Tim Kaiser hat seine Dissertation „Entwicklung eines Verfahrens für die Koregistrierung von Bildverbänden und Punktwolken mit digitalen Bauwerksmodellen“ erfolgreich verteidigt.

Die Promotion wurde kooperativ durch die TU Dresden und HTW Dresden (Fakultät Geoinformation, Prof. Clemen) wissenschaftlich begleitet. Die Mitglieder des Promotionsausschusses waren Prof. Hans-Gert Maas (TU Dresden, Photogrammetrie), Prof. Christian Clemen (HTW Dresden, Geodäsie und BIM), Prof. Jörg Blankenbach (RWTH Aachen, Bauinformatik & Geoinformationssysteme) und Prof. Michael Möser (TU Dresden, Ingenieurgeodäsie).

In seiner Arbeit hat der Geoinformatiker ein Konzept entwickelt, das es ermöglicht, kleinräumige Bildverbände und Punktwolken automatisiert mit einem digitalen Bauwerksmodell zu koregistieren, also eine eindeutige räumliche Verknüpfung der erfassten Daten mit dem digitalen Bauwerksmodell herzustellen. Das Verfahren nutzt für die Berechnung der benötigten Transformationsparameter geometrische Beziehungen zwischen aus den Bildern extrahierten 3D-Liniensegmenten und Begrenzungsflächen, die aus dem Bauwerksmodell gewonnen werden.

Dr. Kaiser war ESF-Stipendiat und ist derzeit an der Fakultät Geoinformation als wissenschaftlicher Mitarbeiter beschäftigt.

Hintergrund

Aufgrund der fortschreitenden Digitalisierung verändern sich die etablierten Prozesse im Bauwesen. Dies zeigt sich zum Beispiel in der stetig steigenden Bedeutung des Building Information Modelings (BIM). Eine der wesentlichen Grundideen von BIM besteht darin, das zentrale Modell über den gesamten Lebenszyklus des Bauwerks zu verwenden. Das digitale Bauwerksmodell stellt somit eine der Kernkomponenten der BIM-Methode dar. Neben den rein geometrischen Ausprägungen des Bauwerks wird im Modell auch eine Vielzahl an semantischen Informationen vorgehalten. Da insbesondere bei größeren Bauwerken ein fortlaufender Veränderungsprozess stattfindet, muss das Modell entsprechend aktualisiert werden, um dem tatsächlichen Istzustand zu entsprechen. Diese Aktualisierung betrifft nicht nur Veränderungen in der Geometrie, sondern auch in den verknüpften Sachdaten.

Die Photogrammetrie mit ihren Messverfahren wie zum Beispiel Structure-from-Motion (SfM) und daraus abgeleiteten Punktwolken erfasst die Daten des aktuellen Zustands. Für die erfolgreiche Verknüpfung des photogrammetrisch erfassten Istzustands mit dem durch das Modell definierten Sollzustand müssen beide Datentöpfe in einem gemeinsamen Koordinatensystem vorliegen. In der Regel werden zur Registrierung photogrammetrischer Produkte im Bauwerkskoordinatensystem definierte Passpunkte verwendet. Der Registrierprozess über Passpunkte ist jedoch mit einem erheblichen manuellen Aufwand verbunden. Das von Dr. Kaiser entwickelte Modell der automatisierten Zuordnung verringert diesen Aufwand.