LASERSCANNING 2014 AFGANGSPROJEKT PÅ KORT-OG LANDMÅLINGSTEKNIKERUDDANNELSEN 4. SEMESTER 2014 MORTEN THINESEN

Transkript

1 LASERSCANNING 2014 AFGANGSPROJEKT PÅ KORT-OG LANDMÅLINGSTEKNIKERUDDANNELSEN 4. SEMESTER 2014 MORTEN THINESEN Via University College, Chr. M. Østergaardsvej Horsens 0

2 Titelblad Rapport titel: Laserscanning 2014 Vejleder: Lars Fredensborg Matthiesen Forfatter: Morten Thinesen, Studienr Dato / Underskrift: Horsens, den 11. juni 2014 Morten thinesen Oplag: 1 stk samt digital aflevering på Studienet Sidetal: 38 sider Generel information: All rights reserved ingen del af denne publikation må gengives uden forudgående tilladelse fra forfatterne. Bemærk: Dette speciale er udarbejdet som Kort og landmålingstekniker alt ansvar vedrørende rådgivning, instruktion eller konklusion fraskrives. 1

3 Index Forord 4 1 Indledning, baggrund og begrundelse 5 2 Baggrundsinformation Historie og baggrund Biologi Fredninger og bestemmelser Topografi og geografi Ukendt oversigtskort 8 3 Problemanalyse, problemformulering og arbejdsmetode forudsætninger Baggrund, begrundelse og målsætning Afgrænsning af emnet afgrænsning af opmålingsområdet problemformulering: Rapportens opbygning og argumentation Arbejdsmetode Anvendt software, Instrumenter og hardware Dataindsamling Planlægning og strategi Overvejelser omkring planlægningsdelen Valg af strategi Tekniske vurderinger Det scannede materiale Scanningsafstande og Ranging Noise Fejlkilder Fuldstændigheder; Helhed og detalje 16 2

4 4.2.5 Resolusion og Quality Nøjagtigheder Targets RTK GNSS og georeferering Delkonklusion og valg af instrumentindstillinger Opmåling Opmåling med Laserscanner RTK GNSS og Totalstation Vurdering af dataindsamlingen Databearbejdning Anvendt software Formål og Fremgangsmåde Laserscannet data bearbejdet i Realworks Sammenlægning af punktskyer med kunstige targets sammenlægning af stationer Nøjagtigheder Vurdering af Databearbejdningen 29 6 Præsentation af Data Analoge kort. 6.2 Modellering Reduktion af data Delkonklusion 37 7 Konklusion og perspektivering. 38 Bilag 39 3

5 Forord Denne rapport er udarbejdet som en afsluttende del af uddannelsen til Kort-og landmålingstekniker uddannelsen på VIA University College, Horsens. Rapporten er udført i perioden fra d.10. april 2014 til den 11. juni Projektet beskriver behandling af data og præsentation af data, indsamlet til opgaven og indhentet fra forskellige eksterne kilder. Udgangspunktet for opgaven er en omfattende opmåling og kortlægning af en kalkmine i Daugbjerg ved Viborg, hvor terrestrisk laserscanning er den primære metode til dataindsamlingen. I rapporten beskrives hvordan den indsamlede data bearbejdes i forskellig software og præsentere med en overordnet visualisering af opmålingsområdet som formål. Jeg vil gerne sige tak for den interesse og hjælpsomhed som jeg har mødt undervejs i dette projekt, og især tak til. Søren Rask, bestyrer af Daubjerg Kalkgruber Jonna Jepsen, Daugbjerg Kalkgruber. Lars F. Matthiesen, VIA University College lærer og vejleder i projektforløbet. Peter Hollebeek, Kortambassadør, Viborg kommune Lokalhistoriker Jørgen Jønsson, Søvsøvej 7, Daugbjerg, 8800 Viborg m.fl. Abstract This report is made in the final part of the training for maps and surveying technician program at VIA University College, Horsens. The report was compiled in the period from 10th. April 2014 to 11th. June The project describes the processing of data and presentation of data collected locally for the job and obtained from various external sources. The subject is a comprehensive mapping of a lime mine in Daugbjerg at Viborg where terrestrial laser scanning is the primary method of data collection. The report also describes how the collected data are processed in different software and present with a superior visualization of the survey area. 4

6 1 Indledning, baggrund og begrundelse Jeg har valgt at arbejde med emnet terrestrisk laserscanning (TLS) i mit afgangsprojekt. Det har jeg fordi jeg finder at opmålingsmetoden er interessant og fordi jeg er nysgerrig på de mange spændende muligheder som terrestrisk laserscanning har, både som målemetode og som metode til visuel dokumentation og til rumlige beskrivelser. Det er derfor et ønske at få en praktisk erfaring og at lære og mere om laserscanning og især de praktisk sider af emnet, gennem dette projekt. Valget af opmålingsområde afspejler dette ønske. Dels er der tale om et ukendt sted med en i forvejen begrænset kortlægning, og med mange meninger og gode ideer på baggrund af dette, og så giver de komplekse rumforløb i opmålingsområdet nogle spændende udfordringer, både som måleobjekt, ved tekniske problemstillinger og ved udarbejdelse af arbejdsmetoder. Mit kendskab til terrestrisk laserscanning som målemetode begrænser sig til nogle få timers undervisning på Kort og landmålingstekniker uddannelsen samt i begrænset omfang fra mit speciale på samme uddannelse. Her var emnet visualisering af laserscannet data i form af punktskyer og de begrænsede muligheder der var, og emnet blev behandlet på et overordnet og teoretisk plan uden meget berøring med hverken software eller instrumenter. I dette projekt vil jeg gå skridtet videre, og det en fornøjelse at arbejde med de praktiske sider af emnet også og samtidig at kunne inddrage mange af de andre spændende emner, som vi har beskæftiget os med og lært på uddannelsen til kort- og landmålingsteknikere. Som opmålingsområde har jeg valgt Daugbjerg Kalkgruber, og mit mål med opmålingen er en kortlægning af minen med terrestrisk laserscanning. Som udgangspunkt er min viden og kendskab til minedrift, herunder opmåling af underjordiske anlæg gennemsnitlig dansk, hvilket ikke gør min nysgerrighed mindre, udfordringerne mere spændende og berigelse i forhold til viden og erfaring større. 5

7 2 Baggrundsinformation 2.1 Historie og baggrund Daugbjerg Kalkgruber, er et menneskeskabt underjordiske gangsystem beliggende ca. 15 km vest for Viborg og et par km. nord for landsbyen Daugbjerg. Gangsystemerne eller minegangene er skabt gennem århundreders udvinding af den kalk som er naturligt forekommende under det meste af Danmark. I dette område ligger kalklaget tæt på jordoverfladen og har derfor gennem tiderne været tilgængelig. Gravearbejdet i området skal da også kunne spores 1000 år tilbage i tiden. ( og ( set 1.juni 2014) 2 km fra Daugbjerg ligger Mønsted kalkgruber. Her blev der også gravet kalk og kalkudvindingen udviklede sig her med tiden til en større industriel produktion. Dette betød at Daugbjerggrubernes betydning i slutning af 1800 tallet svandt og den sidste udvinding af kalk skete ca. i I 1922 havde en lokal mand ved navn Hans Vestergaard været en tur i Amerika og fået nye ideer. Vel hjemme igen genopdagede hans to sønner kalkgruberne og den gode historie kom i avisen. Inden længe var Jeppe Aakjærs romanfigur Jens Langkniv også knyttet til stedet og en turistattraktion var blevet skabt. (Jeppe Aakjær Jens Langkniv: Af Fjends Herreds Krønikebog, 1915 og Lokalhistoriker Jørgen Jønsson Søvsøvej 7, Daugbjerg ) Nu snart 100 år efter fungerer minen fortsat som et anderledes og spændende turistmål, og andre anvendelsesformål er kommet til. En lille del af i de klimastabile minegange anvendes nu til lagring af ost og der produceres ca. 100 ton om året. ( bilag 4; Overvågning af flagermus Myotis sp. og deres levestedsvilkår i Daugbjerg og Mønsted Kalkgruber Arbejdsrapport fra DMU, nr ) og ( I dag er alt kalkproduktion og gravearbejde for længst stoppet, og både kalkgruber og området ovenover og omkring kalkgruben er fredet, 2.2 Biologi Netop minegangenes konstante temperatur og luftfugtighed har skabt levested for forskellige dyrearter, Især for flagermus. Daugbjerg og Mønstedminerne har da også international betydning som overvintringsplads for flere arter flagermus, især vand- og damflagermus og det anslås at ca. 20 % af alle vand- og damflagermus i verden overvintrer i netop disse minegange. ( Sammendrag af den statslige Natura 2000-plan for Natura 2000-område nr. 39 Mønsted og Daugbjerg Kalkgruber og Mønsted Ådal). ( Bilag 4; Overvågning af flagermus Myotis sp. og deres levestedsvilkår i Daugbjerg og Mønsted Kalkgruber Arbejdsrapport fra DMU, nr. 214, 2005) 6

8 2.3 Fredninger og bestemmelser De specielle geologiske forhold i området har skabt et unikt dyre og panteliv. Blandt andet på grund af dette blev dele af området, herunder minegangene, fredet i Begrundelsen for fredningen var dengang stedets geologiske, botaniske og kulturhistoriske værdier. ( Bilag 5 Afgørelser - Reg. nr.: ; Fredningen vedrører: Daugbjerg Kalkgruber - Overfredningsnævnet ) I 2003 udvides fredningsgrænsen og der inddrages et større område af de underjordiske anlæg. Fredningsbestemmelserne blev gjort mere tidssvarende og der er især taget hensyn til flagermusene og deres levevilkår. ( Bilag 6; Afgørelser - Reg. nr.: Fredningen vedrører: Daugbjerg Kalkgruber, Naturklagenævnet , ) Ud over den gældende fredning fra 2003,indgår arealet også i et 740 ha stort Natura 2000 område og Natura 2000-handleplan (Bilag 2; Natura 2000-plan Mønsted og Daugbjerg Kalkgruber og Mønsted Ådal. Natura 2000-område nr. 39, Habitatområde H39, Miljøministeriet, Naturstyrelsen) og (Bilag 3; Natura 2000-handleplan Mønsted og Daugbjerg Kalkgruber og Mønsted Ådal. Natura 2000-område nr. 39 / Habitatområde H39: Viborg Kommune i samarbejde med Skive Kommune og Naturstyrelsen, 2012) Hvilken udstrækning minegangene har og hvor de fører hen har, haft betydning i forbindelse med fredningerne. Det hævdes at Daugbjergs gangsystemer skulle være forbundne med Mønsteds, uden at dette er dokumenteret. Det nævnes også at der skulle være op til 60 km. minegange i området Mønsted-Daugbjerg. Dette er heller ikke dokumenteret. (f.eks. Forud for fredningen i 1951 blev der ved indstillingen fra naturfredningsrådet foretaget en fuldstædig opmåling af de underjordiske grubegange. Denne undersøgelse blev foretaget i oktober-november 1944 af "Danmarks Geologiske Undersøgelse", af ingeniør Arne Jespersen. Ved den lejlighed skulle grubegangene være blevet opmålt og nivelieret og indføjet på matrikulskortene. Hvilke minesystemer dette drejer sig om, ved jeg ikke og jeg ikke har desværre ikke kunnet finde oplysninger om det. (Bilag 5; Afgørelser - Reg. nr.: ; Fredningen vedrører: Daugbjerg Kalkgruber - Overfredningsnævnet s8) Figur 1 Daugbjerg kalkgruber og området omkring. Her med skel og matrikel.nr. Dybdal hvor de mange kendte minegange fra fig. 1.ligger befinder sig på matr. Nr. 6g i midten af kortet. Det skraverede område er omtalte fredede område fra 2004 fredningen. (kort udarb. I Mapinfo, m. data fra Kortforsyningen) Også ved fredningen af kalkgruberne i 2004 var matrikelnumre bestemmende for fredningsområdet. Denne gang var det specifikt besøgsminen som blev indtegnet på kortet, mens fredningen omfattede både kendte og ukendte grubegange på de angivne matr. nr. (Se bilag 7; og (Afgørelser - Reg. nr.: Fredningen vedrører: Daugbjerg Kalkgruber, Taksationskommissionen, ) 7

9 2.4 Topografi og geografi. Området omkring Daugbjerg er ikke alene præget af de geologiske forhold men i høj grad også af menneskabte påvirkninger. De mange århundreders bortgravning og forarbejdning af kalken har sat sine stærke spor. Landskabet omkring minegangene fremstår stærkt eroderet om end tilgroet, med store huller og slugter hvor tidligere mineindgange har været, eller huller og små dale skabt af sammenstyrtede minegange. Andre steder hober sten og andet tiloversblevet materiale fra minedriften sig op i små bakker. Påvirkningen af landskabet er sket gennem århundrederne og gennem en kontinuerlig påvirkning hvor ny minegange og indgange er gravet, andre er blevet forladt, er styrtet sammen eller opfyldt med sten og jord og andet materiale. Se fig. 12 Der er altså ikke tale om en enkelt Daugbjerg mine men en række mere eller mindre selvstændige systemer af minegange og indgange, nogle kendte, andre blokerede eller ukendte. Lokalhistoriker Jørgen Jønsson som er lokalkendt og har udforsket flere af gangsystemerne har fundet og stedfæstet 15 mineindgange og bagvedliggende gangsystemer i området. Det manglende overblik og stedets mystik har da også skabt mange ideer om minegangenes udbredelser, længder, placeringer og indbyrdes forbindelser, tidligere anvendelsesformål samt skjulte skatte. Undertiden har den manglende kortlægning også givet nogle overraskelser, hvor ukendte minegange er brudt sammen og har skabt jordfaldshuller, som ved Mønsted skole i ( set15. maj 2014) Figur 2. Det kuperede terræn i Dybdal. Her vist med mine indgange som Jørgen Jønssson har fundet, nummereret og stedfestet. Mineindgangene er markeret med rødt. Besøgsminen har nr. 12 (kort udarb. I Mapinfo, m. data fra Kortforsyningen og data indsamlet af Lokalihistoriker Jørgen Jønsson) 2.5 Ukendt oversigtskort, fig. 3 I flere kilder gengives et kort som jeg ikke har kunnet finde oprindelsen til. Kortet virker troværdigt ved vurdering på stedet og præcist og professionel udført ved vurderinger senere. I skrivende stund har jeg ikke fået tilbagemeldinger fra forskellige men mener at kunne spore kortet og dets tilblivelse til et samarbejde som Naturstyrelsen og Aalborg museum havde på et tidspunkt, uden dog at vide meget mere end dette. Da kortet har været en god hjælp i det indledende arbejde er det medtaget her med henvisning til bilag 4 s14 som kilde. Fig. 3 8

10 3 Problemanalyse, Problemformulering og Arbejdsmetode Med denne problemanalyse er at finde en endelig problemformulering og en afgrænsning af emnet i dette afgangsprojekt. 3.1 forudsætninger. Det forudsættes for opgaven at der tages udgangspunkt i anvendelse af kort- og landmålingstekniske færdigheder til indsamling, bearbejdning og præsentation af data, samt at udgangspunktet for besvarelse ligger inde for de områder og metoder som er erhvervet i KLT uddannelsen på 1,2,3 og 4 semester i perioden august 2011 til juni Anden viden samt opdateret viden er inddraget i det omfang som det har været muligt og nødvendigt. 3.2 Baggrund, begrundelse og målsætning. Et af formålene med arbejdet med denne opgave er at lære mere om laserscanning og at afprøve og opnå viden om de muligheder som emnet byder på. Dette kombineret med andre fagdiscipliner inden for landmålerfaget Desuden er der et ønske om at afprøve arbejdsprocesser og metoder under de praktiske og fysiske, forhold som betingelserne i opmålingsområdet byder på, blandt andet med tanke på valg af job fremadrettet. I opgaven er der taget udgangspunkt i en konkret og praktisk udført opmåling af Daugbjerg Kalkgruber, udført med terrestrisk laserscanning og med en overordnet kortlægning som formål. Projektområdet er valgt da det rummer mange uafklarede spørgsmål og problemstillinger som kan besvares med landmålertekniske færdigheder, især med anvendelse med mere moderne teknologier som TLS kombineret med moderne software og computerkraft. Desuden giver valget af opmålingsområde mulighed for at visualisering af en kompleks rumlig struktur sammenholdt med andet i forvejen eksisterende data og bearbejdet med forskellige metoder fra landmålerfaget. 3.3 Afgrænsning af emnet. Da der er valgt en overordnet kortlægning hvor helhedsindtryk og visuel beskrivelse af det komplekse rumforløb er det bærende, er der altså ikke taget hensyn til kortfremstilling med et egentlig fagspecifikt formål. Formålet med denne opgave er heller ikke at udarbejde et specifikt produkt men at afsøge og undersøge muligheder, og dokumentere disse ved eksempler. Af hensyn til afgrænsningen af denne opgave har jeg desuden valgt at målrette problemformuleringen til det praktiske dataindsamlingsarbejde og tekniske problemstillinger ved 9

11 databearbejdningen. Mens teoretisk baggrundsviden kun beskrives i det omfang som det er relevant. Da opmålingsmetoden og arbejdets omfang indebærer en meget stor mængde data, og en reduktion af den samlede mængde data nok vil være nødvendig, har jeg valgt at prøve at tilgodese helheden af den samlede mængde data frem for detaljen. Dog er den indsamlede data ikke gået tabt og kan naturligvis finde anden anvendelse senere. For at begrænse opgaven yderligere har jeg desuden fundet det nødvendigt kun at beskrive teorier og baggrund for teknik, scanning og software i det omfang det er konkret relevant og henviser i øvrigt til de forskellige bilag. 3.4 afgrænsning af opmålingsområdet. Under forarbejdet til denne opgave blev det hurtigt klart, at Daugbjerg Kalkgruber ikke er en entydig størrelse. Der er kun et begrænset kendskab til omfanget og udstrækningen af minegangene, hvilket også betyder at minen ikke er et klart defineret som begreb. Den offentlige tilgængelige besøgsmine som kendes som Daugbjerg Kalkgruber er, som tidligere beskrevet, kun et af flere selvstædige gangsystemer i området.(fig.3) Denne opgave omhandler besøgsminen Daugbjerg kalkgruber.( set1.juni 2014) 3.5 problemformulering: Ud fra ovenstående problemanalyse er jeg kommet frem til følgende problemformulering: - Hvordan kan et komplekst rumforløb opmåles ved hjælp af 3D laserscanning. - Hvilke praktiske strategier, arbejdsmetoder og tekniske problemstillinger er der ved dataindsamlingen, under de konkrete fysiske forhold og med en samlet og en overordnet opmåling som mål. - I hvilket omfang og hvordan kan det indsamlede data bearbejdes og formidles visuelt. 3.6 Rapportens opbygning og argumentation. Rapporten er sammensat efter rapportguide for KLT uddannelsen ved VIA University College og er derfor opbygget i tre hovedafsnit. 1 indledning med problemformulering, 2 hovedafsnit med delkonklusioner, 3 Diskussion, konklusion og perspektivering Bilag nummereres fortløbende og der henvises til bilagsoversigt sidst i rapporten. 10

12 3.7 Arbejdsmetode Som nævnt har jeg valgt at lave en kortlægning og opmåling af Daugbjerg kalkgruber med terrestrisk laserscanning. Da tilgangen til opgaven er undersøgende og også med læring for øje, er formålet med opgaven, som tidligere beskrevet, ikke et konkret slutprodukt eller et præcist produkt. Arbejdsmetoden vil derfor være styrende og i en hvis grad grænsesøgende i forhold til læringsmål, tekniske muligheder. Minen opmåles så vidt muligt i sin helhed ved hjælp af laserscanning(tls) og den indsamlede data samles i en punktsky-model. Herefter vil punktsky-modellen blive modelleret i en samlet model, og muligheder ved detaljering vil blive afprøvet og præsenteret ved eksempler. Til projektstyring af denne opgave anvendes programmet Mindview, og til tidsplan og tidsregistrering Microsoft Excel. I projektet vil der blive brugt instrumenter og software som der er adgang til på uddannelsesstedet, samt freeware i det omfang dette er hensigtsmæssigt/tilgængeligt. Information og oplysninger søges på Via University Colleges Studienet, på internettet, gennem fagrelevant litteratur og interview og råd og vejledning hentes fra samarbejdspartnere, medstuderende og skolens lærere. 3.8 Anvendt software, Instrumenter og hardware. I dette projekt vil jeg bruge software som jeg har fået udleveret i forbindelse med undervisningen på skolen. Realworks 8 Microstation Vi8 series 3 Inroads V8i series 3 Mapinfo professional Mindview Derudover vil der blive brugt alment tilgængelige programmer som f.eks fra Office-pakken (Word, excel, Publisher, m.fl.) Trimble TX5 3D laserscanner TopCon GRS-1 RTK GNSS Totalstation Leica TPS 1205 Asus G74SX-A2 Core i7-2630qm 2.00GHz 2.00 GHz og Windows. 11

13 4.0 Dataindsamling De specielle forhold på opmålingsområdet har givet anledning til nogle overvejelser. Især med min begrænsede viden om laserscanning, og i særdeleshed ved opmåling under de specielle forhold som opmålingsområdet byder på. En grundig forberedelse skønnes derfor nødvendig. Stedets arkitektur har naturligvis været med i overvejelserne med hensyn til formål, fremgangsmåde og strategi for dataindsamlingen og også tekniske og praktiske problemstillinger som placering af targets, instrumentindstillinger, ekstern strømforsyning, belysning, fredninger sikkerhed og meget andet. Jeg har valgt at opdele indsamlingen af data i to hovedgrupper: Den praktiske planlægning som omhandler arbejdsgange og metoder, overvejelser og strategier. Og den tekniske del som omfatter tekniske problemstillinger som omhandler instrumenternes muligheder og begrænsninger både generelt og til den specifikke opmåling. 4.1 Planlægning og strategi I begyndelsen af planlægningsfasen er der blevet udarbejdet en opmålingsplan. Den er blevet til ved et par besøg i minen og vurdering af indsamlet materiale, bl.a. det tidligere nævnte kort (fig. 3) Overvejelser omkring planlægningsdelen I planlægningen er der først defineret en overordnet struktur og afgrænsning af opmålingsområdet Og der er taget udgangspunkt i en opmåling med begyndelse ved indgangen. Den overordnede struktur er blevet defineret som et gennemgående gangforløb ned gennem minen, og meningen herefter har været at måle sidegangene. (fig. 4) Det viste sig allerede i planlægningsarbejdet at denne ide ville betyde anvendelse af rigtig mange targets, heraf mange ville være passive. De passive targets ville have til formål at forbinde opmålingsforløbet af hovedgangen med sidegangene. Dvs. at de fik lov til at blive liggende i deres position i hovedgangen mens denne blev opmålt for så at blive målt med i scanningsforløbet af den enkelte sidegang på et senere tidspunkt. Da jeg vurderede ikke at have nok targets til dette er der tidligt i planlægningen blevet valgt en anden strategi. Figur 4 12

14 I stedet har jeg valgt at opdele opmålingsområdet i selvstændige dele / forløb. Dette vil betyde at kun et område bliver opmålt af gangen og targets herefter kan fjernes for at blive brugt i det næste opmålingsområde. Kun de targets som skal bruges til at forbinde to ikke opmålte opmålingsområder bliver liggende. Tanken er at denne opdeling vil gøre det mere overskuelig når data fra den enkelte opstilling skal bearbejdes og sammenlægges med de øvrige, eller et eller flere områder kan repræsentere den samlede mine i præsentationsdelen af dette projekt (fig. 5) Figur 5 Minens åbningstid for besøgende er mellem kl.10 og kl. 16. Fra kl. 07 til 10 arbejdes der i og omkring ostelageret. For ikke at forstyrre opmålingsarbejdet og targets i de smalle gange og pga. NOHD (*1) vil en scanning kun være mulig i begrænset omfang i minens åbningstid. Da en samlet opmåling af hele minen er omfattende og vurderes tidskrævende er tidsperspektivet og planlægningen afgørende, Det vil desuden være mest hensigtsmæssig hvis opmålingsarbejdet udføres i en arbejdsgang.. Dels fordi transport både til og i minen tager tid og er besværlig, adgang til instrumenter er begrænset, og fordi der kan være problemer med at efterlade targets, fikspunkter og andet i minen i længere tid, i betragtning af stedets anvendelse som turistmål og anden anvendelse. (*1 NOHD: Nominal Ocular Hazard Distance ( I overvejelserne indgår også hvordan der evt. kan kontrolmåles og mulighederne for at georeferere laserscanningen til f.eks. kort og terrænmodeller m.m Valg af strategi Det vil derfor være hensigtsmæssigt at opmåle inden for et døgn fra kl til 1000 næste morgen. Ejer og bestyrer af minen er meget imødekommende med dette og både mine og ovenjordiske bygninger bliver stillet til rådighed i opmålingsperioden. Da meget ved opmålingsarbejdet er ukendt, herunder opmålingsområdet og afgrænsningen af det, er der tvivl om at hele området kan opmåles i inden for tidsplanen. I første omgang er det planlagt at opmåle område 1,2,3 og 6, med afslutning i område 6, da den udendørs del kan opmåles uden gene for publikum og gerne i dagslys. Udenfor i område 6 vil der blive gjort klar til opmåling med GPS/totalstation inden scanningsarbejdet i minen begyndes. Starten i område 1 er valgt da det virker som det mest komplicerede og varierede m.ht. gangtyper og forløb og en tidlig erfaring herfra vil kunne bruges i det videre opmålingsarbejde. Hvis tiden tillader det, vil område 4 og 5 også blive opmålt (fig. 5) En simpel måling af det tidligere nævnte kort (fig. 3) viser at der er omkring 440 m. minegang og ud fra en praktisk vurdering af stedet sammenholdt med kortmaterialet, tekniske forhold vedr. 13

15 laserscanning, anslås det at der skal indsamles data fra omkring 75 stationer. Dvs. at der er omkring 5-6 m. mellem stationerne. De krumme og ujævne minegange og dermed korte sigter er en medvirkende årsag til det store antal stationer 4.2 Tekniske vurderinger Dette kapitel omhandler tekniske problemstillinger og overvejelser omkring instrumenter og dets muligheder og begrænsninger, og også overvejelser omkring til miljø, materiale og andet.. Dette set både i forhold til det konkrete opmålingsarbejde og også til den efterfølgende bearbejdning og senere præsentation af data Det scannede materiale Minegangenes vægge består i en ganske ujævn fordeling af blødt og mat kalk og blankt, hårdt flint. De samme overflader har altså en bred variation af lysabsorberende og reflekterende, mørke og lyse materialer med forskellige grader af belægninger og forvitring. Minegangenes væge er også ganske ujævne meddybe huller kanter og fremspring. Da laserscanneren jo måler med lys og mine erfaringer på området er begrænset, overvejes mulige fejlkilder. Friske brudflader i flinten er det kun sparsomt med og det giver næppe anledning til refleksion. Og generelt virker både kalk og sten matte og overfladerne eroderede. Refleksion tillægges ikke nogen betydning i denne forbindelse (Sten og kalkprøver bragt ud i solskin eller efterfølgende vurdering af data har ikke ændret denne betragtning). Ej heller har synlig vand og fugt på væggenes overflader eller gulve været at se og dermed ingen refleksion fra dette. Det skønnes altså ikke at det er nødvendigt at tage specielle forholdsregler til forhold til laserlyset og materialet i minegangene. Derimod giver minegangenes uregelmæssige tekstur, de mange skarpe kanter, hulninger og kantede flader, anledning til nogle overvejelser. Problemstillinger omkring flere måleresultater i samme punkt kunne netop her have betydning. Det kunne det på grund af de mange kanter, hjørner og spidse vinkler som minegangenes overflade består af: se fig. 6 Dette problem kan dog afhjælpes ved at scanneren indstillet til at kompensere for dette og det dermed ikke burde udgøre et større problem i dataindsamlingen, men måske i databearbejdningen hvor det kan have indflydelse på en evt. modellering. (Clear contour, laser scanner user guide s 51. bilag 8) 14

16 4.2.2 Scanningsafstande og Ranging Noise Da der forventes at blive målt med meget korte afstande fra den enkelte station forventes unøjagtigheder ved f.eks. Ranging Noise ikke at have betydning, heller ikke da formålet med opmålingen er en visualisering og nøjagtighed i det enkelte scan,har begrænset betyding med mindre det påvirker den samlede model Fejlkilder til unøjagtige målinger kan være mange. Instrumentet giver nogle kendte i form af systematiske fejl, som i en hvis grad kan beregnes, grove fejl, tilfældige fejl. Mange steder i minegangene er en relativ begrænset højde og bredde. Det betyder det at der allerede i kort afstand fra scanneren vil blive målt i meget spidse vinkler fremadrettet i gangene og dermed upræcist eller ligefrem mangelfuldt på grund af langstrakte footprints (fig. 2) Figur 6 samme måling giver flere resultater Figur 7 En metode til at afhjælpe dette er naturligvis så vidt muligt at måle fra stationer med kort indbyrdes afstand. I den konkrete opmåling og problematikken omkring spidse vinkler og langstrakte footprints er det overvejet om har de mange fremspring måske ligefrem været en fordel og givet en bedre og mere præcis opmåling, da det giver mulighed for lokalt at måle mere vinkelret på længere afstande. Jeg har dog ikke kunnet finde plads til at undersøge dette nærmere. Figur 8 Da der måles på så korte afstande kan instrumenthøjden have en indflydelse. Ved en lav placering af instrumentet vil scanningsvinkelen blive bedre der hvor ujævnhederne er størst, dvs. langs loft og vægge (flest skygger) mens der bliver målt med større antal punkter på det plane gulv og nederste dele af minegangene hvor præcisionen er mindst på grund af de lange footprints. En lavere placering af instrumentet vil også have indflydelse på målingen af vægge og loft og de mange hulninger og fremspring som vil give mange skygger, dvs. områder som ligger bag andet og derfor ikke bliver målt. Desuden forventes der at kunne opstå problemer på grund af den lave lofthøjde og scanningsafstanden bliver for lille. Ved at sænke højden kan dette måske afhjælpes. I forhold til arealet under instrumentet måles det jo alligevel ikke da dette ligger i scannerens egen skygge. 15

17 4.2.3 Fejlkilder En række andre forhold kan påvirke opmålingen. En del vil være kendte i form af systematiske fejl som kan beregnes og der evt. kan korrigeres for i det omfang det skønnes nødvendigt. Også her har det mindre betydning i det enkelte scan men kan have betydning for den samlede model og i forhold til georefereringen. Også grove fejl kan have betydning. Her er opmærksomheden især på stationernes placering, både i forhold til det enkelte område som måles med en tilpas fuldstændighed, og også til at der opnås en tilstrækkelig tæt opstilling af stationer for at kunne danne en samlet model. Dette gælder især med opmåling af hovedgangen som sammenbinder de enkelte områder (se fig. 4) Andre mulige grove fejlkilder kan være instrumentindstillingen, som f.eks. i forhold til for korte målte afstande, skygger fra personer og forstyrrelser af targets Fuldstændigheder; Helhed og detalje En del af overvejelserne omhandler hvor meget som skal og kan måles, både fra den enkelte station, på det enkelte sted og samlet i hele minen. Da et af målene for opgaven er en kortlægning af minen er en af målsætningerne en samlet fuldstændighed hvor gangforløbene, deres sammenhænge og afslutninger registreres. overordnet opmåling af hele minen, er helheden en af målsætningerne. Dette også set i forhold til den senere bearbejdning af data, hvor en stor del af den samlede datamængde alligevel vil være for stor til at blive bearbejdet ned i detaljen. Der kan altså accepteres en del mindre skygger og dele af vægge og loft som ikke registreres i opmålingen, forudsat at de kan ses som en del af en relativ sammenhængende struktur. Derimod må skygger eller fremspring ikke skjule indgange til sidegange, fremspring, forhindringer eller større hulninger Resolusion og Quality Det er svært at sætte en egentlig målsætning for målte antal punkter pr. areal i forhold til scanningsemnet. Dels varierer målte afstande meget og dermed punktæthed også, og dels varierer det scannede areal på de samme afstande på grund af de mange skiftende vinkler og ujævnheder. I forhold til den senere visualisering som jo er formålet med dataindsamlingen, har en høj opløsning betydning i det omfang det bidrager til en god fuldstændighed, mens en stor datamængde/ punkttæthed vil være tung at arbejde med i bearbejdningsprocessen. Under alle omstændigheder 16

18 vil en del data alligevel skulle vælges fra pga. mængden. En højt sat Quality vil betyde brug af en del regnekraft ved databearbejdningen og er måske ikke hensigtsmæssig ud fra den praktiske anvendelse af dataindsamlingen Derimod kan en højt sat Quality og Resolusion have indflydelse på indmålingen af targets, og derfor på den samlede nøjagtighed i det samlede scanningsbillede Nøjagtigheder Relativ og absolut nøjagtighed kan defineres som: nøjagtighed inden for de enkelte punkters indbyrdes placering i punktskyen uafhængig af ydre forhold, og nøjagtigheden i en model, sammensat af flere punktskyer og / eller modellens nøjagtighed i forhold til koordinatsystemer. Som tidligere beskrevet i ovenstående teknisk vurdering tillægges den absolutte nøjagtighed mindre betydning i forhold til det enkelte scan og i den samlede model præsenteret ud fra en overordnet visualisering. Derimod har den absolutte nøjagtighed betydning for den relative nøjagtighed ved indmålingen af targets. Især da der vil blive målt i en række sammenhængende opstillinger med begrænset mulighed for at måle samme targets fra flere end to stationer og denne overbestemmelse dermed er udelukket. I forhold til georeferingen vil den relative nøjagtighed også have indflydelse, da den smalle indgang vil være omdrejningspunkt for de mange bagvedliggende stationer og en lille unøjagtighed her vil have betydning for de yderste ganges præcise placering til koordinatsystemer, i hvert fald hvis den relative nøjagtighed udelukkende baseres på laserscannet data Targets Anvendelse og placering forventes at være en større del af dataindsamlingsarbejdet, både i forhold til tidsforbrug og også i forhold til planlægning og overvejelser I forhold til naturlige targets fravælges denne mulighed. Minegangenes flintesten består godt nok af mange naturlige kanter, linjer og flader, faktisk alt for mange, de fleste er upræcise for små og i skæve vinkler. Nogle steder findes anvendelige naturlige targets i bænke, skilte og lignende men deres placeringer er spredte og de vil kun kunne bruges i begrænset omfang. Det forventes derfor ikke at opmålingen og den efterfølgende bearbejdning af data kan baseres på naturlige targets. Pladetargets, checkerboard targets eller skakbrættargets er bedst anvendelig hvor targets kan måles i vinkler større end 45⁰. En omhyggelig placering lodret og fuldt synlig er også at foretrække. På grund af minegangendes mange sving og de smalle gange og dermed smalle vinkler som der vil blive målt på, skønnes pladetargets kun at kunne anvendes i begrænset omfang. Det kunne være hvor minegange ender og er targets målbare fra flere stationer eller hvor der er længere ganglinjer synlig fra flere stationer. Da kugletargets kan måles fra alle vinkler og ikke kræver speciel omhyggelig placering ud over synlighed kan de med fordel anvendes til netop denne opgave. De har også den fordel at de kan placeres direkte på gulvet uafhængig af ophængningsmuligheder og faste installationer. Dette har 17

19 betydning for at sikre en god geometri mellem targets i et opmålingsområde hvor pladsen i de smalle gange giver så store begrænsninger i forhold til geometri. Fra skolen har jeg mulighed for at låne 6 140mm. targets og 4 160mm. targets Ulempen ved skolens kugletargets er deres begrænsede antal, deres skrøbelighed og også forskellige størrelser som måske har indflydelse i databearbejdningen. Desuden er de unødvendig store til måling på korte måleafstande. I mangel af bedre er det muligt at anvendt de billige styrofoam-kugler som normalt anvendes til hobbybrug. Ulempen ved disse er deres unøjagtighed, både da deres overflade er ujævn og de heller ikke kan forventes at have den store nøjagtighed i formen. Ovenstående foto viser kugletargets og deres geometri og placering i en minegang under opmålingen RTK GNSS og georeferering Ud fra opgavens målsætning er der ikke et behov for en georeferering af opmålingen. Dog kan der forudses et behov for dette, da en georeferering er et grundlag for sammenknytning af data og vurdering af nøjagtigheder. Her tænkes på indhentet kortmateriale fra eksterne kilder. Det er planlagt at bruge RTK GNSS til georefereing, hvis forholdene er til det. En anden mulighed er at anvende et lokalt koordinatsystem, da eksisterende bygninger og deres stedfæstelser evt. kan anvendes. Der planlægges derfor opmåling med RTK GNSS og totalstation 18

20 Det har ikke været muligt at finde tilgængelige fikspunkter via Valdemar (bilag 9). 4.3 Delkonklusion og valg af instrumentindstillinger Formålet med opmålingen er at indsamle det nødvendige data til en sammenhængende model af så meget af minegangene som muligt. Der er altså ikke behov for en større detaljeringsgrad eller nøjagtighed i de enkelte punkter eller stationer, med mindre dette påvirker det samlede resultat. Det som binder de enkelte stationer sammen til en overordnet model er de anvendte targets. Targets bliver altså styrende for den samlede models nøjagtighed og fuldstændighed. Targets er også afgørende for planlægning og strategi ved dataindsamlingen, både i kraft af deres antal eller mangel på samme og afgørende i deres placeringer. For at få en tilstrækkelig fuldstændighed i den samlede model og for at begrænse unøjagtigheder og fejl er fokus netop på de anvendte targets. Fokus er både på deres placeringer og antal, afstande mellem stationer og ved instrumentindstillinger. Da det ikke skønnes muligt at få målt minen med skolens få targets og på grund af det barske miljø i minegangene vil der så vidt muligt blive anvendt billige kugletargets af styrofoam. Fejl og tab af nøjagtigheder ved at bruge disse er ukendt men håbet er at et øget antal targets, placering af stationer med flest mulige målinger af sammes targets og en generel høj punkttæthed kan afhjælpe noget af dette. Det vurderes at det er tilstrækkeligt at anvende kugletargets med diameter på 120mm. på de korte afstande der forventes at blive målt over og forudsat at kravet om mindst 60 målte punkter pr. target skal opfyldes Det vurderes også at scanneren kan indstilles med en resolusion på 1/8, hvilket svare til en punkttæthed på 12,272 mm. på 10 m. Arealet på kugletargets 120mm.(kuglen ses jo som en cirkel i 2D fra scanneren); π*6² = 113 cm² Areal for hvert målt punkt på 10 m; 1,2272 cm.*1,2272 cm. =1,51 cm² En kugletargets med en diameter på 12cm. vil altså blive målt med; 113 cm² / 1,51 cm² = 75 punkter på 10 meters afstand. Da der forventes at blive målt på 5-6 meter betyder det at den samme target vil blive målt med ca. 300 punkter på 5 meters afstand fra scanneren 19

21 Denne opløsning skønnes passende ved de forventede afstande og giver også mulighed for at scanne over tre stationer. Da der forventes en vis unøjagtighed på grund af de upræcise targets som overbestemmelse ikke kan kompensere for sættes Quality til 3 X med scanningsprofilen Indoor < 10m. (Bilag. USER GUIDE Trimble TX5 Version 1.00, Revision A, October 2012 s 47) Udover skolens mærkevaretargets medbringes også 25 styrofoamkugler med en diameter på 12 cm. (pris 111 kr. ved køb af 25 stk.), og pladetargets, 15 stk., 14x14 cm. hvoraf en del er printede kopier. Scanneren jo er afhængig af lys til fotodokumentationen. En del af minen er da oplyst med kunstigt lys af hensyn til besøgende, dette er dog sparsomt og ikke alle steder i minen er belyst. For at kunne anvende fotodokumentationen vil det altså være nødvendigt at medbringe ekstern lys i form af lamper m.v. Af hensyn til arbejdets omfang, praktiske, tidsmæssige og fysiske betingelser er fotodokumentationen ikke planlagt som en del af dataindsamlingen men er dog ikke valgt fra i indstillingerne i de enkelte stationer. Også andre indstillinger som inclinometer, compass og altimeter er slået til og også clear sky og som tidligere nævnt Clear contour Bilag 8. USER GUIDE Trimble TX5 Version 1.00, Revision A, October 2012 s 52 Af andre instrumenter medbringes totalstation og en Topcon til GNSS. 20

22 4.4 Opmålingen Opmålingsarbejdet i minen bliver påbegyndt onsdag d. 30. april 2014 kl Der går lidt tid med at få mærket af til GPS-opmåling og til at få udstyr bragt ned i minen. Der scannes fra første opstilling kl Som planlagt bliver opmålingen påbegyndt i område 1. Det første område tager forholdsvis lang tid at opmåle da metoder skal afprøves og erfaringer skal gøres. Omkring kl 2200 er område 1 opmålt med 15 stationer. Omkring kl 0600 er område 1,2 og 3 opmålt og opmåling af område 5 påbegyndes. Da arbejde med transport af ost netop denne dag starter tidligt, kl 0630 afbrydes opmålingsarbejdet af område 5 og opmålingen af område 4 påbegyndes. Kl 0900 er denne del opmålt, og opmålingen af område 5 genoptages da der ikke mere arbejdes på ostelageret. En del af de efterladte targets i område 6 ser ud til at være forstyrret og opmålingsarbejdet genoptages fra afslutningen af område 3. Kl er også område 5 opmålt. Tilbage er nu kun område 6, samt GPS opmålingen udenfor. Efter kl 12 begynder der at komme turister i minen og den sidste del af minen scannes med lidt tålmodighed indtil scanningsarbejdet bliver afsluttet i solskin kl Opmålingen med GPS udskydes da det har været en lang arbejdsdag nat og denne del af dataindsamlingen kan udføres senere. Til scanningsarbejdet har tidsforbruget været på ca. 22 timer inc. i alt 2 timers afprøvning og ca. 2 timers pause. Der er brug xxx på opmåling med GPS og TS Der er blevet scannet fra 90 stationer, hertil 8 som ikke er blevet registreret eller er slettet. 21

23 4.4.1 Opmåling med Laserscanner De fysiske betingelser i minen med den konstante temperatur på 8,5 grader ser ud til at være en god arbejdstemperatur for både instrument og undertegnede, og scanneren bruger da heller ikke meget strøm på nedkøling. Umiddelbart er der heller ikke bemærket problemer med den høje luftfugtighed som for øvrigt forhindre kalken i at støve. Fugten synes heller ikke at være et problem i form af synlige vanddråber og tåge i luften eller dug på instrumentet. Figur 9 Det er først nødvendig med lidt tilvænding til arbejdet i de usædvanlige omgivelser. Erfaringer og rutiner bliver hurtigt opnået, og bliver fulgt gennem hele opmålingen af minen. Transporten og opstilling af scanneren byder på særlige problemer. Dels kræver de trange forhold særlige forholdsregler og hver opstilling kræver at alt udstyr bliver afmonteret, lægges i transportkassen m.v. og de enkelte dele ofte må flyttes enkeltvis. Risikoen for beskadigelse under transport er stor, Især da sten og dele af loftet falder ned når der mases rundt og der bliver skubbet til det. Også trebenet giver nogle særlige udfordringer både ved transport og opstilling. Flere steder er afstanden til loftet så lille at trebenet må ligge med benene strakt så fladt ud som muligt, andre steder er underlagt meget blødt og det er med stort besvær at scanneren bliver placeret tilstrækkelig vandret. Skolens skrøbelige mærkevaretargets er slæbt med ned i minen men får lov til at blive i deres kuffert. De billige styrofoam kugler bruges flittigt og der opsættes også pladetargets hvor de skønnes anvendelige. Arbejdet besværliggøres en del da der skal kravles en del rundt og nogle targets bliver flyttet utilsigtet. Det viser sig at et søm stukket ind i kuglerne en god hjalp som forhindrede dem i at trille væk. Sømmet kan også fungere som ophæng i væg og loft steder hvor sprækker og revner gør dette muligt. Efter et par timers arbejde begynder der at være problemer med strømforsyningen og en kapeltromle findes frem. Inden da har scanneren slukket sig selv i en opmåling som gentages efter at der etableret ekstern strømforsyning. Det fungere og scanneren kan både lade og arbejde samtidigt. 22

24 Til gengæld er der problemer med ledningen som nemt skubber til targets uden at det bemærkes. Med besvær findes der stikkontakter ved begyndelsen af område 4 og i ostelageret i område 5. Ved hjælp af nogle ekstra ledninger og planlægning lykkedes det at arbejde kontinuerligt uden at skulle vente på opladning af scanneren. Som tiden skrider frem lykkedes det også at holde scanneren fuldt opladet, hvilket giver mulighed for at arbejde i lange perioder uden at have ekstern strømforsyning. Undervejs i opmålingsarbejdet bliver de enkelte stationer registreret på et medbragt oversigtskort som fungerer som målebog. Targets registreres ikke da det ikke skønnes nødvendigt, og vil være både tidskrævende og uoverskuelig på grund af mængden. efterhånden som opmålingsarbejdet når frem gennem minegangene, mangler der targets, mest fordi område 4 lægger beslag på nogle, da dette område ikke er opmålt endnu. Pladetarget anvendes hvor det er muligt men fugten gør dem bløde og de bøjer. Om de fortsat er anvendelige ved jeg ikke men de placeres alligevel så godt som det kan lade sig gøre. I løbet af morgentimerne påbegyndes arbejde i Ostelageret af en eller anden grund tidligere end ellers. Opmålingsarbejdet er i gang her og afbrydes og flyttes til område 4 (fig. 3). Herefter måles område fra start igen, et par besøgende kigger forbi men ellers forløber det meste planmæssigt. Den sidste del som er område 6 bliver opmålt med tålmodighed og interesse fra besøgende. Figur RTK GNSS og Totalstation Den 14. juni bliver der igen forsøgt måling med RTK GNSS. Som forventet lader denne opmåling sig ikke gennemføre pga. den tætte skov og det kuperede terræn. I sted for måles bygninger på stedet samt mineindgang og andet på jordoverfladen med totalstation. Dette for evt. at kunne anvende et lokalt koordinatsystem i forb. med terrænmodeller og med data fra eksisterende bygninger som udgangspunkt, og for at kunne georeferere mineindgangen.( bilag 10) 23

25 4.5 Vurdering af dataindsamlingen Det viste sig at den grundige planlægning var en god ide, og også forberedelse og det medførte få overraskelser undervejs som det var nemt at finde en løsning på. Også opdelingen i områder fungerede godt og den valgte opdeling gav overskuelighed både ved placering af stationer og ved placering af targets. Den indledende afprøvning og metodeudvikling som blev startet ved opmålingsarbejdets begyndelse i område 1 var også en god hjælp, især efter mange timers opmålingsarbejde hvor det kneb med koncentration efter de mange timers arbejde. I forhold til den valgte strategi kunne det have været en fordel at have målt område 5 og 6 tidligere i forløbet på hvor der ikke var besøgende eller andet arbejde i området, da dette nok har givet nogle forsinkelser og muligvis forringet opmålingsarbejdet i forhold til tab af targets og lign. Opmålingsarbejdet er beregnet til at tage fra kl 1600 til 1000 næste dag, altså 18 timer. Denne tidsplan holdt ikke og opmålingsarbejdet har taget 3 timer længere end beregnet. En del af denne forsinkelse kan nok tillægges den indledende opmåling af område 5 som blev afbrudt, og gæster i minen i åbningstiden. Hvor meget tid der går med at finde ekstern strømforsyning, flytte ledninger m.v. ved jeg ikke, men et ekstra batteri og mulighed for opladning, ville have været en god hjælp. Vurderingen af antal stationer ser også ud til at være korrekt. Af de 90 stationer er 8 fjernet, enten slettet eller tabt af andre grunde, muligvis på grund af manglende strøm. Der blev målt fra 8 stationer i område 5 inden arbejdet her blev afbrudt. Disse udgår også. Tilbage bliver 76 stationer hvilket passer meget godt med de 75 stationer som det først blev anslået var nødvendig for at opmåle hele minen. Som forventet kunne targets og deres antal give problemer, 25 var for lidt. I perioder manglede der targets og planer og fremgangsmåder måtte jævnligt ændres for at få det hele til at passe. Der spares især yderst i de blinde gange da tab af stationer her ville have mindst betydning. 24

26 5.0 Databearbejdning 5.1 Anvendt software. Til bearbejdning af data er der anvendt følgende software. Realworks 8.0 Den anvendte Faro TX5 scanner registrerer og levere den indsamlede i filformatet FLS. For at kunne arbejde med dette filformat har uddannelsen stillet en licens til Realworks til rådighed. Det primære formål med programmet er at forarbejde den rå data som scanneren har indsamlet, og at sammensætte de enkelte punktskyer til et samlet hele. Derudover har programmet en række andre funktioner til en videre bearbejdning som f.eks. analyse, volumenberegning, modellering m.v. I denne opgave er programmet blevet brugt til bearbejdning af det scannede data, sammensætning af punktskyerne fra de enkelte stationer og vurdering af kvalitet og nøjagtighed og andet. Programmet er også anvendt til at fjerne uønsket data, reduktion af tyngende datamængder, grafske bearbejdninger samt til fil-konvertering og eksport og import i den videre bearbejdningsproces. (bilag 11) Microstation Vi8 series 3 / Power Inroads vi8 series 3 Inroads er blevet brugt til at bearbejde data fra kortforsyningen, blandt andet til at lave terrænmodeller. Programmet er desuden blevet afprøvet til bearbejdningen af punktskyer og andet data. ( set 5.juni 2014) Mapinfo professional Anvendt til datasammenlægning i tabeller, bearbejdet og vist som kort. Andet data indsamlet og bearbejdet i Mapinfo er blevet eksporteret til andre programmer og har her indgået i andet databearbejdning og præsentation. (Bilag 12) 25

27 5.2 Formål og Fremgangsmåde I dette kapitel vil jeg beskrive bearbejdelsen af det indsamlede data med hovedvægt på praktiske og praksisnære problemstillinger. Da opmålingen med laserscanning er det centrale i denne opgave har jeg valgt at lægge hovedvægten på bearbejdningen af netop laserscannet data, og vil beskrive metoder og problemstillinger til at frembringe en samlet model ud fra det indsamlede data. Metoden hertil er anvendelse af forskellig software og samlende filformater Laserscannet data bearbejdet i Realworks Ved dataindsamlingen blev der indhentet en forholdsmæssig stor mængde data, både i gigabyte, opmålt areal targets og antal stationer I minegangene blev det til 5,4 Gb laserscannet data, og af de 98 stationer som der blev scannet fra blev det til 90 scanninger, Da jeg jo ingen forudgående kendskab havde til Realworks tog det lidt tid at finde ud af programmet, og mere tid på at undersøge nogle af mulighederne og begrænsninger i programmet. Det viser sig dog hurtigt at programmet er forholdsvist nemt at bruge og at meget kunne anvendes til denne opgave og i forhold til den begrænsede tid som jeg havde til rådighed. Der blev hurtigt fastlagt en rutine og arbejdsgangen ved databearbejdningen var den samme som ved opmålingsarbejdet med start fra en ende i område 1 med hjælp fra målebog og oversigtskort Sammenlægning af punktskyer med kunstige targets. Arbejdet med at sammenlægge de mange stationer har været tidskrævende, dels har den rå data i fls. formatet skulle indlæses i Realworks og herefter har data kunnet bearbejdes. Der er ikke blevet brugt så meget tid på det manuelle arbejde men computer og software har skullet bruge en del tid. Tidsforbruget har især været stort efterhånden som arbejdet er skredet frem og mængden af allerede bearbejdet data er vokset. For at have kontrol med processer og kunne rette fejl under vejs har jeg bearbejdet nogle få målinger/stationer af gangen og herefter føjet dem til den stadig voksende mængde af sammenlagte scans.. 26

28 Tidligt i forløbet var det blevet afprøvet at sætte flere stationer sammen i forskellige brudstykker for herefter at sammenlægge brudstykkerne til en samlet model. Metoden viste sig at være uhensigtsmæssig idet fejl i de enkelte sammenlægninger i nogle tilfælde først viste sig senere i processen og fejlen ikke nødvendigvis var i den sidste udførte sammenlægning. Årsagen til fundne fejl var her targets som der var flyttet under opmålingen eller der var simpelthen for få targets til en sammenlægning var muligt. Realworks kan ikke arbejde automatisk med udpegning af flere targets i flere scans samtidig, dette skal gøres enkeltvis. Derimod kan programmet fint sætte flere færdigbearbejde scans sammen i en arbejdsgang. Også her er der mulighed for fejl som først opdages senere og en enkeltvis sammensætning har været at foretrække. Ved udpegning af targets i Realworks er der primært blevet brugt funktionen Auto-extract targets and register En funktion som bruges til automatisk at finde og identificere targes Når denne proces er overstået er scanningsbilledet og log blevet kontrolleret for oversete eller dårligt målte targets Generelt har funktionen Auto-extract targets and register fungeret overraskende godt og der har ikke været problemer for softwaren ved at finde de fleste kugletargets, samt enkelte pladetargets. Når programmet har overset targets eller valgt dem fra har det været fordi de ikke har været fuldt synlige, for tæt på eller for langt væk fra scanneren eller svære at identificere ud fra baggrunden. Der er for øvrigt ikke bemærket problemer for programmet med at finde de billige og mere upræcise styrofoam kugler, heller ikke på længere afstande Sammenlægning af stationer Sammenlægning af stationer blev påbegyndt i område 1, da disse var de mest komplekse og punktskyerne blev sammensat i samme rækkefølge som de var blevet scannet. Dog viste der sig snart nogle problemer hvor der var blevet målt i bunden af en sidegang først og med flere sammenhængende stationer mellem en hovedgang. Ved at følge rækkefølgen i opmålingsarbejdet ville der ikke være skabt en sammenhængende punktsky mellem bund af sidegang og hovedgang før all de mellemlæggende stationer var blevet bearbejdet. Netop ved dette arbejde viste det sig at en omhyggelig ført målebog eller skitse over opmålingsarbejdet var en god hjælp i den efterfølgende databearbejdning. 27

29 Det viser sig også at være en god ide at gemme forskellige udgaver af arbejdet undervejs, hver med deres selvstændige originale data. Enkelte steder er targets blevet flyttet eller der er for få. Ved fejl prøver programmet efter bedste evne at få scanningerne til at passe sammen. Det går imidlertid ikke altid så godt, især ikke hvis fejlen først viser sig senere efter flere nye stationer er lagt til. I nogle tilfælde har det været nemmest at gå tilbage til en tidligere version og fortsætte derfra med en mere omhyggelig manuel udpegning eller fjernelse af targets eller stationer. Andre gange har det været nok at gennemgå beregningerne for at finde ud af hvad som har været galt Enkelte steder mangler stationer som, af en eller anden grund, er der forsvundet fra datamaterialet. Nogle er med vilje slettet under opmålingsarbejdet, mens andre gives der ikke forklaringer på. Den manglende strømforsyning kan være en årsag, eller måske scanneren har ikke stået stabilt nok og er gledet lidt, men er fortsat opmålingen uden at det er blevet bemærket. (fig. 11). De øvrige tabte stationer har betydet at enkelte dele ikke har kunnet tilføjes den samlede model af minen ved hjælp af kunstige targets. Figur 11 Scan preview. Eksempel på at scanneren har flyttet sig under opmålingen. Kugletarget scannes fra to positioner (station 017) I den første del af bearbejdningsprocessen hvor der udelukkende er blevet brugt kunstige targets til at sammensætte de enkelte punktskyer har det været muligt at få sammenlagt 65 stationer. Denne sammenlægning omfatter det mest af minen. Dog har det ikke været muligt at indpasse 6 stationer, først på grund af manglende targets og siden har de måttet vælges fra på grund af manglende computerkraft. Se fig. 12 og bilag 14. Den manglende computerkraft er også årsagen til at 5 sammenhængende stationer som omfatter ostelageret ikke er med i den samlede model. 28

30 5.2.3 Nøjagtigheder Figur 14 Registration Report fra Realworks samling af stationer til minemodellen (bilag 13) Ovenstående er Realworks egen analyse af nøjagtigheder ved sammenlægning af stationerne. (fig. 14) Som det fremgår af listen er der sammenlagt 65 stationer ved hjælp af 195 targets. Den gennemsnitlige indpasningsfejl er på 4,7mm og 4,9mm for henholdsvis stationer og targets. Hvilket må siges at være tilfredsstillende med kravet til nøjagtighed, de anvendte targetstyper og geometrien i tankerne. Muligvis er de korte måleafstande og de mange gentagende beregninger, foretaget ved hver sammenlægning af nye stationer, årsagen. Max Distance overrasker lidt, fysiske opmålingsforhold hvor ustabilt placerede targets og stationer var reglen. Det kan være at der er der en automatisk grænse i Realworks så de største afvigelser bliver frasorteret beregningerne. Dette har jeg dog ikke haft tiden til at undersøge nærmere. Fig. 13 Oversigtskort som viser hvilke stationer som der er målt fra og hvilke områder af minen som er tabte, eller stationer som ikke indgår i den samlede model: Scannede træer og udenomsareal målt fra station 112, ved nedgangen til minen, er fjernet ved udarbejdelsen af dette oversigtskort. 29