Digitale Grabungsdokumentation in einer CAD Umgebung
Von Dipl.-Ing. Matthias Koksch und Dipl.-Ing. Dorena Barchfeld
1. kubit GmbH in Dresden
Seit 1999 entwickelt die kubit GmbH Software für die digitale Grabungsdokumentation. Die Lösungen integrieren die verschiedenen Messtechniken ins CAD. Dadurch vereinfacht sich die Nutzung moderner Vermessungstechniken. Entsprechend können die Programme problemlos durch den entsprechenden Fachanwender genutzt werden. Für die digitale Grabungsdokumentation gibt es aktuell die folgenden Programme:
• Tachymetrie --> TachyCAD |  | Standard-CAD |
2. Die Aufmaß-Software TachyCAD
TachyCAD dient zum digitalen Dokumentieren von Befunden und Geometrien vor Ort. Das Tachymeter wird hierbei zur 3D-Maus und jeder originäre AutoCAD-Befehl kann die Fähigkeit der 3D-Maus nutzen. Die Standpunktbestimmung mit verschiedenen Stationierungsmethoden und das Passpunktmanagement sind in AutoCAD integriert. So wird eine Stationierung vor Ort übersichtlich gelöst.
Es gibt spezielle Erweiterungen in TachyCAD, die das Aufmaß vereinfachen.
2.1 Systemkomponenten des TachyCAD
Zur Erfassung und Messung der Geometrien vor Ort ist ein Tachymeter nötig. Einfache Bau-Tachymeter reichen oftmals aus. Günstig ist ein Modell mit der Möglichkeit zum reflektorlosen Messen. Um eine Arbeit im Freien flexibel gestalten zu können, wird meist ein entsprechend robustes Outdoor-Notebook verwendet. Normale Notebook sind ebenso im Einsatz. Beide Komponenten Tachymeter und Notebook werden mit der Aufmaßsoftware TachyCAD (Plugin zu AutoCAD/AutoCAD LT) zur digitalen Grabungsdokumentation eingesetzt.
2.2 Vorteile von TachyCAD
Die wesentlichen Vorteile der Software TachyCAD sind die ständige visuelle Kontrolle vor Ort. Durch das Messen, Zeichnen und Strukturieren in einem Schritt lässt sich wertvolle Zeit gewinnen, die zur weiteren Befundinterpretation genutzt werden kann. Falls spätere Ergänzungen oder Änderungen vor Ort nötig sind, lassen sich diese durch die flexible Konstruktionsmöglichkeit einfach ausführen. Trotz eines komplexen Ergebnisses ist die Handhabung einfach. Die einheitliche Bedienung bei unterschiedlicher Vermessungshardware unterstützt die einfache Handhabung.
3. Entzerrungs-Software PhoToPlan
Mit PhoToPlan lässt sich eine maßstabsgerechte Entzerrung digitaler Bilder von ebenen Objekten durchführen. Bei der Auswertung dieser entzerrten Bilder werden photogrammetrische Informationen mit exakten Geometrien verbunden.
3.1 Das Verfahren zur Entzerrung
Als Ergebnis der Entzerrung entsteht ein Orthophoto aus einem perspektivisch verzerrten Bild.
 Fotos sind perspektivisch verzerrt |  Um in Fotos messen zu können, werden sie entzerrt |
3.2 Die Voraussetzungen zur Arbeit mit PhoToPlan
Zur Entzerrung mit PhoToPlan direkt im CAD benötigt man das Bild in digitaler Form. Es gibt verschiedene Möglichkeiten das Bild in dieser Form zu erhalten.
a) Digitales Bild durch:
- analoge Kamera und nachträgliche Digitalisierung des Bildes
- Digitalkamera --> digitales Bild
Wichtig: Die Qualität des Ausgangsbildes bestimmt die Qualität des entzerrten Bildes!
Um das digitale Bild im CAD maßstabsgerecht entzerren zu können, sind Referenzinformationen nötig.
b) Referenzinformation vom Objekt:
- Passpunkte --> Tachymeter
- Passstrecken --> Messband / Laserdisto
Wichtig: Die Genauigkeit der Referenzinformation bestimmt die Genauigkeit der Entzerrung!
3.3 Anwendungen von PhoToPlan
Mit PhoToPlan lassen sich die entzerrten Bilder auf die gewünschte Form direkt im CAD zuschneiden. Eine Nachbearbeitung in externen Programmen entfällt somit.
 |  |
- Zuschnitt --> Zuschnitt des Bildes in die gewünschte Form
- Montage --> Zusammenhang der Bilder herstellen (Bildverband)
- Bildverband im 3D-Raum des CAD
- Export nach VRML
4. PointCloud
PointCloud ist eine Anwendung zum Arbeiten mit Millionen von Punkten im AutoCAD. Die Punktwolke wird angezeigt und kann mit allen AutoCAD Befehlen bearbeitet werden. Jeder Punkt (X,Y,Z) der Punktwolke kann mit dem Objektfang gefangen werden. Weiterhin können orientierte Bilder im CAD geladen werden und im Zusammenhang mit der Punktwolke zur Auswertung verwendet werden.
4.1 Anwendungen von PointCloud
- Zeichnen im hochaufgelösten Foto (linkes Bild)
- Simultane Projektion der Liniengrafik auf die (geringer aufgelöste) Punktwolke
- Es entsteht ein 3D-Kantenmodell wie im rechten Bild zu sehen ist
- eine Auswertung im 3D ist somit möglich
5. MonuMap
MonuMap ist eine Software zum Erfassen und Visualisieren von Befunden. Es werden strukturierte Sach- und Befundinformationen erfasst und abgelegt. Die Befundinfos (nicht grafisch) haben nach der Erfassung in MonuMap einen grafischen Bezug.
Alle aufgezeichneten Sachdaten können in eine Datenbank oder Tabelle exportiert werden. Die AutoCAD Zeichnung wird wiederum aktualisiert indem die geänderten Daten aus der Datenbank importiert werden können.
Die Informationen werden benutzt:
- um die Zeichnung zu kolorieren
- die Sachinformationen zu exportieren
(Tabelle und Datenbank)
- für die Weiterverarbeitung in anderen
Informationssystemen (GIS)
6. Zusammenfassung
In der digitalen Grabungsdokumentation lassen sich die jeweiligen Plugins TachyCAD, PhoToPlan, PointCloud und MonuMap in Kombination oder einzeln in einer CAD Umgebung anwenden. Das Zusammenarbeiten der einzelnen Programme in einem CAD unterstützt das übersichtliche Arbeiten, ohne zwischen verschiedenen Softwareprodukten hin und her wechseln zu müssen. Die Dokumentation kann in einem kompletten Zusammenhang erfolgen.
Durch die zügige Erfassung der Geometrien und Befunde können hierbei sowohl finanzielle als auch personelle Ressourcen besser eingesetzt werden, um die Befunde vor Ort genauer untersuchen zu können.
Kontakt
Matthias Koksch
kubit
Fiedlerstr. 36
01187 Dresden
Mail: matthias.koksch@kubit.de
(c) 2008 Bundesverband freiberuflicher Kulturwissenschafter e.V., Matthias Koksch und Dorena Barchfeld
Alle Beiträge (Texte, Bilder, Grafiken) dieser Netzpublikation sind urheberrechtlich geschützt. Jegliche Vervielfältigung und Verbreitung in mündlicher, gedruckter oder elektronischer Form bedarf der schriftlichen Zustimmung des Bundesverbands freiberuflicher Kulturwissenschaftler e.V. und der Autoren.
 | zum Seitenbeginn | |