创建一个新的滑雪跳台

案例研究

作者:Beate Wesenigk

无论是世界滑雪锦标赛、四山锦标赛还是阿尔卑斯山世界滑雪杯,德国巴伐利亚州奥伯斯特多夫的Schattenberg跳台滑雪场每年都是国际跳台滑雪比赛的主要场地。正在计划2021年在奥伯斯特多夫举行的第53届北欧世界滑雪锦标赛的翻新和新建工程s将包括一个新的“Einkehr”跳跃综合体,以“Einkehr Schwung”命名,该综合体是面向竞技场的现有烹饪设施。ing Geovision已经创建了一个数字地形模型(DTM),作为规划过程的一部分。


在Schattenberg滑雪跳跃

1909年,第一个滑雪跳台在德国Allgäu阿尔卑斯山的奥伯斯多夫附近建造。这项运动坐落在一个阳光明媚的山坡上,起初有些怀疑,但后来却获得了极大的热情。在第一年,布鲁诺·比勒创造了22米的跳跃记录,突破了该设施的极限。20世纪20年代初,人们制定了新的跳跃计划。

新的Schattenberg跳台滑雪于1925年12月27日首次使用,至今已有93年的历史。跳台和周围地形经过多年的反复修改和扩展。为了改善2021年第53届北欧世界滑雪锦标赛的跳台滑雪道,该设施将进行翻新。


挑战:区域大小、可及性和自我设定的目标



德国测绘公司- geovision接到任务创建一个DTM要求作为一个可靠的基础,滑雪跳台复杂的计划。该公司面临着几个挑战:

  1. 记录的面积约为二十七万平方米。
  2. 此外,丘陵、树木繁茂地区的一些地区很难进入,地面测量设备无法到达。
  3. 自己设定的目标是在一天内捕获所有数据。

一天内考察了38个高山足球场

三人测量队很早就出发了,从特劳内特出发,前往德国的奥伯斯特多夫,他们用不同的测量设备做了充分的准备。

步骤1:控制点域

地形测量的基础是使用徕卡GS16智能天线,由现有的六点控制场组成。GS16智能天线最大限度地减少了山谷和森林的山区问题,为全球导航卫星系统调查的卫星接收提供阴影。

第二步:测量控制点、剖面和河岸

在确定控制点场的同时,使用徕卡TS16全站仪设置扫描目标和飞越控制点。TS16还用于测量木材剖面。总的来说,这种方法产生了900个点几乎完全在陡峭的地形上测量.

第三步:激光扫描和全景照片

徕卡扫描站P40用36个站点扫描该区域。全方位扫描用分辨率为3x3毫米在10米处进行记录。

“P40 ScanStation只需要3.5分钟每一个角度来看而且还有一个额外的优势,那就是办公室里有黑白目标点。结果是一个非常密集的点云,由2,036,358,871个单独的点组成。在每次扫描中,全hdr 360°球面图像也在几秒钟内被记录下来。这些图片可以由徕卡旋风激光扫描软件读取,无需任何进一步处理,并用于记录和处理数据。”ing Geovision的测量负责人Richard Steiglechner说。

第四步:飞过去

为了更好地调查广阔的区域,并能够记录使用其他方法无法到达的部分,使用徕卡地球系统无人机(UAV)进行了一次飞行。在此之前,利用无人机支持的软件生成飞行计划全球导航卫星系统支持的自动飞越发生了,覆盖了所有的斜坡地形和任何障碍,如跳跃塔。该软件根据飞行高度、障碍物和使用必应地图所需的精度计算所需飞行路径的航路点。一系列的643张航空照片在无人机上使用附带的摄像头拍摄。

三位同样是训练有素的登山运动员的ing Geovision“白羊座”捕获了在海拔4000以上的地方,一天内27万平方米的数据并在黎明前储存他们的仪器。


准备传感器的测量数据



专家通过ASCII文件将GS16和TS16的测量控制点和单个点加载到国家坐标系中。P40和MS50的扫描数据随后输入徕卡旋风扫描软件进行注册。选择其他选项进行导入,如过滤clo点ud to消除不必要的错误点.

“旋风的先进过滤技术和扫描站的脉冲测量技术的结合,使消除所谓的混合像素,即出现在屏幕上的模糊点成为可能zh激光束在边缘和下表面上分裂。

Ing-Geovision专家可以使用Cyclone中的“固定”选项,自动将360°球形全景图像与点云和每个扫描点指定的真实颜色对齐将点云从每个位置转换为一个整体坐标系统使用目标标记、云约束(在两个扫描之间的重叠部分具有相同几何形状的点云)和点标准。

“目标标记是在气旋中直接收集的。三维点云处理软件会自动找到相同的云约束条件或截面。如果我们有疑问,我们可以让观众帮助我们。”ing Geovision工程测量负责人Stefan Nawrat说。


结果是:一个完全吻合的数字地形模型



一旦单个传感器的数据被编辑,所有的单个点和从上空飞过的点云都被输入到Cyclone中,加入P40和MS50扫描中已经注册的点云。来自五种不同测量仪器的所有点现在被合并到一个软件中。然后,通过切割点云,对点云的位置精度进行视觉检查。

收集的点云由21.5亿个点组成,作为徕卡JetStream项目导出,因此点云可以在任何地方进一步使用和访问。

“这种方法减少了处理时间和错误风险,因为数据不需要不断地前后复制,并确保在不同程序的所有后续处理阶段(无论是AutoCAD、MicroStation、3D Reformer还是Autodesk Revit)都可以获得完全相同的准确信息,ing-Geovision董事总经理贝恩德•哈芬斯坦纳(Bernd Hafensteiner)表示。

为了在CAD程序中绘制滑雪跳台complex,共享了开放的JetStream点云,辅以Leica CloudWorx点云插件,简化了基于点云的缺陷绘制。

DTM是用3D重塑器(3D Reshaper)软件系统创建的用于创建地形轮廓,提取地面和断线.

3D重塑器清除点云,并创建一个点云组,只包含地面点,所有在不到30秒。它的全面设置保证了我们团队的精确结果,”Markus Prechtl,ing Geovision的测量飞行负责人。

在3D整形器中创建的DTM作为DXF文件传输给承包商。为了让承包商在浏览器中访问点云,该公司在徕卡TruView企业服务器上设置了一个额外的密码保护区域。

要在Oberstdorf的奥迪竞技场计划新的“Einkehr”跳跃,只有一个精确的点云和一个全面的DTM就可以了。通过使用徕卡Geosystems的技术,ing-Geovision团队为今后93年乃至以后的Schattenberg跳台滑雪竞技场提供了最好的基础。

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