Handbuch Bauwerksvermessung

Die Bauwerksvermessung bildet die Grundlage für jede gründliche Bestandserfassung eines Gebäudes, seiner konstruktiven Zusammenhänge, des Bauzustandes und zu planende Baumaßnahmen. Sie erfasst das Bauwerk in seiner komplexen Form in einer angemessenen Detaillierung und bei Bedarf auch verformungsgetreu. Sie ist ein wesentlicher Bestandteil der Bauaufnahme im Rahmen von Sanierung, Modernisierung bzw. Umnutzung eines Gebäudes, aber auch bei Bauuntersuchungen für wissenschaftliche Zwecke der Haus- und Bauforschung und bei denkmalpflegerischen Maßnahmen.
Die Bauwerksvermessung vereint methodisch das Handaufmaß mit Geodäsie, Photogrammetrie und Laserscanning. Der Autor bietet einen umfassenden Überblick und Anwenderwissen zum Thema Bauwerksvermessung. Die grundlegenden Verfahren Handaufmaß, Geodäsie, Photogrammetrie und Laserscanning bilden neben dem Management von Messprodukten an Bauwerken den Schwerpunkt des Buches. Das Buch ist ebenso geeignet als Nachschlagewerk über die derzeit aktuellen Verfahren und Methoden.

Umfassende Darstellung der Verfahren und Methoden

Neues Verfahren: Laserscanning

Aktuelles Praxiswissen zur Bauaufnahme

Hilfen für das Projektmanagement

Inhalt
1 Grundlagen.- 1.1 Allgemeine Grundlagen.- 1.1.1 Ziele und Aufgaben.- 1.1.2 Methoden.- 1.1.3 Geschichte und Einordnung.- 1.1.3.1 Geschichte der Bauwerksvermessung.- 1.1.3.2 Geschichte des Vermessungswesens.- 1.1.3.3 Geschichte der Architekturphotogrammetrie.- 1.1.4 Rechtliche Grundlagen und Rahmenbedingungen.- 1.1.4.1 Internationale Vereinbarungen und Organisationen.- 1.1.4.2 Baugesetzbuch, Denkmalpflegegesetze, Vermessungsgesetze.- 1.2 Messgrößen und Maßeinheiten.- 1.2.1 Strecken.- 1.2.2 Winkel.- 1.3 Bezugssysteme und Koordinaten.- 1.3.1 Bezugsflächen.- 1.3.2 Koordinaten.- 1.3.3 Koordinatensysteme.- 1.3.3.1 Polarkoordinaten.- 1.3.3.2 Lokale Koordinatensysteme.- 1.3.3.3 Regionale Koordinatensysteme.- 1.3.3.4 Globale Koordinatensysteme.- 1.3.3.5 Geographische Koordinaten.- 1.3.3.6 Geozentrische Koordinaten.- 1.3.4 Koordinatentransformationen.- 1.3.4.1 Translation (2D).- 1.3.4.2 Maßstabslose Transformation (2D).- 1.3.4.3 Ähnlichkeitstransformation (2D).- 1.3.4.4 Vereinfachte Ähnlichkeitstransformation mit 2 Passpunkten (2D).- 1.3.4.5 Affintransformation (2D).- 1.3.4.6 Weitere ebene Koordinatentransformationen.- 1.3.4.7 Räumliche Koordinatentransformation (3D).- 1.3.5 Festpunktfelder.- 1.3.5.1 Netz trigonometrischer Punkte zur Lagedefinition.- 1.3.5.2 Höhennetz.- 1.3.6 Vermessungsnetze für die Bauwerksvermessung.- 1.3.6.1 Netzdesign.- 1.3.6.2 Vermarkung.- 1.3.6.3 Design und Fertigung von Punktsignalisierungen.- 1.3.6.4 Auswahl natürlicher Passpunkte.- 1.3.6.5 Schnurnetz zur temporären Vermarkung.- 1.3.6.6 Punktübersichten und Einmessskizzen.- 1.4 Fehlerlehre und Statistik.- 1.4.1 Fehlerarten und ihre Wirkung.- 1.4.1.1 Zufällige Fehler.- 1.4.1.2 Systematische Fehler.- 1.4.1.3 Grobe Fehler.- 1.4.2 Fehlerfortpflanzung und Ausgleichsrechnung.- 1.4.3 Rechenschärfe und Rundung.- 1.4.4 Toleranzen im Bauwesen.- 2 Dokumentation von Gebäuden und Ensembles.- 2.1 Amtliche Dokumentation.- 2.1.1 Katasterunterlagen.- 2.1.2 Amtliche Karten.- 2.1.3 Lageplan.- 2.1.4 Geoinformationssysteme (GIS).- 2.2 Pläne.- 2.2.1 Grundriss.- 2.2.2 Schnitt.- 2.2.3 Ansicht.- 2.2.4 Detaildarstellungen.- 2.2.5 Maßstäbe und Detaillierungsgrad.- 2.2.6 Materialien und Aufbewahrung.- 2.3 3D-Beschreibungen.- 2.3.1 CAD-Modell.- 2.3.2 Animation.- 2.3.3 Virtual Reality.- 2.3.4 Augmented Reality.- 2.4 Fotografie.- 2.4.1 Analoge Fotografie.- 2.4.1.1 Fotografisches Material.- 2.4.1.2 Kameras.- 2.4.1.3 Objektive.- 2.4.1.4 Licht.- 2.4.1.5 Belichtung.- 2.4.1.6 Archivierungen von Fotomaterialien.- 2.4.2 Digitale Bilder.- 2.4.2.1 Flächensensoren.- 2.4.2.2 Zeilenkameras.- 2.4.2.3 Spezialkameras.- 2.4.3 Scannen analoger Fotovorlagen.- 2.4.4 Digitale Bildverarbeitung.- 2.5 Textliche und hybride Beschreibungen.- 2.5.1 Raumbuch.- 2.5.2 Hypertext Dokumente.- 2.5.3 Informationssystem.- 2.6 Archivierung digitaler Daten.- 2.6.1 Datenträger.- 2.6.2 Datenformate.- 2.6.2.1 Texte.- 2.6.2.2 Datenbanken.- 2.6.2.3 Vektordaten.- 2.6.2.4 Rasterdaten.- 2.6.2.5 Hypermedia.- 3 Erfassung von Messelementen.- 3.1 Messprinzipien.- 3.1.1 Vom-Großen-ins-Kleine.- 3.1.2 Überbestimmungen.- 3.1.3 Vermeidung von systematischen Fehlern.- 3.2 Geräte und Instrumente.- 3.2.1 Bauteile, Kleingeräte und Zubehör.- 3.2.1.1 Lote und Libellen.- 3.2.1.2 Fernrohr.- 3.2.1.3 Stative.- 3.2.1.4 Fluchtstab.- 3.2.1.5 Nivellierlatten und Kleingerät.- 3.2.1.6 Aufstellen eines Instruments.- 3.2.2 Winkelmessung.- 3.2.2.1 Bestimmung rechter Winkel.- 3.2.2.2 Theodolit.- 3.2.2.3 Satzmessung.- 3.2.2.4 Berechnung von Richtungswinkeln aus Koordinaten.- 3.2.3 Streckenmessung.- 3.2.3.1 Streckenmessung mit dem Messband.- 3.2.3.2 Optische Streckenmessung.- 3.2.3.3 Elektro-optische Entfernungsmessung (EDM).- 3.2.4 Höhenmessung.- 3.2.4.1 Einfache Werkzeuge.- 3.2.4.2 Nivellement.- 3.2.4.3 Rotationslaser.- 3.3 Beschaffung einer Vermessungsausrüstung.- 4 Messverfahren.- 4.1 Schrittskizze.- 4.2 Handaufmaß.- 4.3 Punktbestimmung ohne Theodolit.- 4.3.1 Bogenschlag.- 4.3.2 Einbindeverfahren.- 4.3.3 Orthogonalverfahren.- 4.3.4 Spannmaßkontrolle.- 4.3.5 Streckennetz.- 4.4 Zielpunktvermessung.- 4.4.1 Polarpunktvermessung.- 4.4.2 Vorwärtsschnitt.- 4.4.3 Neupunktausgleichung.- 4.5 Standpunktvermessung.- 4.5.1 Ebener Rückwärtsschnitt.- 4.5.2 Freie Stationierung.- 4.5.3 Standpunktsausgleichung.- 4.6 Netzmessung.- 4.6.1 Freies Netz.- 4.6.2 Netz im übergeordneten Bezugssystem.- 4.6.3 Polygonzug.- 4.6.3.1 Beidseitig angeschlossener Polygonzug.- 4.6.3.2 Einseitig angeschlossener Polygonzug.- 4.6.3.3 Eingehängter Polygonzug.- 4.6.3.4 Geschlossener Polygonzug (Ringpolygon).- 4.6.4 Netzausgleichung.- 4.6.5 Global Positioning System (GPS).- 4.7 Höhenmessung.- 4.7.1 Nivellement.- 4.7.2 Trigonometrische Höhenübertragung.- 4.7.3 Höhenmessung mit GPS.- 4.7.4 Barometrische Höhenmessung.- 4.8 Datenerfassung und -management.- 4.8.1 Datenerfassung.- 4.8.1.1 Punktnummerierung und Punktkodierung.- 4.8.1.2 Kartierung vor Ort.- 4.8.1.3 Teilautomatische Messung.- 4.8.2 Datenübergabe.- 4.8.2.1 Konsistenzprüfung.- 4.8.2.2 Berechnung.- 4.8.2.3 Übergabe an CAD.- 4.8.3 CAD-Bearbeitung.- 4.8.4 Bauwerks Informations-System.- 4.9 Geodätische Aufgaben.- 4.9.1 Geländeaufnahme.- 4.9.2 Lageplan.- 4.9.3 Flächen- und Volumenbestimmung.- 4.9.3.1 Flächenbestimmung aus Karten und Plänen.- 4.9.3.2 Flächenbestimmung aus Koordinaten.- 4.9.3.3 Volumenbestimmung.- 4.9.4 Absteckung.- 4.9.4.1 Polare Absteckung.- 4.9.4.2 Bogenschnitt.- 4.9.4.3 Orthogonale Absteckung.- 4.9.4.4 Übertragung von Schnittebenen.- 4.9.4.5 Kreisbogenabsteckung.- 4.9.5 Bauwerksüberwachung.- 4.9.5.1 Absolutmessungen.- 4.9.5.2 Relativmessungen.- 4.9.6 Sonstige Aufgaben.- 4.9.6.1 Ablotung.- 4.9.6.2 Turmhöhenbestimmung.- 5 Architekturphotogrammetrie.- 5.1 Grundlagen.- 5.1.1 Methoden der Architekturphotogrammetrie.- 5.1.1.1 Einzelbildphotogrammetrie.- 5.1.1.2 Stereophotogrammetrie.- 5.1.1.3 Mehrbildphotogrammetrie.- 5.1.2 Vorteile und Grenzen der Architekturphotogrammetrie.- 5.1.3 Erfassung von Bilddaten.- 5.1.3.1 Allgemeine Regeln.- 5.1.3.2 Analoge Bildaufnahme mit Amateurkameras.- 5.1.2.3 Analoge Bildaufnahme mit Teilmesskameras.- 5.1.3.4 Analoge Bildaufnahme mit Messkameras.- 5.1.3.5 Digitale Messbildaufnahme.- 5.1.3.6 Scannen analoger Bilder zu Messzwecken.- 5.1.4 Koordinatensysteme.- 5.1.4.1 Objektkoordinaten.- 5.1.4.2 Bildkoordinaten.- 5.1.4.3 Gemessene Koordinaten.- 5.1.5 Bildkoordinatenfehler.- 5.2 Orientierung.- 5.2.1 Innere Orientierung.- 5.2.1.1 Innere Orientierung einer Kamera.- 5.2.1.2 Berechnung von Bildkoordinaten.- 5.2.1.3 Graphische Bestimmung der inneren Orientierung.- 5.2.2 Äußere Orientierung.- 5.2.2.1 Rotationsmatrizen.- 5.2.2.2 Kollinearitätsgleichungen.- 5.2.2.3 Normalfall der terrestrischen Photogrammetrie.- 5.2.3 Orientierungstechniken.- 5.2.3.1 Räumlicher Rückwärtsschnitt.- 5.2.3.2 Zweistufige Orientierung eines Bildpaares.- 5.2.3.3 Einstufige O…