misch
ingewonnen
Risicogestuurd meten
is een mogelijke oplos
sing om de kwaliteit
aantoonbaar te maken
2019-1 I Geo-Info
39
Figuur 2 - Dynamisch laserscannen.
het eindproduct. "Wij rijden heen en weer en
het ligt binnen 1 cm, dus we meten op 1 cm
nauwkeurig" (niet rekening houdend met
stelselmatige fouten). Over idealisatienauw-
keurigheden werd al helemaal niet gesproken.
Het kaf van het koren scheiden
Het produceren van een puntenwolk, vanuit
luchtfoto's genomen vanuit een drone of
vliegtuig, is een zeer complex proces. Het prin
cipe van dense matching is dat de software
overeenkomstige pixels zoekt op verschillende
foto's en hieruit 3D-coördinaten berekent dan
wel interpoleert.
In de traditionele fotogrammetrie werkten we
met paspunten voor de absolute aansluitingen
en werd op de foto's (handmatig) gezocht naar
inpaspunten. Per foto werden dan de inwen
dige en uitwendige oriëntering berekend. Hier
mee kon, wederom door handmatig aanwijzen
van objecten in twee foto's, een 3D-coördinaat
berekend worden. Met dense matching
gebeurt in principe hetzelfde maar dan volle
dig geautomatiseerd. Belangrijk is hier de mate
van contrast, vorm van objecten, belichting,
overlap van de foto's, scherptediepte, lensver
vormingen etc. Al deze aspecten bepalen de
relatieve nauwkeurigheid. Voor de absolute
nauwkeurigheid zijn voldoende en kwalitatieve
paspunten noodzakelijk.
Figuur 1 geeft een mooi voorbeeld. Op het
overzicht ziet alles er strak uit, maar als we naar
de details kijken, blijkt dat wij niet in staat om
van het asfalt een DTM te maken dat aan de
eisen van RWS voldoet. Het wegdek is 'hob
belig'. Het kan best zijn dat de foto's inclusief
paspunten aan de eisen voldoen, maar dat
de relatieve nauwkeurigheid te slecht is.
Met name het laatste wordt nergens beschre
ven of gerapporteerd. De rapporten blijven
beperkt tot de afwijkingen ten opzichte van
de paspunten (de absolute nauwkeurigheid).
De zwakste schakel
De voordelen van dynamisch laserscannen
ten opzichte van fotogrammetrie met drones
is dat de scanner een zeer hoge relatieve
nauwkeurigheid heeft en niet afhankelijk is van
contrast en ingewikkelde rekenprocessen.
Een mobiele laserscanner bestaat uit één
of meerdere scankoppen en een GNSS/INS
navigatiesysteem, eventueel aangevuld met
een sensor die de wielrotatie meet (odometer).
Deze sensoren moeten op elkaar ingeregeld
en gekalibreerd zijn om de hoge nauwkeurig
heden te halen. Stel: de wens is een nauwkeu
righeid van 1 cm met een meetsnelheid van
72 km/h. Dat betekent dat de timing beter
moet zijn dan 0,0005 seconden!
Het GNSS-systeem meet 1 tot 10 keer per
seconde de absolute positie, het INS-gedeelte
bepaalt de verplaatsing daartussen en de
oriëntatie van het gehele systeem met een
frequentie van vaak 200 Hz en vult aan als
er over een bepaalde afstand slecht of geen
GNSS-signaal ontvangen wordt. Uit alle gege
vens wordt middels complexe software met
Kalman-filters de baan van het meetsysteem
berekend. Daarnaast vinden vaak meerdere
opnames van hetzelfde gebied plaats, deze
opnames worden onderling vereffend.
Black Box
De verwerking van de GNSS/INS-gegevens is
in de meeste gevallen een black box. De rap
portages van de kwaliteit uit de software
zijn pagina's vol met getallen en moeilijk te
analyseren. De meting is niet of nauwelijks
gecontroleerd, de kwaliteitscijfers resulteren
onder andere uit de insnijdingsgeometrie van
de GNSS-signalen en houden geen rekening
met effecten als multipath.
Het handmatig tunen van de berekening
zou kunnen helpen, al zijn dit soort keuzes
weggelegd voor de experts. De fabrikanten
van GNSS/INS-software hebben een groot
spectrum aan klanten en zullen hun software
om die reden niet al te ingewikkeld maken.
Het eindresultaat is dan ook minder te
beïnvloeden. Zo komt bijv. de PosPac-software
van Applanix uit de vliegtuigwereld en kent
daarom geen stilstand van het systeem, ook al
zegt de odometer dat de auto of trein stilstaat,
wat tot drift van de positie leidt. Handmatig
ingrijpen is niet mogelijk. De kwaliteit van het
eindproduct wordt bepaald door de som van
alle componenten van het systeem. Zit in de
keten een zwakke schakel, dan zal het eind
product ook van mindere kwaliteit zijn.
De grootste hamvraag in het gehele proces
van dynamisch laserscannen is: Wat gebeurt
er tussen de paspunten? Hoe gedraagt het
