Entwicklung eines Verfahrens zur Ermittlung des Schadenausmaßes an Gebäuden auf Basis von Fotografie und Laserscanning Technologie unter Verwendung von künstlicher Intelligenz

Die vorliegende Arbeit teilt sich in elf Kapitel. Jedes Kapitel endet mit einer gesonderten Zusammenfassung. Nachdem im ersten Kapitel die Problemdefinition bei der zeitnahen Ermittlung des Schadenausmaßes an Gebäuden nach Katastrophen sowie die Zielsetzung für die notwendige Entwicklung eines teilautomatisierten Klassifizierungssystems der Gebäude dargestellt wurde, befasst sich das zweite Kapitel mit dem Stand der Forschung sowie dem Stand der Technik zur Verwendung schon bestehender oder in Entwicklung befindlicher, vielfältiger Verfahren zum Umgang mit der Nach-Katastrophenphase und zur Ermittlung von Schäden an Bauwerken und Gebäuden. Hierauf aufbauend stellt das dritte Kapitel die für diese Arbeit signifikanten Begriffe sowie ihre Bedeutungen in Bezug auf die Zerstörungen an Gebäuden vor. Weitere notwendige Grundlagen für das Ziel dieser Forschung werden ebenso in diesem Kapitel definiert. Damit stellen die verwendeten Instrumente und die davon abhängigen Datenarten, Software und Programmierungsmethoden den Kern dieser Grundlagen dar. Diese werden im vierten Kapitel beschrieben. Die Festlegung und Erklärung dieser Grundlagen sorgt für ein einheitliches Verständnis dieser Arbeit und bildet den Zusammenhang mit allen kommenden Kapiteln. Das fünfte Kapitel listet die eingesetzten Maßnahmen in Katastrophengebieten auf. Die auf diese Maßnahmen wirkenden Kriterien werden in demselben Kapitel beschrieben. Deren Bewertung erfolgt im sechsten Kapitel, wobei nur die für die Entwicklung der Softwares notwendigen Kriterien bewertet werden. Im siebten Kapitel werden zahlreiche Daten und die dafür notwendigen technischen Instrumente für die Entwicklung dreier Analysemodelle zusammengeführt. Diese Modelle dienen der Filterung von Datenquellen sowie deren logischer Sortierung in drei Haupt-Datenbanken und stellen die Grundlagen für die Entwicklung des Schadenerkennungssystems. Anhand dieser drei Modelle werden im achten Kapitel drei diverse teilautomatisierte und selbsterkennungsfähige Computersysteme entwickelt, welche die Gebäude gemäß deren äußerem Schadenausmaß klassifizieren können. Jedes dieser entwickelten Systeme verknüpft sich mit einer passenden Datenbank und kann mit einer durch Programmierung festgelegten Methodik mit einer Art der unterschiedlichen verfügbaren Daten arbeiten. Darauf aufbauend werden in demselben Kapitel zwei weitere Softwares in Form einer Stand-alone-Software und eines Webdienstes entwickelt. Die Webdienstapplikation ermöglicht zusätzlich zur Klassifizierung der Gebäude in drei Kategorien eine automatische Geopositionierung dieser auf einer interaktiven geografischen Karte. In demselben Kapitel werden die Anwendungsmethodik und Beschreibungen aller entwickelten Systeme erläutert. Im Anschluss an dieses Kapitel wird die Möglichkeit einer praxisorientierten Anwendbarkeit des Systemverfahrens anhand einiger fiktiver sowie realer Beispiele präziser dargestellt. Im zehnten Kapitel wird ein Validierungsverfahren entwickelt und beschrieben, welches die Richtigkeit der entwickelten Systeme überprüfen soll. Im elften Kapitel werden zahlreiche praxisbezogene Fallbeispiele zur Erprobung sorgfältig ausgewählt und präsentiert. Im elften Kapitel wird die Nutzbarkeit des erstellten Systems unter Betrachtung von anderen, sich auf die Nach-Katastrophenphase auswirkenden Faktoren, in verschiedenen praxisorientierten Einsatzbereichen näher untersucht. Die gegebenenfalls neuen Forschungsperspektiven und -gebiete werden ebenso im Ausblick zum Schluss dieses Kapitel erläutert. Die obligatorischen Quellenangaben, Verzeichnisse und Anhänge schließen die vorliegende Arbeit ab.