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Vermessung mit Drohnen – so funktionierts:
Im folgenden Artikel beschreiben wir das Verfahren der Vermessung mit Drohnen in unserem Vermessungsbüro:
Die Erstellung von amtlichen Lageplänen und Plangrundlagen erfolgt in der Regel mittels Tachymeter und GPS-Vermessung. Diese Verfahren sind sehr zeitaufwendig und liefern im Ergebnis nur einen begrenzten Informationsgehalt. Diese Defizite können durch die Nutzung von Drohnen (UAV) für die luftgestützte Photogrammetrie ausgeglichen werden. Während bei der klassischen Luftbildphotogrammetrie Befliegungen nur in längeren Zeitabständen durchgeführt werden, ist es möglich, Befliegungen mit UAV auch in kurzen Zeitabständen durchzuführen. So können Befliegungen “just in time” vorgenommen werden. Aus den aufgenommenen Luftbildern werden mittels Auswertesoftware digitale Luftbilder und Oberflächenmodelle erzeugt, die dann zur Erstellung von Lageplänen genutzt werden. Der Auftraggeber erhält im Ergebnis einen CAD-Lageplan sowie ein digitales Orthofoto. Die geringen Kosten für die Durchführung der Befliegung erlaubt es, im Rahmen eines Bauprojekts wiederkehrende Bildflüge durchzuführen, um den Baufortschritt zu dokumentieren.
Vermessung mit Drohnen
- Bestimmung der Aufgabenstellung mit dem Auftraggeber:
Anwendungsbereich, erforderliche Genauigkeiten, Aktualität und Datenprodukte sind vor der Durchführung der Vermessung mit dem Auftraggeber abzustimmen. - Definition der Flugparameter
Umfang der zu befliegenden Fläche, Bodenauflösung, Flughöhe, Längs- und Querüberdeckung der Luftbilder, Einholen von Überfluggenehmigungen bei den betroffenen Grundstückseigentümern, - Anlegen und Verdichten eines Lage- und Höhenfestpunktfeldes
Hier werden (in der Regel) mit GPS Lage- und Höhenfestpunkte angelegt. Diese sind zunächst für die präzise Georeferenzierung der Luftbildaufnahmen erforderlich. Da das on Board-GPS einer Drohne nur eine geringe Genauigkeit aufweist (3-5 m) ist die Nutzung hochpräziser Paßpunkte zwingend erforderlich, um eine Zusammenführung von Geodaten aus unterschiedlichen Quellen zu ermöglichen (z. B. ALKIS-Daten). Die Lage- und Höhenfestpunkte werden auch für die weiteren im Projektverlauf erforderlichen Vermessungsleistungen benötigt (z. B. Absteckungen). - Durchführung des Bildflugs
Automatisiertes Abfliegen des Projektgebietes mit den Parametern der Flugplanung. - Auswertung/Postprocessing der Daten im Büro
Mittels einer photogrammetrischen Auswertesoftware erfolgt die Bestimmung der relativen Orientierung der Bilder zueinander, die Bestimmung der inneren und äußeren Orientierung sowie die Transformation der erzeugten Punktwolke in das Lagebezugssystem ETRS89 mit Hilfe der aufgenommenen Paßpunkte. Aus den georeferenzierten Luftbildern wird ein digitales entzerrtes Orthofoto erzeugt. Dieses Orthofoto wird in einem GIS- oder CAD-System hinterlegt und für die Zeichnung des Lageplans bzw. zur Digitalisierung von Objekten verwendet. Die digitale Punktwolke wird für die Ableitung digitaler Geländemodelle oder zur 3D-Konstruktion der Gebäudedächer in der CAD genutzt.
Ideal für die Anwendung von Drohnen für die Vermessung sind natürlich sehr große Plangebiete (> 10.000 m2). Der Einsatz der Drohen für die Vermessung wird jedoch durch vorhandene Vegetation wie Büsche, Bäume oder hohes Gras eingeschränkt. Gerade in Bereichen mit hohem Gras erfüllt die Höhengenauigkeit der gewonnenen Punktwolke nicht die Genauigkeitsanforderungen an einen amtlichen Lageplan. Abschattungen durch Baumbestand (insbesondere bei Belaubung) sorgen dafür, das auf dem Boden befindliche Objekte nicht im Luftbild sichtbar sind.
Wir kombinieren daher die klassische Vermessung mit Tachymeter und die Vermessung mit Drohnen in einem Verfahren.
Verfahrensablauf in unserem Büro:
- Anlegen von Paßpunkten und Messung mit GPS,
- Durchführung Bildflug
- Terrestrische Ergänzungsmessung von nicht luftbildsichtbaren Objekten
- Terrestrische Bestimmung von relevanten Geländehöhen (insbesondere bei Bewuchs mit hohem Gras).
Auf diese Weise kombinieren wir den hohen Informationsgehalt der hochauflösenden digitalen Orthophotos mit der Genauigkeit der klassischen Vermessungsverfahren (Tachymetermessung). Gleichzeitig wird die Dauer der örtlichen Vermessungsarbeiten reduziert.
In unserem nächsten Blog-Artikel werden wir über die Genauigkeit der Vermessung mit Drohnen berichten.
Falls Sie den Einsatz von Drohnen/UAV für Ihr Projekt planen, beraten wir Sie gern!
Autor:
Marcus Priefert,
Mathias Kaden
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Dipl-Ing. Mathias Kaden MRICS
Öffentlich bestellter Vermessungsingenieur
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