Kurzfassung
Fortschreitende Alterungsprozesse erfordern eine effiziente Überwachung kritischer Infrastrukturbauten. Während klassische Verfahren auf punktbasierten Messungen beruhen, ermöglicht das terrestrische Laserscanning (TLS) eine quasikontinuierliche, hochauflösende Objekterfassung. Die Handhabung dieser Daten erfordert jedoch geeignete Methoden, um statistisch begründete Aussagen über flächenhafte Verformungen tätigen zu können. Gerade in der Überwachung von Sperrbauwerken, Brücken oder andere Stützbauwerke ist mit Deformationen im Millimeterbereich zu rechnen, was oftmals nahe am Unsicherheitsbudget der TLS-Daten liegt. Daraus ergibt sich die Herausforderung, geeignete Herangehensweisen so (weiter-) zu entwickeln, dass verlässliche Rückschlüsse auf die Stabilität eines Bauwerkes möglich werden. Ein vielversprechender Ansatz findet sich in der flächenhaften Deformationsanalyse mittels approximierender B-spline Flächen, die das etablierte, punktbasierte Kongruenzmodell auf kontinuierliche Punktwolken überträgt. Dieser Beitrag untersucht anhand zweier praxisnaher Anwendungsfälle, inwiefern kleinräumige Oberflächenstrukturen von Bauwerken – wie Mauerwerksfugen – das Deformationsergebnis beeinflussen. Die Ergebnisse zeigen, dass der Einfluss lokaler Diskontinuitäten zwar nachweisbar jedoch gering ist und die globale Aussage über Vorhandensein von Deformation nicht beeinflusst.

Abstract
Progressive aging processes necessitate the efficient monitoring of critical infrastructure. While classical methods rely on point-based measurements, Terrestrial Laser Scanning (TLS) enables quasi-continuous data acquisition. However, handling these data requires appropriate modeling approaches to derive statistically sound statements on the presence of deformation. Especially in the monitoring of dams, bridges, or other retaining structures, deformations in the (partial) millimeter range are to be expected, which is often close to the uncertainty budget of the TLS data. This gives rise to the challenge of (further) developing suitable methods that allow reliable conclusions to be drawn about the stability of a structure. A promising approach is found in areal deformation analysis based on approximating B-spline surfaces, which transfers the established point-based congruence model to continuous point clouds. This paper investigates, to what extent small-scale surface structures of buildings, such as masonry joints, influence the deformation result on basis of two representative application cases. The results demonstrate that although the influence of local discontinuities is detectable, it is minor and does not affect the global statement regarding the presence of deformation.

Kurzfassung
Mit dem Einzug des terrestrischen Laserscanners in die Ingenieurgeodäsie steht seit einigen Jahren ein vielversprechendes Messinstrument für die Durchführung von geodätischen Überwachungsmessungen zur Verfügung. Trotz des häufigen Einsatzes von terrestrischen Laserscannern im Rahmen von Überwachungsmessungen stellt die anschließende Auswertung der erfassten Daten, die punktwolkenbasierte Deformationsanalyse, immer noch eine Herausforderung dar. In diesem Beitrag wird ein raum-zeitliches Deformationsmodell vorgestellt, das eine Reihe von offenen Fragestellungen der punktwolkenbasierten Deformationsanalyse löst. Die Grundidee des entwickelten Ansatzes ist die Interpretation der Deformation als Realisierung eines raum-zeitlichen stochastischen Prozesses, womit die Modellierung des erfassten und sich deformierenden Objektes mit Hilfe dreier Anteile möglich wird: Ein deterministischer Trend repräsentiert das nicht-deformierte Objekt, ein stochastisches Signal beschreibt den lokal homogenen stochastischen Deformationsprozess und ein stochastisches Messrauschen berücksichtigt Unsicherheiten, die durch den Messprozess verursacht werden. Durch die stochastische Modellierung der Deformationen ist es nicht notwendig, Punktkorrespondenzen in unterschiedlichen Messepochen zu definieren. Ergebnis der durchgeführten Fläche-zu-Fläche-Vergleiche sind interpretierbare Verschiebungsvektoren.

Abstract
With the increased use of the terrestrial laser scanner in engineering geodesy, a promising measurement instrument for performing geodetic monitoring tasks has been available for several years. Despite the frequent use of terrestrial laser scanners in the context of monitoring tasks, the subsequent analysis of the acquired data, the point cloud-based deformation analysis, still poses a challenge. In this paper, a spatio-temporal deformation model that solves a number of open issues in point cloud-based deformation analysis is presented. The basic idea of the developed approach is to interpret the deformation as the realization of a spatio-temporal stochastic process, thus allowing for the modeling of the acquired object by means of three components. A deterministic trend represents the non-deformed object, a stochastic signal describes the locally homogeneous stochastic deformation process, and a stochastic measurement noise accounts for uncertainties caused by the measurement process. Due to the stochastic modeling of the deformations, it is not necessary to define point correspondences in different measurement epochs. The results of the surface-to-surface comparison conducted are interpretable displacement vectors.

Kurzfassung
Tektonische Prozesse, die zur Bildung der Alpen, Karpathen und Dinariden, sowie der Entstehung des Pannonische Beckens führten, sind auch heute noch aktiv. Der Übergang von der Europäischen Plattform und den Ostalpen hin zum Pannonischen Becken ist davon in besonderer Weise betroffen. Deformationsanalysen von GPS-Netzen bestätigen die anhaltende laterale Extrusion von Teilen der Ostalpen hin zum Pannonischen Becken. Erdbeben und rezente Deformationen konzentrieren sich entlang NE-SW streichender, sinistraler Seitenverschiebungen (Mur-Mürz Störung und Störungsysteme im südlichen Wiener Becken). Dieser Bereich ist auch das Untersuchungsgebiet von ALPAACT (Seismological and geodetic monitoring of ALpine-PAnnonian ACtive Tectonics). Das geodätische Monitoring der aktiven Tektonik erfolgt durch ein lokales GNSS Netz, das sich von der Böhmischen Masse im Norden bis hin zum Steirischen Becken im Süden erstreckt und somit den Bereich der aktiven Störungen gut überdeckt. Die insgesamt 23 Stationen gehören entweder dem IGS-Netz, oder regionalen RTK-Positionierungsdiensten (ÖBB, Wien-Energie, BEWAG, EVN) an. Bislang wurden Daten der Jahre 2007 und 2008 mit der Software Bernese 5.0 unter Berücksichtigung präziser Bahninformation reprozessiert. Die Lösung ist über drei IGS-Stationen in ITRF2000 eingebunden. Für eine geodynamische Interpretation wurden die Geschwindigkeiten auf die Station Graz-Lustbühel (GRAZ) bezogen. Die Streuung der einzelnen Geschwindigkeitsvektoren ist groß und ein systematischer Anteil nicht unmittelbar erkennbar. Die mittlere Geschwindigkeit der südlich des Störungssystems Mur-Mürztal und Wiener Becken gelegenen Stationen gegenüber den nördlich davon gelegenen beträgt 1.1 mm/Jahr und ist ungefähr NE orientiert (Azimuth = 55°). Diese Werte entsprechen nahezu exakt einem kinematischen Modell der Ostalpen, das aus der Struktur der Lithosphäre abgeleitet und mittels regionaler geodätischer Deformationsmodelle kalibriert wurde. Die in der Arbeit präsentierten Ergebnisse sind wegen der geringen Relativbewegungen und kurzen Beobachtungsdauer trotz dieser guten Übereinstimmung nur als vorläufig anzusehen. Eine Beobachtungsdauer von mindestens 10 Jahren wird angestrebt.

Abstract
Tectonic processes which led to the generation of the Alps, Carpathians, Dinarides, and the Pannonian basin are still on work. In particular they affect the transition zone from the European platform over the Eastern Alps to the Pannonian basin. GPS network solutions confirm the ongoing lateral extrusion of East Alpine crustal blocks directed to the Pannonian basin. Earthquakes and neo-tectonic deformations are concentrated along NE-SW oriented sinistral strike-slip faults (Mur-Mürz faults and Vienna transfer fault system). This area is the target of ALPAACT (Seismological and geodetic monitoring of ALpine-PAnnonian ACtive Tectonics). The geodetic monitoring of active tectonics in this area is realized by a local GNSS network, which extends from the Bohemian Massif in the north to the Styrian basin in the south and spreads out over the active fault zone. The total of 23 stations belongs either to the IGS network or to regional RTK-positioning services (ÖBB, Wien-Energie, BEWAG, EVN). So far GNSS observation data from the years 2007 and 2008 were reprocessed using the Bernese software 5.0 and precise orbits. The solution is tied to the ITRF2000 by three IGS stations. For a geodynamic interpretation the velocities are referenced to the station Graz-Lustbühel (GRAZ). The individual velocity vectors scatter considerably and a systematic trend cannot be recognized directly. The mean velocity of the stations south of the Mur-Mürz valley and the Vienna basin transfer fault system, relative to the stations located in the north, amounts to 1.1 mm/year. Its orientation is about NE (azimuth = 55°). This result fits nearly perfectly the prediction of a kinematic model which was derived from the structure of the lithosphere and calibrated by regional geodetic deformation models. Due to the low relative velocities and the short observation period, these results should be considered as preliminary. Hence efforts will be made to achieve a geodetic monitoring over a time period of ten years.