Digitale Geländemodelle für Wasserläufe (DGM-W)

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3000 km² digitale Geländemodelle hat die Vermessung Schmid ZT GmbH für die Bundesanstalt für Gewässerkunde von Wasserläufen für die Flüsse Rhein, Weser, Elbe, Oder, Main und Donau erstellt.

Die digitalen Geländemodelle werden von den für Gewässer und Schifffahrt zuständigen Verwaltungsbehörden als Basis für gewässerkundliche, wasserwirtschaftliche und wasserbauliche Arbeiten benötigt. Sie beinhalten das Gewässerbett und die Vorländer mit allen hydraulisch relevanten Bauwerken.

Die Aufgabe der Vermessung Schmid ZT GmbH bestand vor allem darin, Airborne Laserscan-Befliegungen und photogrammetrische Bildflüge durchzuführen und mit vorhandenen Daten unterschiedlicher Herkunft und Aktualität zu einem homogenen digitalen Geländemodell zu kombinieren.

Airborne Laserscanning
Die ALS-Befliegungen wurde von der Milan Geoservice GmbH durchgeführt. Die Punktewolken mit einer Dichte von min. 4 Punkten pro m² wurde von uns georeferenziert, überprüft und klassifiziert.

photogrammetrische Befliegung
Die Bildflüge wurden durch die Terra Bildmessflug GmbH & Co KG durchgeführt. Die Aerotriangulation und die digitalen Bilddaten wurden von uns bearbeitet.

Ergänzend zu vorhandenen Bruchkanten wurden hydraulisch relevante Elemente wie Deichkanten, Ufermauern etc. auf der Basis von Luftbildern oder aus ALS-Daten photogrammetrisch ausgewertet.

Zur Bestimmung der Wasser-Land-Grenze auf Basis der ALS-Punkte verwendet die Vermessung Schmid ZT GmbH ein halbautomatisches Verfahren, das im Rahmen unserer Entwicklungsprojekte erstellt und für diese Anwendung adaptiert wurde.

DGMW_Krefelder_Bogen
DGM-W – Modell farblich höhenkodiert

Die Modellierung des DGMW erfolgte nach Kombination der Daten aus ALS, Photogrammetrie, Echolot, Bestandspläne, Kanten von Buhnen etc. unter
Berücksichtigung ihrer Priorität und Aktualität zu einem homogenen Geländemodell.

Liefer-Produkte:

Digitales Höhenmodell mit Rasterweite 1m

Dreiecksvermaschungen (nach Delaunay):

TIN (Trianguliertes Irreguläres Netzwerk)mit Bruchkanten von Gewässermodell, Häfen, Brückenpfeilern, Wehren, Schleusen etc.

Datenquellenkarten zur Dokumentation der Datenherkunft

Querprofile (abgeleitet aus Triangulierungen an vorgegebenen Profilspuren)

digitale Orthophotos (8 cm Bodenpixel) und CIR (Falschfarben-Infrarot)

digitale Bundeswasserstraßenkarte 1:2.000 (DBWK2) aus stereophotogrammetrischer Luftbildvermessung

BW_Rekonstrukt — Bauwerksrekonstruktion aus photogrammetrischer Auswertung,
Gewässerbett und Bauwerksachsen

Rauhheitszonen — Rauheitszonen-Polyflächen aus Orthophoto-Auswertung
(Flächennutzungen gemäß Objektkatalog)

Alle Produkte wurden in zwei Bezugsystemen übergeben.

Einzelprojekte:

Rhein: 953 km² (Rolandseck bis in die Niederlande)
ALS und Photogrammetrische Befliegung, Passpunktmessung, Aerotriangulation, photogrammetrische Auswertung, DOP, DBWK2, Filterung ALS, Ableitung 1.573 km Wasser-Land-Grenze, DGM-W Modellierung, Profile, Bauwerksrekonstruktion, Rauheitszonenbestimmung etc.

Weser: 565 km² (Hann.-Münden – Bremen)
Kontrolle/Abgleich ALS und Echolot, Ableitung von 2.234 km Wasser-Land-Grenze, DGM-W Modellierung, Ableitung von Profilen etc.

Oder: 480 km² (Eisenhüttenstadt – Nadrensee)
ALS Befliegung mit RGB Bildern, Passpunktmessung, photogrammetrische Auswertung (6.390 km Bruchkanten), DOP, Filterung, DGM-W Modellierung, Ableitung von 2.521 Querprofilen, Bauwerksrekonstruktion, Rauheitszonenbestimmung etc.

Elbe : 602 km²
Integration von ALS, Echolot und photogrammetrischer Auswertung, Orthofoto, DGM-W Modellierung, Ableitung von Profilen etc., Bauwerksrekonstruktion etc.

Main : 177 km² (Krotzenburg – Mainz):
Kontrolle/Abgleich ALS und Echolot, Auswertung 2.243 km 3D Bruchkanten, DGM-W Modellierung, Ableitung von 781 Querprofilen etc.

Gewässerbetreuungskonzepte und Abflussuntersuchungen

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Für zahlreiche Gewässerbetreuungskonzepte (GBK ) und Abflussuntersuchungen (ABU) und andere hydrologische Anwendungen in fast allen Bundesländern Österreichs hat die Vermessung Schmid ZT GmbH digitale Geländemodelle von Wasserläufen inklusive Vorländern erstellt.

Die digitalen Geländemodelle werden von den für Gewässer und Hochwasserschutzmaßnahmen zuständigen Verwaltungsbehörden als Basis für gewässerkundliche, wasserwirtschaftliche und wasserbauliche Untersuchungen, Planungen und Arbeiten benötigt. Sie beinhalten das Gewässerbett und die Vorländer mit allen hydraulisch relevanten Bauwerken.

Im Wesentlichen wurden von der Vermessung Schmid ZT GmbH folgende Leistungen erbracht:

Planung von Airborne Laserscan-Befliegungen / Luftbildbefliegeungen
Messung von Passpunkten/flächen
ergänzende Detailvermessungen: Gebäude, Kanten, Gewässersohle, …
Georeferenzierung der Laserscandaten
Filterung/Klassifizierung der Laserscan-Punkte
Auswertung von Bruchkanten
Modellierung der Gewässersohle
Modellierung eines digitalen Geländemodells aus Bodenpunkten, Kanten, terr. Vermessung, vorhandenen Daten etc.

Liefer-Produkte:

Georeferenzierte ungefilterte Punktwolke
Klassifizierte Bodenpunkte
DOM (Digitales Oberflächenmodell) in regelmäßigem Raster
DGM (Digitales Geländemodel) mit Gewässerbett
ISO-Linien
Abgeleitete Querprofile
Bruchkanten

Auszug aus den von uns durchgeführten Projekten:

für Landesregierungen:

Flüsse Niederösterreich 67 km

Flüsse Steiermark Nord 400 km²

Flüsse Tirol / Sill 39 km

Flüsse Burgenland 12 km²

Hirmerbach/Wulka 41 km²

Lainsitz etc. 113 km

Leitha 145 km²

Mur-Taurach-Lonka 54 km

Salzach/Kuchl 8 km²

March (RIOCOM Ing.büro f. Kulturtechnik und Wasserwirtschaft) 320 km²

große Tulln (ARGE HWS große Tulln/Anzbach) 42 km

Donau Freudenau bis Staatsgrenze (Via Donau österr. Wasserstraßen GmbH) 124 km²

Donau: Staubing – Vilshofen (Rhein-Main-Donau AG) 67 km

Kamp (grafotech Beratungs- und PlanungsgesmbH) 180 km²

Saalach (Hydroconsult GmbH) 31 km

Hochpannungsleitungen

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Für die Wienstrom GmbH wurden zur Bestandsdokumentation ca. 200 km 380 KV –Hochspannungsleitungen mittels airborne Laserscanning vermessen und synchron hochauflösende Luftbilder aufgenommen.

12Orthofoto_1_sm
Daraus hat die
Vermessung Schmid ZT GmbH
folgende Lieferprodukte abgeleitet:

Digitales Orthophoto (5cm)
Digitales Geländemodell
Digitales Oberflächenmodell
Rohpunkte: First-, LastPulse
Klassifizierte Leitungspunkte
Digitalisierte Spannfelder der
Hochspannungsleitungen

Inventur Kohlelager Kraftwerk Dürnrohr

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Für die EVN AG führen wir jährlich Inventur-Vermessungen der Kohlenlager des Kraftwerks Dürnrohr durch:

Innerhalb weniger Stunden wird das gesamte Lager-Areal von über 8 ha Ausdehnung während des ungestörten Tagesbetriebs mittels terrestrischem Laserscanner vermessen. Aus dem abgeleiteten digitalen Höhenmodell der Kohlehalden und dem Modell des Basisgeländes (unterhalb der Hohlehalden) berechnen wir die Kubaturen der zum Stichtag gelagerten einzelnen Kohlesorten.

Straßenbauprojekte

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Für eine Reihe von Straßenbauprojekten hat die Vermessung Schmid ZT GmbH die planlichen Grundlagen geschaffen.

Nachfolgend ein kurzer Auszug aus unseren Projekten:

S1: Wiener Außenring Schnellstraße Spange Seestadt–Aspern: Projektlänge: 6 km, betroffene Leitungsträger: 12, Grundstücke: 191
A5: Projektlänge: 27 km, betroffene Katastralgemeiden: 15, Grundstücke: 1552
S1-West: GrundeinlöseplanProjektlänge: 10 km, Grundstücke: 1000
Westgürtel-Wiental, Knoten Sterngasse
SMART CAMPUS der Unternehmenszentrale WIEN ENERGIE Stromnetz GmbH
A1 von Hochstraß – Altlengbach
A2 von Guntramsdorf – Wr. Neudorf
Abschnitte diverser Autobahnen: A3, A4, A21, A22, A23
Floridsdorfer Brücke
div. Bundes-, Landes- und Gemeindestraßen

Die Schwerpunkte unserer Leistungen bildeten:

Zusammenführung vorhandener Bestandsvermessungen
Digitale Katastralmappe mit Eigentümern und Adressen
Einbautenerhebung
Ergänzende Vermessungen
Erstellung von digitalen und analogen Plänen
etc.

Zusammenführung der Bestandsvermessung:

Nach Datendefizitanalyse und Plausibilitätsprüfung sämtlicher vorhandenen Pläne (aus vorangegangener Vermessungen, benachbarten Projekten, Orthophotos, Mehrzweckkarte etc.) werden diese hinsichtlich Lage- und Höhe, Planinhalt und Aktualität analysiert und abgeglichen. Die einzelnen Bestandspläne werden hinsichtlich Layer- und Symbolstruktur und Maßstab vereinheitlicht und zu einem homogenen Lage- u. Höhenplan zusammengeführt.

Für die Straßenplanung ist auch ein Höhenmodell in Form eines dreidimensionalen Planes mit Höhenraster und Isolinien erforderlich.

Dafür werden die für das Gelände relevanten Linien und Punkte des DHM anhand der Höheninformation der Messpunkte auf 3D gehoben. Daraus interpolieren wir ein Digitales Höhenmodell, aus dem Isolinien abgeleitet und in den Plan integriert werden.

13_3D_DHM_c 3D Linien mit ISO-Linien (Axonometrie)

Digitale Katastralmappe mit Eigentümern:

GDB (Grundstücks- und Eigentümerdatenbank) und DKM (Digitale Katastralmappe) des BEV (Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen) liefern die Grundstücknummern und Eigentümer.

Zur Verifizierung der Anschriften fassen wir die Eigentümer katastralgemeindeweise in Listen zusammen. Nach der Kontrolle und Aktualisierung der Adressen durch die jeweiligen Gemeindeämter werden in die Grundstücke, die von der geplanten Trasse betroffen sind, die Namen und Adressen der Eigentümer eingefügt.

Katastralmappe mit Eigentümerdaten

Einbautenerhebung / Erhebung von Leitungen:

Damit bei Grabungs- und Bauarbeiten an der geplanten Trasse keine ober- und vor allem unterirdischen Leitungen beschädigt werden, erheben wir die Lage sämtlicher in einem Projektbereich vorhandenen Leitungen. Sämtliche möglicherweise betroffenen Leitungsträger werden kontaktiert und um Bekanntgabe ihrer Leitungen gebeten (zum Beispiel: OMV, Wienstrom, Wiengas, Telekom, ÖBB, UPC, …).

Sämtliche digitalen Leitungspläne kombinieren wir zu einem einheitlichen Einbautenplan. Analoge und als PDF übermittelte Pläne werden anhand von digital verfügbaren Leitungen kontrolliert und bei Bedarf digitalisiert.

Einbautenplan

Ergänzende Vermessung:

Durch Reambulierung stellen wir fest, inwiefern vorhandene Pläne vollständig beziehungsweise aktuell sind. Bei Bedarf wird der betroffene Bereich neu vermessen:

Differential GPS und terrestrische Vermessung werden entsprechend den lokalen Gegebenheiten auf wirtschaftliche Weise kombiniert:

Verdichtung des lokalen Festpunktfeldes
Vermessung des Straßenraumes: Straßenränder, Randsteine, Bodenmarkierungen, Verkehrszeichen, Zäune, Gebäude, Eingänge, Einfahrten, Schienen etc.
Infrastruktur (Laternen, Ampelanlagen, Kanaldeckel, Einlaufgitter etc.),
Hochspannungsleitungen (inklusive Durchhang mit Temperatur zum Messzeitpunkt)

Struktur Heizhaus Gaswerk

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Die WIEN ENERGIE Gasnetz GmbH benötigte zur Ausschreibung der Abbrucharbeiten des alten Heizhauses des Gaswerkes in Wien Simmering fundierte planliche Grundlagen.

Die komplexen Struktur des Gebäudes mit unterschiedlichsten Mauer- und Deckenstärken, Baumaterialien und komplexen massiven Betonfundamente der ehemaligen Heizanlagen stellte eine besondere Herausforderung für den Vermesser dar.

PanoramaSp8_c — Panorama Erdgeschoß Innenansicht

Zur Datenerfassung setzte die Vermessung Schmid ZT GmbH einen 3D-Laserscanner in Kombination mit digitalen Farbbildern ein. Das Heizhaus mit einer Fläche von rund 2.000 m² und einer Höhe von über 20m wurde von 66 terrestrischen Scan-Positionen sowohl außen, als auch sämtliche Innenräume vermessen.

Aus den eingefärbten Laserscan-Punkten wurden einerseits True Orthophotos der Fassaden berechnet. Andererseits legten wir an signifikanten Positionen horizontale und vertikale Schnitte durch die erfasste Punktwolke.

Aus den Schnitten können sämtliche Maße und Dimensionen wie Längen, Höhen, Mauer- und Deckenstärken abgegriffen werden.

Dies bildet die Grundlage zur fundierten Berechnung der statischen Gegebenheiten, des Abbruchaufwands und der im Zuge des Abbruchs anfallenden und zu entsorgenden Kubaturen.

Ein Vorteil der Erfassung mittels Laserscan liegt darin, dass auch nach Abschluss der Außendienstarbeiten aus der vorhandenen Punktwolke jederzeit beliebige Auswertungen vorgenommen werden können.

Galawagen Schloss Schönbrunn

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Oft wird werden für Analysen oder Restaurierungszwecke historisch wertvoller Objekte genaue Unterlagen benötigt. Meist existiert kaum Planmaterial.

Berühren Verboten!
Die Behandlung unterliegt strengen Richtlinien.
Umgebungsbedingungen wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur sind im Idealbereich und möglichst konstant zu halten, helles Licht ist verboten. Fotografien dürfen nur ohne Blitz gemacht werden, Berührungen sind zu vermeiden und Zerlegen ? . . . .

Zur Vermessung des Galawagens „W018“ aus dem Jahre 1865 in der Wagenburg des Schlosses Schönbrunn setzte die Vermessung Schmid ZT GmbH einen 3D-Laserscanner in Kombination mit digitaler Fotografie ein.

Von
32 terrestrischen
Scan-Positionen
wurden insgesamt
35 Mio. Punkte
gemessen.

Folgende Produkte wurden abgeleitet:

True Orthophotos der Außenansichen
horizontale und vertikale Schnitte in Abständen von 50 mm
CAD-Pläne von Fahrgestell, Radaufhängung, Drehkranz, etc.

Daraus können genaue Baupläne rekonstruiert werden. Für die Erforschung historischer Kutschen bietet sich erstmals die Möglichkeit, anhand präziser Messdaten und anschaulicher Planzeichnungen wissenschaftliche Vergleiche anstellen zu können, die bisher in dieser Form nicht möglich waren.

Johann Strauß Denkmal

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Zur Bestandsdokumentation des Johann Strauß-Denkmals im Wiener Stadtpark hat die Vermessung Schmid ZT GmbH das Denkmal mittels terrestrischem Laserscanner vermessen. Synchron wurden vom Scanner aus digitale Bilder aufgenommen.

Die über 15 Mio. Punkte wurden anhand der RGB-Bilder eingefärbt und daraus folgende Produkte abeleitet:

true Orthofotos
2D Strichpläne
3D-Animation

Strauß_Auswert_front Strauß_Auswert_seit

Hauptbahnhof St.Pölten

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Der Hauptbahnhof St. Pölten war eines der ersten Objekte, das die Vermessung Schmid ZT GmbH bereits 2003 für die ÖBB mittels terrestrischer Laserscanning- Technologie vermessen hat.

Ausgehend von 16 Scanpositionen wurden 6 Mio. Messpunkte erfasst.

Sämtliche Scan-Arbeiten wurden bei uneingeschränktem Fahrbetrieb durchgeführt. Abgeschattete Objekte und Fassadenteile wurden von benachbarten Scanpositionen aus erfasst.

Laserscan Architektur True Orthophoto Vermessung

Im Zuge der Auswertungen wurde aus der 3D-Punktwolke störende Objekte und Passanten entfernt.

Aus der resultierenden eingefärbten Punktwolke wurden Planungsgrundlagen für den Umbau abgeleitet.

Von den einzelnen Fassaden einschließlich der zugehörigen aufstrebenden Dachflächen wurden True Orthophotos erstellt. Vorspringende Gebäudeteile wie zum Beispiel Vordächer und Säulen wurden entsprechend Kundenwunsch weggelassen beziehungsweise einheitlich eingefärbt dargestellt. Auf Basis der True Orthophotos wurden detaillierte 2D-Strichpläne der Fassaden und Fassadenelemente digitalisiert.

Vertikalschnitte liefen die horizontale und vertikale Bemaßungen der Fassaden.

Spange Götzendorf

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Die ÖBB plante eine neue Eisenbahnstrecke zur schnelleren Verbindung vom Flughafen Wien zur slowakischen Hauptstadt Bratislava.

Die 3D-Visualisieurung der UVM Systems GmbH verschaffte den Ortsbewohnern einen anschaulichen Überblick über das Projekt. Im Zuge des Genehmigungsprozesses wurden die 3D-Simulation auf zahlreichen Informations-Veranstaltungen präsentiert und Fragen der Anrainer beantwortet. Zusätzlich wurden Videosequenzen mit Überflügen über die geplante Strecke in unterschiedlichen Höhen erstellt.

In Kooperation führten die Vermessung Schmid ZT GmbH und die UVM-Systems GmbH folgende Arbeiten durch:

terrestrisches Laserscanning
Luftbildauswertung
Erstellung eines Geländemodells
Erstellung und Texturierung von Gebäudemodellen
3D Modellierung des Eisenbahnprojektes
Animation des fahrenden Zuges
3D Visualisierung (mit CityGRID)

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Durch die anschauliche Präsentation erhielt das geplante Projekt eine breite Akzeptanz in der Bevölkerung. Das schaffte die Voraussetzung für eine rasche Genehmigung des Projekts durch die zuständigen Behörden.