Drohnen - Befliegungen

Drohnen oder unbemannte Luftfahrzeuge (uLFZ) wie sie in der Luftfahrt bezeichnet werden, erfreuen sich nicht nur im Freizeitbereich immer größerer Beliebtheit, sondern halten auch in vielen Bereichen zur gewerblichen Nutzung rasant Einzug. Besonders im professionellen Arbeitsbereich leisten Drohnen wertvolle unterstützende Arbeit, wenn es darum geht in zeitlichen Abständen Volumenänderungen zu detektieren, Baufortschritte zu dokumentieren oder rasch vor Ort Bestandsaufnahmen in Katastrophenfällen zu erfassen. Durch die steigende Nachfrage hat sich die Abteilung GeoL, Referat Fernerkundung und Ingenieurgeodäsie, zwei Drohnen mit hochauflösenden Kameras zur Durchführung von GNSS-gestützten, dreidimensionalen Bildflügen angeschafft.

Bessere Planungen durch genauere Daten

In der Fernerkundung werden schon seit Jahrzehnten Luftbilder aus Flugzeugen oder Hubschraubern aufgenommen, um für meist großräumige Gebiete unterschiedlichste Auswertungen durchzuführen. Diese reichen von der Luftbildinterpretation, zu photogrammetrischen Auswertungen bis zur Erstellung von Orthophotos.

Durch die steigende Leistungsfähigkeit von Drohnen können diese Verfahren nun auch kleinräumig und in hoher Auflösung, zentimetergenau angewendet werden. Dabei liegen die Vorteile der Drohnentechnologie vor allem in der effizienten Auswertung, der schnellen Reaktions- und Einsatzzeit vor Ort, sowie in der Vermessung und Inspektion von oft schwer zugänglichen Objekten in hoher Detailgenauigkeit. Darüber hinaus sind Bildmessflüge auch bei laufendem Betrieb einer Anlage oder Baustelle möglich.

Ablauf einer Drohnenbefliegung und deren Einsatzmöglichkeiten

Vor jeder Drohnenbefliegung muss geprüft werden, ob sich das betreffende Gebiet in einer Flugverbotszone oder einem anderen genehmigungspflichtigen Bereich befindet. Anschließend wird im Büro ein erster Flugplan gemäß den Projektanforderungen erstellt, welcher vor Ort durch besondere Gegebenheiten, wie Baukräne, Hochspannungsleitungen, etc. gegebenenfalls noch adaptiert werden muss.

Je nach Anforderung fliegt die Drohne autonom die vorprogrammierte Flugroute, reihenweise bei einer Höhe zwischen 70-100m ab. Dabei werden in einem vorbestimmten Intervall die Luftbilder aufgenommen. Die Georeferenzierung im Landeskoordinatensystem erfolgt mithilfe von eingemessenen, meist signalisierten Passpunkten am Boden, die in der Auswertesoftware im Büro den betreffenden Luftbildern zugeordnet werden.

Nach der Befliegung werden diese Einzelaufnahmen mithilfe einer photogrammetrischen Software zu einer Gesamtaufnahme zusammengefügt, um aus der resultierenden 3D-Punktwolke, ein Oberflächenmodell und Orthomosaik zu erzeugen.

Einsatzmöglichkeiten

Aus diesen hochauflösenden Luftbildern können dann Produkte wie Kubatur- und Massenberechnungen, 3D-Visualisierungen, Dokumentation von Gebäuden, Baustellen und Ausgrabungen, sowie Bestandsaufnahmen in Katastrophenfällen abgeleitet werden.

3D-Visualisierung mittels Potree

Für die Visualisierung der Projekte wurde das externe „open source“ Tool Potree (potree.org) verwendet. Die Darstellung der Potree-3D-Punktwolken von ausgewählten Projekten kann unter folgenden Links aufgerufen werden.

Einige Hinweise zur Bedienung des Tools:

• Mit einem Doppelklick kann der Fokus (Rotationszentrum) gesetzt werden.
• Im Tool unter „Aussehen“ – „Other“ - „Splat Quality“ lässt sich die Qualität reduzieren, die Darstellung dafür beschleunigen.
• Im Tool unter „Szene“ lassen sich andere, falls vorhandene, Punktwolken ein/-ausblenden.
• Im Tool unter „Tools“ lassen sich Objekte bemaßen. Außerdem können auch Schnitte/Profildarstellungen erstellt werden.

Bei einigen Projekten wurden sowohl Außen- als auch Innenaufnahmen durchgeführt. Damit sind auch, wie im Folgenden beschrieben, Profildarstellungen möglich.

• Auf die „Orthographic“ Ansicht wechseln (zuvor die Qualität auf Standard ändern) und dann am besten von oben auf den gewünschten Bereich schauen.
• Bei „Clipping“ das dritte Rechteck Symbol anklicken.
• Ein schmales Rechteck über den gewünschten Bereich ziehen (dabei die linke Maustaste gedrückt halten).
• Anschließend direkt unter dem „Clipping“ Werkzeug auf „Inside“ klicken (d.h. alle Daten „Inside“ bleiben sichtbar).
• Jetzt die Selektion aufheben, mit einem Klick irgendwo in das leere Fenster und dann die Ansicht schwenken.

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