Vermessung aus der Luft 14.01.2021, 15:56 Uhr

Drohnen: Von der Punktwolke zum fertigen Plan

Der Flug von Drohnen ermöglichte die schnelle Vermessung eines Industriegebiets. Die erfassten Daten konnten einfach in die CAD-Bearbeitung übernommen und weiterverarbeitet werden.

Im Industriegebiet waren im laufenden Betrieb große Flächen mit relativ wenig Vegetation zu befliegen, die durch die eingesetzte Drohne fotografisch festgehalten und dokumentiert wurden. Foto: RIB Software

Im Industriegebiet waren im laufenden Betrieb große Flächen mit relativ wenig Vegetation zu befliegen, die durch die eingesetzte Drohne fotografisch festgehalten und dokumentiert wurden.

Foto: RIB Software

Das Vermessungsbüro Schulte aus dem nordrhein-westfälischen Schmallenberg wurde damit betraut bei einem größeren Industriegebiet die Erschließungsflächen durch eine Terrassierung einer insgesamt besseren Bebauung zuzuführen. Der Straßenbau ist auf dem Gebiet bereits abgeschlossen. Eine Herausforderung bestand darin, dass die Aufnahmen in diesem rund 5,5 bis 6 Hektar großen Gewerbegebiet im laufenden Betrieb durchzuführen waren. Auf Basis der Drohnenaufnahmen ermittelten die Ingenieure Millionen von Punktdaten. Für diese Planungsaufgabe suchte das Büro eine praxistaugliche und komfortable Lösung. Ziel war es, ein integriertes System aus Drohnenbefliegung und Software zu finden, das es möglich macht, die durch die Drohnen erfassten Daten in der CAD-Bearbeitung für alle anstehenden Aufgaben zu nutzen. Die Entscheidung fiel auf die Partner Microdrones und RIB Software.

Dokumentation durch Drohnenflug

„Beide Partner sicherten uns eine ganzheitliche Betreuung zu, was uns sehr wichtig war,“ beschreibt Markus Schulte, Geschäftsführer Vermessungsbüro Schulte, seine Entscheidung. Für Schulte war es wichtig, das Lösungen für die Herausforderungen in der Praxis gefunden wurden und bei nachfolgenden Vermessungsaufgaben Hilfestellung geleistet wird. Beide Firmen verfügen im Straßen- und Tiefbau über umfassende Erfahrungen und Referenzen. Dabei war die Befliegung des Industriegebiets im laufenden Betrieb die größte Herausforderung. „Sie lässt keinen Raum für Fehler“, erklärt Samuel Flick, Vertriebsmanager Central Europe bei der Firma Microdrone. Aus diesem Grund involvierte der Kunde sämtliche Beteiligte in die Bauaufgabe. Die eingesetzte Drohne musste dann die großen Flächen mit relativ wenig Vegetation fotografisch festhalten und dokumentieren. Aus den Millionen von Punktdaten werden anschließend mit der Softwarelösung die digitalen Geländemodelle erstellt oder Daten direkt aus der Punktwolke genutzt. Im Vergleich zur rein terrestrischen Aufnahmemethode spart dieses viel Zeit. „Wir brauchen eine immens hohe Datenqualität und eine Technik, die nicht nur hochauflösend ist, sondern optimal miteinander interagiert. Zwei Dinge sind elementar wichtig: Die Datengenauigkeit und die Zuverlässigkeit der Aufnahmen. Die Gebiete, die wir aufmessen müssen, sind riesig und unser Zeitrahmen ist eingeschränkt. Das heißt, wir brauchen vollständige Informationen, die wir zudem ohne großen Aufwand im Büro weiterverarbeiten müssen, um Straßenpläne, Kanalpläne sowie alle weiteren, erforderlichen Plandaten zu erstellen“, stellt Schulte sein Vorgehen dar. Mit der Drohe und der Software konnten rund 50 bis 60 Prozent der Außendienstzeit einspart werden.

CAD-System iTWO civil kann Punktwolken innerhalb der RIB-Lösung zentral zulegen. Auf diese Weise können die Daten mehrfach und somit projektübergreifend verwendet werden.

Foto: RIB Software

Hohe Bildqualität erzielt

Um eine hohe Bildqualität zu erzielen, ist es wichtig, dass das CAD-System mit großen Datenmengen umzugehen weiß. Punktwolken mit 500 Millionen Punkten und mehr gelten inzwischen als Standard. Punktwolken sind allerdings „nur“ Pixeldaten. Je weiter in die Punktwolke hineingezoomt wird, desto schwieriger ist die Situation zu erfassen. „Für eine besonders hohe Detailtiefe, sodass es möglich ist, kleinste Pflastersteine praktisch millimetergenau zu digitalisieren, empfiehlt RIB Orthofotos. So sind die Details auch noch bei extremen Zooms deutlich und es ist möglich, die exakten 3D-Koordinaten aus der Punktwolke heraus zu ermitteln“, erklärt Andreas Dieterle, Product Manager Sales für den Bereich Infrastruktur bei RIB. Die Möglichkeit, Punktwolken innerhalb der Software-Lösung zentral und somit Speicherplatz sparend, abzulegen, prädestiniert die Daten für eine mehrfache, projektübergreifende Verwendung. Aus den Punktwolken können mit der Software nicht nur einfach und schnell digitale Geländemodelle erzeugt, sondern unmittelbar auch Längs- und Querprofile entlang einer Achse gewonnen werden. In den daraus entstandenen Querprofilen wird der Schnitt durch die Punktwolke mit dargestellt, sodass die Qualität geprüft und das Querprofil bei Bedarf angepasst werden kann. Die Nachbearbeitung innerhalb der Software erspart zusätzliche Aufnahmen im Feld. Denn alle relevanten Daten sind bereits erfasst.

Vermessung in der Praxis

In der Praxis nimmt Schulte zunächst mehrere Befliegungen mit der Drohne vor. Aus den Punktwolken erzeugt er dann relativ schnell das digitale Geländemodelle in der Software. Diese legen die Grundsteine, um jede Art der Geländeveränderung transparent darzustellen. Das geht farbig genauso wie auch maßlich. Mit den Daten von mehreren Befliegungen ist es möglich, in jeder Phase Vergleiche zum Urgelände zu erstellen und somit Veränderungen sehr genau aufzuzeigen.

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Von RIB

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