Die Evolution von Portable LIDAR für Felduntersuchungen

Felduntersuchungen erforderten traditionell Teams, die schwere Stative, Totalstationen oder datierte Laserscanner mit sich trugen, die eine sorgfältige Einrichtung und Nivellierung erforderten. Die Ankunft von tragbaren LIDAR-Geräten (Light Detection and Ranging) hat dieses Paradigma umgekrempelt, so dass ein einzelner Bediener Millionen von Messungen pro Sekunde sammeln konnte, während er durch einen Ort ging, das Gerät an eine Drohne schnallte oder es an einem Fahrzeug montierte. Die jüngsten Fortschritte in der Miniaturisierung, dem Sensordesign und der Echtzeitverarbeitung haben LIDAR von einem spezialisierten, teuren Werkzeug in ein zugängliches Instrument für schnelle Felduntersuchungen in der Stadtplanung, Umweltwissenschaft, Archäologie, Katastrophenreaktion und darüber hinaus verwandelt. Dieser Artikel untersucht die Kerninnovationen moderner tragbarer LIDAR-Geräte, untersucht ihre Anwendungsdomänen und untersucht die technischen und betrieblichen Herausforderungen, die auf dem Weg zu einer noch breiteren Einführung bleiben.

Kerninnovationen, die die Leistung von tragbaren Lidars vorantreiben

Der Sprung von stationären terrestrischen Scannern zu tragbaren oder auf Rucksäcken montierten Einheiten beruht auf drei ineinandergreifenden Durchbrüchen: reduzierte Größe und Gewicht, Onboard-Verarbeitungsleistung und verfeinerte Sensorarchitekturen. Jeder Bereich entwickelt sich weiter und überschreitet die Grenzen dessen, was in einem feldtauglichen Paket erreicht werden kann.

Miniaturisierung und Leichtbau Mechanisches Design

Frühe LIDAR-Systeme füllten einen Koffer und benötigten externe Stromquellen. Heutige tragbare Einheiten wie der GeoSLAM ZEB Horizon oder die Leica BLK2GO wiegen weniger als zwei Kilogramm und passen in einen kleinen Rucksack. Diese Miniaturisierung wird durch Festkörperlaserkomponenten, MEMS-Spiegel (Mikro-Elektromechanical Systems) und kompakte Scanmechanismen ermöglicht. Die Hersteller haben sperrige rotierende Baugruppen durch oszillierende Spiegel oder Prismen-basierte Scanner ersetzt, die den mechanischen Verschleiß und die Leistungsaufnahme reduzieren. Das Ergebnis ist ein Gerät, das stundenlang mit einer einzigen Batterieladung eingesetzt werden kann, die Zehntausende von Quadratmetern in einem einzigen Durchlauf abdeckt.

Trotz ihrer geringeren Größe behalten oder übertreffen diese Instrumente die Reichweite und Genauigkeit älterer Systeme. Moderne tragbare LIDAR-Geräte erreichen oft eine Reichweitengenauigkeit von 1-3 Zentimetern bei Entfernungen von bis zu 100 Metern, was für die meisten Gebäudedokumentationen, topographischen Kartierungen und Vegetationsanalysen ausreicht. Die Verringerung des Formfaktors verbessert auch die Ergonomie: Bediener können den Scanner an einem Geschirr tragen oder auf einer Stangenhalterung tragen, was einen Ein-Personen-Betrieb ohne spezielle Hebevorrichtung ermöglicht.

Echtzeit-Datenverarbeitung an Bord

Die neueste Generation bettet feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs) oder leistungsstarke ARM-Prozessoren ein, die gleichzeitige Lokalisierungs- und Mapping-Algorithmen (SLAM) in Echtzeit ausführen. Während sich der Bediener durch eine Umgebung bewegt, berechnet das Gerät kontinuierlich seine eigene Position relativ zur umgebenden Geometrie, wobei aufeinanderfolgende Scans im laufenden Betrieb zusammengefügt werden. Der Bediener kann einen Wireframe oder eine farbige Punktwolke sofort auf einem angeschlossenen Tablet oder Telefon anzeigen, Abdeckung überprüfen und Lücken identifizieren, bevor er den Standort verlässt.

Die Echtzeitverarbeitung ermöglicht auch adaptive Scan-Strategien. Wenn beispielsweise der SLAM-Filter eine Drift in funktionslosen Bereichen wie langen Korridoren oder offenen Feldern erkennt, kann das System die Scan-Frequenz erhöhen oder den Benutzer dazu veranlassen, in eine zuvor kartierte Region zurückzukehren. Diese geschlossene Rückmeldung verringert das Risiko des Fehlens kritischer Daten und minimiert Nacharbeit. Die Geschwindigkeit der Onboard-Verarbeitung hat sich so weit verbessert, dass hochauflösende Punktwolken direkt in das Feld exportiert werden können, was eine schnelle Entscheidungsfindung in zeitkritischen Anwendungen wie strukturellen Bewertungen nach Erdbeben oder Hochwasserausdehnungskartierung unterstützt.

Fortschritte in der Laser- und Detektortechnologie

Das Herzstück jedes LIDAR-Systems ist seine Laserquelle und sein Empfänger. Tragbare Geräte haben von der Verschiebung hin zu längeren Wellenlängen (z. B. 1550 nm) profitiert, die bei höheren Leistungsstufen augensicher sind, was ein tieferes Eindringen durch Vegetation und Nebel ermöglicht. Diese Laser werden oft mit Hunderttausenden von Rücksendungen pro Sekunde gepulst, wodurch dichte Punktwolken selbst bei moderaten Scan-Geschwindigkeiten erzeugt werden. Neuere Detektoren im Geigermodus und Einzelphotonenlawinendioden (SPAD) verstärken schwache Rückmeldungen und erweitern den effektiven Bereich, ohne die Laserleistung zu erhöhen. Dies ist besonders wertvoll für Drohnen-basierte Erhebungen, bei denen die Höhe durch Vorschriften oder die Lebensdauer der Batterie eingeschränkt ist.

Multispektrale und Vollwellenformfähigkeiten treten auch in tragbaren Formfaktoren auf. Durch die Erfassung der Rückstrahlintensität bei mehreren Wellenlängen (z. B. 1064 nm und 1550 nm) können Vermessungsingenieure zwischen Vegetation, Boden, Wasser und künstlichen Materialien unterscheiden. Die Vollwellenformaufzeichnung bewahrt die Form des zurückkehrenden Impulses, ermöglicht eine genauere Extraktion der Bodenhöhe unter dichten Baldachinen und eine bessere Klassifizierung von Merkmalen. Diese Verbesserungen machen tragbares LIDAR zu einem Werkzeug nicht nur für Geometrie, sondern auch für Materialidentifikation und biophysikalische Parameterschätzung.

Erweiterung von Anwendungen in allen Branchen

Portable LIDAR-Geräte sind über das Forschungslabor hinaus in den Routineeinsatz in einer Vielzahl von Sektoren übergegangen. Ihre Geschwindigkeit, Benutzerfreundlichkeit und Fähigkeit, komplexe Geometrien zu erfassen, machen sie wertvoll, wo immer zeitnahe, genaue dreidimensionale Daten benötigt werden.

Stadtplanung und Infrastrukturmanagement

Städte verwenden zunehmend tragbares LIDAR für die as-built Dokumentation von Straßen, Brücken, Tunneln und Gebäudeinnenräumen. Straßenebenen-Umfragen, die früher Fahrspurschließungen und mehrere Besatzungsmitglieder erforderten, können jetzt von einer einzigen Person mit einem Handscanner auf dem Bürgersteig durchgeführt werden. Die resultierenden Punktwolken dienen als Basiskarten für digitale Zwillinge, so dass Planer den Verkehrsfluss simulieren, Schattenmuster analysieren oder Upgrades planen können, ohne den Standort erneut zu besuchen. Im Rahmen des Denkmalschutzes erfasst tragbares LIDAR komplizierte Details historischer Fassaden und Innenräume und produziert Aufzeichnungen, die Restaurierungsarbeiten und virtuellen Tourismus unterstützen.

Die Infrastrukturinspektion profitiert von der Möglichkeit, enge Räume zu erreichen. Tragbare Scanner können in Mannlöchern, Durchlaufkanälen und Kanalisationen eingesetzt werden, um die innere Geometrie abzubilden, Risse oder Verformungen zu erkennen und die Sedimentansammlung zu messen. Die berührungslose Natur von LIDAR macht es in vielen Fällen überflüssig, Gerüst- oder Auslegerlifte zu verwenden, was Sicherheitsrisiken und Inspektionskosten reduziert.

Umweltüberwachung und Forstwirtschaft

In der Forstwirtschaft liefert tragbares LIDAR detaillierte strukturelle Informationen über Waldbestände. Handgehaltene oder im Rucksack montierte Sensoren können unter dichten Baumkronen navigieren, wo Satelliten- oder Luftlidar nicht eindringen können. Forscher verwenden diese Daten, um Baumhöhe, Durchmesser in Brusthöhe (DBH), Baumkronenbedeckung und Biomasse mit einer Genauigkeit zu schätzen, die der traditionellen Feldforschung entspricht, aber zu einem Bruchteil der Zeit. Wiederholte Erhebungen auf den gleichen Flächen zeigen Wachstumsraten, Mortalität und die Auswirkungen von Störungen wie Holzeinschlag oder Feuer.

Küsten- und Feuchtgebietsüberwachung profitiert ebenfalls von der schnellen LIDAR-Sammlung. Vermesser können entlang der Küsten entlang wandern, um Erosion, Sturmeinschläge oder Vegetationsübergriffe zu dokumentieren. Die dreidimensionalen Daten unterstützen Modelle zum Anstieg des Meeresspiegels und die Planung der Lebensraumwiederherstellung. In landwirtschaftlichen Anwendungen hilft tragbares LIDAR, das auf kleinen Drohnen montiert oder durch Obstgärten getragen wird, bei der Beurteilung von Erntehöhe, Baumkronenvolumen und Phänologie, was die Präzisionsbewässerung und Ertragsschätzung unterstützt.

Kulturerbe und Archäologie

Tragbares LIDAR ist zu einem Standardwerkzeug für die Dokumentation archäologischer Stätten geworden, sowohl vor der Ausgrabung als auch als permanente Aufzeichnung fragiler Strukturen. Die Fähigkeit, feine Details zu erfassen, ohne empfindliche Oberflächen physisch zu berühren, ist ein großer Vorteil gegenüber der herkömmlichen Photogrammetrie, die eine gute Beleuchtung und Textur erfordert. In Höhlensystemen, Felskunststätten und Grabhügeln arbeiten Handscanner in nahezu völliger Dunkelheit und erzeugen georeferenzierte Punktwolken, die für das bloße Auge unsichtbare Merkmale zeigen.

Beispiele sind die Dokumentation prähistorischer gemalter Höhlen in Frankreich und Spanien, wo tragbares LIDAR die Konturen der Höhlenwände und die gemalten Linien mit einer Genauigkeit von weniger Zentimetern aufzeichnete. Diese Daten ermöglichen es Forschern, Orientierung, räumliche Beziehungen und Techniken zu studieren, ohne den Standort wiederholtem Besucherverkehr zu unterwerfen. Da die Technologie erschwinglicher wird, beginnen kleine Museen und lokale historische Gesellschaften, tragbares LIDAR für ihre eigenen Sammlungen zu übernehmen, Artefakte zu digitalisieren und interaktive virtuelle Exponate zu schaffen.

Katastrophenhilfe und Strukturbewertung

Nach Erdbeben, Erdrutschen oder Gebäudeeinbrüchen müssen Ersthelfer das Ausmaß des Schadens schnell einschätzen und Überlebende lokalisieren. Portable LIDAR bietet eine schnelle Möglichkeit, gefährliche Umgebungen aus sicherer Entfernung zu kartieren. Feuerwehrleute und städtische Such- und Rettungsteams können ein beschädigtes Gebäude von außen scannen oder mit einer kleinen Drohne, die ein leichtes LIDAR trägt, in ein eingestürztes Gebiet eindringen. Das resultierende 3D-Modell hilft Vorfallkommandanten, Eintrittsrouten zu planen und Lücken zu identifizieren, in denen Menschen gefangen sein könnten.

In den Tagen nach einer Katastrophe unterstützt tragbares LIDAR die Schadensbewertung durch den Vergleich von Punktwolken vor und nach einem Ereignis. Versicherungsadjustierer, Ingenieure und Regierungsbehörden nutzen diese Unterschiede, um strukturelle Verformungen zu quantifizieren, Reparaturkosten zu schätzen und Ressourcen zu priorisieren. Die Geschwindigkeit tragbarer Systeme, die ein Gebäude oft in Minuten erfassen, ermöglicht groß angelegte Umfragen, die mit herkömmlichen Methoden nicht praktikabel wären.

Bergbau und Gewinnung von Steinbrüchen

Im Bergbau wird tragbares LIDAR für volumetrische Lagerbestandsberechnungen, die Überwachung der Hangstabilität und die Kartierung unterirdischer Kavitäten verwendet. Handscanner können aktive Haltestellen und Drifte eingeben, um Daten zu sammeln, bei denen der Zugang gefährlich ist oder durch Staub eingeschränkt ist. Die Punktwolken fließen in eine Minenplanungssoftware ein, die den Abbaufortschritt, die Erzförderungsvolumina und die Stressanalyse berechnet. Portables LIDAR unterstützt auch die Einhaltung der Umweltauflagen, indem es den Rekultivierungsfortschritt dokumentiert und überprüft, ob Hänge und Bermen konstruktionsgemäß sind.

Bau- und Gebäudeinformationsmodellierung (BIM)

Baufirmen verwenden tragbares LIDAR, um den Projektfortschritt zu verfolgen, die Einbaubedingungen mit Entwurfsmodellen zu verifizieren und Zusammenstöße zwischen Strukturelementen und MEP-Systemen (mechanische, elektrische, Sanitäranlagen) zu erkennen. Die Fähigkeit, ein gesamtes Stockwerk eines Gebäudes im Bau in weniger als einer Stunde zu scannen, liefert eine umfassende Aufzeichnung, die Woche für Woche verglichen werden kann. Dieser "Scan-vs-BIM"-Workflow reduziert Nacharbeit und Änderungsaufträge, indem das Team frühzeitig auf Abweichungen aufmerksam gemacht wird. Portables LIDAR wird auch für Renovierungs- und Nachrüstprojekte eingesetzt, bei denen vorhandene Zeichnungen ungenau oder nicht vorhanden sind. Die Umfrage erfasst jeden Balken, jede Leitung und jede Wand, wodurch eine zuverlässige Basis für neue Konstruktionsarbeiten entsteht.

Technische Herausforderungen und operative Überlegungen

Trotz ihrer beeindruckenden Fähigkeiten sind tragbare LIDAR-Geräte mit Einschränkungen konfrontiert, die Benutzer verstehen müssen, um zuverlässige Ergebnisse zu erzielen. Zu den wichtigsten Herausforderungen gehören die Datenregistrierung in herausfordernden Umgebungen, die Verwaltung enormer Datensätze, die Integration mit anderen Geodatentools und die Sicherstellung der Datenqualität unter variablen Feldbedingungen.

SLAM Robustheit und Registrierung Drift

SLAM-Algorithmen, die die Echtzeitregistrierung ermöglichen, nehmen ausreichende geometrische Merkmale an, um Bewegungen zu verfolgen. In Umgebungen ohne ausgeprägte Merkmale - wie lange Korridore, offene Felder mit einheitlicher Schneedecke oder große leere Räume - kann der Algorithmus eine Drift über Entfernungen akkumulieren. Einige Hersteller gehen diesem Problem durch die Einbeziehung von Inertialmesseinheiten (IMUs) und in einigen Fällen durch die Unterstützung des GNSS (Global Navigation Satellite System) nach. Die Verfügbarkeit des GNSS ist jedoch häufig schlecht in Innenräumen oder in dichten städtischen Schluchten. Die Benutzer müssen Vermessungspfade planen, die Schleifen enthalten, um die Flugbahn zu schließen und die Drift zu korrigieren. Alternativ können sie physische Ziele (z. B. reflektierende Sphären) platzieren, die der Scanner erkennt und als Kontrollpunkte während der Nachbearbeitung verwendet.

Datenvolumen und Verarbeitungspipelines

Eine einzige Umfrage mit einem tragbaren High-End-IDAR kann Hunderte von Gigabytes an Rohpunkt-Cloud-Daten generieren. Die Übertragung dieser Daten von Feldgeräten auf Desktop-Computer, die Verarbeitung in gereinigte, klassifizierte Punktwolken und die Speicherung für den langfristigen Einsatz erfordert eine robuste IT-Infrastruktur. Cloud-basierte Verarbeitungsplattformen entstehen, die es Benutzern ermöglichen, Scans hochzuladen und verarbeitete Ergebnisse innerhalb von Stunden zu erhalten, aber diese Lösungen beruhen auf stabilen Internetverbindungen, die an entfernten Standorten im Feld möglicherweise fehlen. Bordspeicherung und lokale Verarbeitung auf einem robusten Laptop bleiben für viele Außendienstmitarbeiter die Norm. Die Interoperabilität des Dateiformats ist ein weiteres Problem: Verschiedene Scannerhersteller verwenden proprietäre Formate, und die Konvertierung zwischen ihnen kann Fehler verursachen oder Metadaten verlieren.

Umweltbedingungen und Genauigkeit

Tragbare LIDAR-Geräte sind empfindlich gegenüber Umgebungsbedingungen. Regen, Nebel, Schnee und Staubstreuungslaserpulse, was die effektive Reichweite verringert und das Rauschen erhöht. Extreme Hitze oder Kälte können die Lebensdauer der Batterie und die Kalibrierung der Sensoren beeinflussen. Während einige Geräte für den Einsatz im Feld ausgelegt sind (z. B. IP65-Gehäuse), erfordern viele Geräte eine sorgfältige Handhabung in nassen oder staubigen Umgebungen. Die Genauigkeit verschlechtert sich auch mit der Entfernung; ein Scanner, der eine Genauigkeit von 3 cm in 10 Metern angibt, kann 8 cm in 100 Metern liefern. Vermessungsingenieure müssen ihre Geräte unter repräsentativen Bedingungen testen und die vom Hersteller angegebenen Genauigkeitsspezifikationen verstehen, die oft von idealen Laboreinstellungen abgeleitet werden.

Integration mit anderen Geospatial Plattformen

Portable LIDAR-Daten leben selten isoliert; sie müssen mit Luftlidar, photogrammetrischen Modellen, GIS-Schichten und BIM-Datenbanken zusammengeführt werden. Die Georeferenzierung tragbarer Scans zu einem globalen Koordinatensystem (z. B. UTM) erfordert normalerweise entweder integriertes GNSS oder manuelle Transformation unter Verwendung von vermessenen Bodenkontrollpunkten. Die vertikale Genauigkeit von GNSS für Verbraucher kann Fehler von 1-3 Metern verursachen, was für technische Umfragen inakzeptabel ist. Das Binden von tragbarem LIDAR an ein hochgenaues Netzwerk (z. B. RTK-Basisstationen oder bekannte Benchmarks) ist ein kritischer Schritt, der dem Workflow Zeit verleiht. In ähnlicher Weise erfordert das Ausrichten von Punktwolken von verschiedenen Sensoren (z. B. Infrarotkamera, integriert mit LIDAR) eine sorgfältige Kalibrierung von Winkeln in der Bohrungssicht.

Mit Blick auf die Zukunft versprechen mehrere Entwicklungen, den Nutzen und die Zugänglichkeit von tragbarem LIDAR für schnelle Felduntersuchungen weiter zu erhöhen.

Künstliche Intelligenz und automatisierte Feature-Extraktion

Machine-Learning-Modelle werden trainiert, um Punktwolken, die von tragbaren LIDAR erzeugt werden, automatisch zu klassifizieren. Algorithmen können nun Gebäudefassaden, Straßenoberflächen, Vegetation, Stromleitungen und einzelne Bäume mit einer Genauigkeit von mehr als 90 % in einigen Datensätzen identifizieren. Zukünftige tragbare Geräte können Edge AI enthalten, die in Echtzeit eine Klassifizierung durchführen können, so dass der Bediener nicht nur Geometrie, sondern auch gekennzeichnete Merkmale auf dem Bildschirm sehen kann. Dies würde Workflows in Anwendungen wie Asset Inventar oder Umweltüberwachung rationalisieren, wo die manuelle Kennzeichnung von Millionen von Punkten derzeit ein Engpass ist.

Solid-State Lidar und Kostenreduzierung

Solid-State Lidar-Sensoren, die mechanisches Scannen durch optische Phased-Arrays oder Blitzbeleuchtung ersetzen, werden in Automobil- und Robotiksektoren kommerziell rentabel. Wenn diese Sensoren ausgereift sind, werden sie wahrscheinlich zu tragbaren Vermessungsgeräten migrieren, was weitere Reduzierungen in Größe, Stromverbrauch und Kosten mit sich bringt. Ein tragbares Solid-State-Lidar könnte schließlich einige tausend Dollar kosten, wodurch die Technologie in Reichweite von kleinen Beratungsunternehmen, lokalen Regierungen und gemeinnützigen Organisationen gebracht wird. Niedrigere Kosten werden auch eine breitere Akzeptanz für Überwachungsanwendungen fördern, die wiederholte Umfragen über lange Zeiträume erfordern.

Multispektrale und hyperspektrale Integration

Die Kombination von LIDAR mit anderen Sensormodalitäten in einer einzigen tragbaren Einheit ist ein aktiver Forschungsbereich. Prototypsysteme integrieren eine sichtbare/nahe Infrarot-Kamera, einen Wärmebildsensor oder sogar einen hyperspektralen Sensor neben dem Laserscanner. Eine solche Fusion ermöglicht die gleichzeitige Messung von Geometrie, Textur, Temperatur und spektraler Signatur. In der Landwirtschaft bedeutet dies, die Höhe und den Gesundheitszustand von Erntegut in einem Durchgang zu beurteilen. In der Archäologie ermöglicht es die Erkennung von vergrabenen Merkmalen basierend auf Bodenfeuchtigkeit oder Temperaturunterschieden. Die technische Herausforderung besteht darin, das kombinierte System leicht und energieeffizient zu halten und gleichzeitig die Datenregistrierungsgenauigkeit zwischen den verschiedenen Sensoren zu gewährleisten.

Verbesserte Autonomie und UGV/UAV-Zusammenarbeit

Portables LIDAR wird zunehmend für autonome Bodenfahrzeuge (UGVs) und unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) für vollautomatische Vermessungen eingesetzt. Diese Plattformen können vorgeplante Flugbahnen verfolgen, Daten ohne menschliches Bedienpersonal in gefährlichen Bereichen wie Gebäuden nach Katastrophen oder unterirdischen Minen erfassen. Die Echtzeit-Kommunikation zwischen einer Drohnen-Luftwaffe und einem mit LIDAR ausgestatteten Bodenrover könnte das Vermessungsvolumen erweitern und komplementäre Perspektiven bieten. Vollautomatische Verarbeitungspipelines – von der Datenerfassung bis zum Abschlussbericht – sind am Horizont, wodurch der Bedarf an Fachschulungen verringert wird und Domänenexperten sich auf Interpretation statt Datenverarbeitung konzentrieren können.

Schlussfolgerung

Portable LIDAR-Geräte sind von Nischenprototypen zu wesentlichen Geräten für schnelle Felduntersuchungen in einem breiten Spektrum von Branchen gereift. Innovationen in der Miniaturisierung, Echtzeit-SLAM-Verarbeitung und Laser-/Detektor-Technologie haben die Größe geschrumpft, die Kosten gesenkt und die Genauigkeit dieser Systeme so weit verbessert, dass eine Person professionelle 3D-Daten in einem Bruchteil der Zeit produzieren kann, die einmal von traditionellen Methoden benötigt wurde. Anwendungen in Stadtplanung, Forstwirtschaft, Archäologie, Katastrophenreaktion, Bergbau und Bauwesen vervielfachen sich weiter, da die Benutzer neue Wege entdecken, um dichte Punktwolken zu nutzen. Dennoch bleiben Herausforderungen bei der Gewährleistung zuverlässiger SLAM in funktionsarmen Umgebungen, der Verwaltung großer Datenmengen und der nahtlosen Integration mit anderen geospatialen Tools. Zukünftige Entwicklungen in Solid-State-Lidar, KI-gesteuerte Punktwolkenklassifizierung und multispektrale Fusion versprechen, viele dieser Hürden zu überwinden, die Rolle von tragbarem LIDAR in Felderhebungen weiter auszubauen. Für Fachleute, die diese Technologie anwenden möchten, sind gründliche Tests unter realistischen Bedingungen

Externe Referenzen: Für weitere Informationen siehe die Anleitung der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) zu lidar für Küstenkartierung, die USGS Lidar Base Specification für Genauigkeitsstandards und eine umfassende Überprüfung der tragbaren Lidar-SLAM-Methoden in ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing