiwe
Prof. Dr. rer. nat. Ansgar Greiwe
Fachbereich Geodäsie
Hochschule Bochum
Lennershofstr. 140
44801 Bochum
Raum: A 01-10
Tel.: +49 234 32 10510
Dipl.-Ing. Rainer Brechtken
Fachbereich Geodäsie
Hochschule Bochum
Lennershofstr. 140
44801 Bochum
Raum: A 1-22
Tel.: +49 234 32 10522
Fax: +49 234 32 14735

Sprechstunde:
Montags bis Freitags : 07.30 Uhr bis 16.00 Uhr