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GeoMon-Blog

In diesem persönlichem Blog widmen sich Sascha Heising und Heiko Störkel, gemeinsam mit Gastautoren, in unregelmäßigen Abständen zu Wort. Dabei werden, auch gerne mal etwas kritisch, sehr weiträumig Themen aus der Welt der Drohnen aufgegriffen und diskutiert. Die Beiträge spiegeln dabei in erster Linie die Gedanken und Meinungen der Autoren wieder und sollen zum Mitdiskutieren einladen. Über das Weiterleiten, Teilen und Verlinken der Beiträge freuen sich alle Autoren natürlich besonders.

You may call them Unmanned Aerial Vehicle (UAV), Unmanned Aerial System (UAS), or Remotely Piloted Aircraft System (RPAS), but apart from some minor differences in terms of definition they are all UNMANNED, they are AIRBORNE and therefore they are DRONES. This category summarizes all concerning this new generation of flying robots.

Unterkategorien in dieser Kategorie:

Copter, Flächenflieger

Intel® übernimmt Drohnenhersteller MAVinci

 

 

 


Der Halbleiterhersteller Intel®, vor allem bekannt für die Entwicklung und Produktion von Pc-Prozessoren hat die MAVinci GmbH aus St. Leon-Rot gekauft. Der Drohnenhersteller mit seinen 20 Mitarbeitern entwickelt und produziert eine der leistungsfähigsten Fixed-Wing-Drohnen der Branche. Der Sirius ist seit Jahren ein weltweit verbreitetes System, das seine Stärken vor allem im Bereich der Befliegung größerer Areale ausspielt. Bemerkenswert ist neben dem robusten Gesamtkonzept des UAV vor allem die Flugplanungssoftware. Ab der Version Sirius Pro war das Geräte auch mit einer RTK-Antenne ausgestattet, die ausgezeichnete Ergebnisse bei der Lagegenauigkeit der erhobenen Bilddaten ermöglichte.

Produktvideo MAVinci GmbH - Sirius Pro

Intel ist damit innerhalb kurzer Zeit der zweite Coup gelungen, nachdem es am 05.01.2016 den süddeutschen Kopterhersteller Ascending Technologies GmbH (AscTec) übernommen hatte. AscTec hatte vor allem bei der Entwicklung eines dreifach-redundanten Steuerungssystem (IMU) für Multikopter-Drohnen klar die Nase vorne. Das Unternehmen war somit führend bei Künstlicher Flugintelligenz und Kollisionsvermeidung sowie Flugstabilität.

Produktvideo AscTec GmbH - Falcon 8/Trinity IMU

Intel stellt mit diesen Übernahmen klar, dass es enorme Potenziale für die Entwicklung von Drohnen sieht - sowohl im kommerziellen als auch im Konsumerbereich. MAVinci werde in Intel's New Technology Group integriert, erklärt Anil Nanduri, Intels Head of Drone Business, im Interview mit VentureBeat.com. Mit der aktuellen Übernahmen erwirbt Intel natürlich auch Expterise in den Bereichen von Flugplanungsalgorithmen und Fixed-Wing-Drohnen-Design. Vereint mit den anderen Fähigkeiten darf man wohl gespannt sein, was zukünftig von der Halbleiterschmiede im Drohnenbereich entwickelt wird. Auf seiner Webseite macht der Konzern jedenfalls klar, in welche Richtung es geht.

Neben den Komponenten die zur Herstellung der Drohnen benötigt werden, ist aber natürlich auch die Prozessierung der erhobenen Daten ein Thema. Schließlich fliegen die Geräte in den wenigsten Fällen ohne Sensorik durch die Lüfte. Die Datenmengen, die via Kamera(s) erhoben werden, werden auch in Zukunft immer größer werden und für das Post-Processing solcher Datenmengen braucht es leistungsfähige Prozessorlösungen - ein Gebiet auf dem Intel schon lange Exzellenz beweist.

Den VentureBeat-Artikel (engl.) über Intel/MAVinci finden Sie hier.

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Pleiten, Pech und Pannen – das Drohnen-Kuriositätenkabinett auf Youtube

Kürzlich sah ich eher zufällig ein kurzes Video auf Spiegel-Online, in dem ein Bastler eine Motorsäge an einer Drohne montiert hatte um damit zu zeigen, … ja, was eigentlich? Das es geht? Das man damit ganz viel Böses anrichten kann? Das ich mir in Zukunft beim Heckenschneiden nicht mehr den Rücken krumm machen muss? Nein, das Video war kurios aber Sinn frei.

Der richtige Umgang mit der „Killer-Drohne“

Super – dachte ich mir, das erzeugt natürlich mal wieder Vertrauen in das Potential der Technologie und erinnerte mich spontan wieder an einige Messegespräche, die ich lieber nicht gehabt hätte. Und wie gerufen steht die Sensationspresse Spalier und schreibt von „Killer-Drohne“ und der „Gefahr von oben“. Manche Steilvorlagen kann man als Reporter halt einfach nicht liegen lassen. Eine gerechte Auseinandersetzung mit dem Thema bleibt in den Medien meistens auf der Strecke. Wir wollen gar nicht mehr wissen, sondern uns nur am Spektakulum ergötzen.

Das Kabinett des „Haha-Humors“

Angespornt vom jüngsten Video intensivierte ich meinen Blick auf das Thema Drohnen und Youtube, dem ich sonst nur sporadisch Beachtung schenke. Ein Blick in Youtube zeigt schnell, das hier beim Thema Drohnen das reinste Kuriositätenkabinett zu finden ist. Fast schon beängstigende Klick-Zahlen haben die „Drone-Crash- und -Saving-Videos“. Es ist für mich interessant zu sehen, wie Menschen Aufnahmen ins Netz stellen, wie sie mit einer Mischung aus Panik und Entschlossenheit alles dafür tun, ihre kleine Maschine (oder den letzten Monatslohn) vor dem Absaufen oder Schlimmerem zu bewahren – und dabei auch noch 6-stellige Klickzahlen erreichen. Hier einer meiner Favoriten:

Vierstellig = langweilig

Ganz anders sieht es bei den offiziellen Videos einiger Drohnenhersteller aus. Da sind oftmals 3- und 4-stellige Klickzahlen schon das höchste der Gefühle. Für Youtube bedeutet das nicht mehr mal ein Hintergrundrauschen. Woran liegt es also, dass selbst dümmliche Crash-Videos mehr Klickzahlen bekommen als Videos in denen einem wirklich einer was erklären will. Vielleicht erklärt es sich damit, dass sich auch die lustigsten Homevideos immer noch ihren Programmplatz sichern können, während Sendungen wie Löwenzahn aus dem Programm verschwinden. Zudem ist Youtube primär ein Unterhaltungsmedium. Dennoch, ich finde es befremdlich, dass man beim Aufkeimen einer neuen Technologie offensichtlich dem Ergötzen am (möglichen) Scheitern anderer mehr Beachtung schenkt, als der Freude daran, was Menschen mit dieser Technologie positiv bewirken wollen/können.

Ist uns der Erfindergeist abhandengekommen?

Vielleicht steckt aber noch viel mehr Sozialpsychologie dahinter als einem lieb sein kann. Deutschland – das Land der Dichter und Denker schaut nur noch Crash-Videos anstatt sich selbst an die Werkbank zu setzen? Kürzlich las ich einen sehr interessanten Artikel von Astrid Maier zum Thema Schulen im Silicon Valley.

Im Fazit des Artikels heißt es, dass vor allem der dort herrschende Pionier- und alles durchdringende Erfindergeist die Menschen beflügelt und die Region um Palo Alto zu solch einem besonderen Ort macht. Am Ende schreibt Maier den beeindruckenden Satz, dass „in Deutschland Malina (Anm.: ihre Tochter) immer Sängerin werden wollte. Nun will sie, (…), Erfinderin werden“. Wir dürfen nicht vergessen, dass unser Medienkonsum ganz entscheidend unseren Horizont mitprägt. Wollen also mehr Menschen Drohnen-Crash-Piloten als Drohnen-Tüftler werden? – Nein, sicher nicht, aber das Gegenteil drängt sich mir auch nicht auf; und das finde ich sehr schade.

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Rechtliche Einschränkungen und Regelungen beim Betrieb von UAV in der Bundesrepublik

Hinweis: Dieser Beitrag erhebt keinen Anspruch auf Vollstänigkeit und absolute Aktualität. Die beschriebenen Sachverhalte können sich mit der Zeit und je Bundesland ändern; eine eigene Prüfung der einschlägigen Normen sowie geltenden Einschränkungen ist unerlässlich! Sowohl der Autor als auch die Firma GeoMon übernemmen keinerlei Haftung für die im Folgenden gemachten Angaben!

 

Der Einsatz von Drohnen, im Amtsdeutschen als unbemanntes Luftfahrtsystem (UAV) bezeichnet, ist in Deutschland derzeit (Stand Dez. 2015) nicht grundsätzlich verboten, es gilt aber einiges zu beachten. Die Kategorie der unbemannten Luftfahrtsysteme umfasst die unbemannten Fluggeräte, die nicht zu Zwecken des Sports oder der Freizeitgestaltung betrieben werden. Die Abgrenzung erfolgt hierbei ausschließlich über den Zweck der Nutzung: Wird das Gerät zum Zwecke des Sports oder der Freizeitgestaltung genutzt, so gelten die Regelungen über Flugmodelle. Wird das Gerät mit sonstigem oder insbesondere einem gewerblichen Zwecke genutzt, so handelt es sich um ein unbemanntes Luftfahrtsystem im Sinne des § 1 Abs. 2 Nr. 9 des Luftverkehrsgesetz (LuftVG).

Grundsätzlich ist der Betrieb eines unbemannten Luftfahrtsystems in Deutschland erlaubnispflichtig (gemäß § 16 Abs. 1 Nr. 7 LuftVO). Eine Erlaubnis kann erteilt werden, wenn die zuständige Behörde festgestellt hat, dass die beabsichtigte Nutzung nicht zu einer Gefahr für die Sicherheit des Luftverkehrs oder die öffentliche Sicherheit und Ordnung führt (gemäß § 16 Abs. 4 LuftVO). Zuständig für die Erteilung von Aufstiegserlaubnissen sind die Luftfahrtbehörden der Länder (gemäß § 31 Abs. 2 Nr. 17 LuftVG i. V. m. § 16 LuftVO).

 

Die wichtigsten Grundregeln beim Betrieb von UAV sind:

  1. Der Betrieb außerhalb der Sichtweite des Steuerers ist verboten. Die Sichtweite ist nach § 15a Abs. 3 Satz 2 LuftVO wie folgt definiert: „Der Betrieb erfolgt außerhalb der Sichtweite des Steuerers, wenn das Luftfahrtgerät ohne besondere optische Hilfsmittel nicht mehr zu sehen oder eindeutig zu erkennen ist.
  2. Der Betrieb von UAV mit einer Gesamtmasse von >25 kg ist grundsätzlich verboten.
  3. Je nach Erlaubnistyp darf die maximale Flughöhe über Grund nicht überschritten werden; dies ist bei einer Allgemeinerlaubnis 100 m und bei der Einzelerlaubnis 250 m.
  4. Kein Betrieb über Menschen und Menschenansammlungen.
  5. Die datenschutzrechtlichen Bestimmungen, Urheberrechte sowie Persönlichkeitsrechte Dritter dürfen nicht verletzt werden.

 

Für einen gewerbliche Betrieb von UAV wird eine gültige Aufstiegsgenehmigung (Einzel oder Allgemein) des entsprechenden Bundeslandes benötigt, in dem der Aufstieg stattfinden soll. Die Nebenbestimmungen der Genehmigung sind unbedingt zu beachten (diese können jedoch je nach Bundesland abweichen). Des Weiteren kann der Gültigkeitszeitraum variieren. In der Regel liegt dieser für die Allgemeinerlaubnis bei 2 Jahre ab Erteilung und bei der Einzelerlaubnis für den spezifisch bewilligten Durchführungstag oder –zeitraum. Für die Antragsbearbeitung seitens der Behörde sollte man etwa 14 Tage einplanen, erfahrungsgemäß erfolgt eine Erteilung oft schneller und meist kann man direkt eine digitale Version des Bescheides via E-Mail erhalten.

Mindestens 24h vor Durchführung der Befliegung sind sowohl die Ordnungsbehörde des Aufstiegsortes als auch die zuständige örtliche Polizeidienststelle über Datum, Ort, Zeit sowie Zweck des Aufstiegs zu informieren. Beides ist im Vorfeld zu recherchieren und es empfiehlt sich erfahrungsgemäß dies rechtzeitig zu tun, denn etwas eigenwillige Sprechzeiten oder Krankheitsfälle der zuständigen Ansprechpartner können eine zügige Erreichbarkeit, vor allem bei kleineren Gemeinden, u. U. behindern.

Auch sollte vorab geklärt werden, welche Grundstücke für Starts und Landungen genutzt werden; dann sollte unbedingt daran geachtet werden, mit den Grundstückseigentümern zu sprechen, ob diese Flächen betreten werden dürfen. Im Idealfall gehören die Flächen dem Auftraggeber, dann ist dieser Punkt natürlich obsolet.

Liegt das zu befliegende Areal in einem Bereich des kontrollierten Luftraumes, z. B. innerhalb des Kontrollraumes eines Flughafens, dann kann dennoch eine Befliegung in Abstimmung mit der Deutschen Flugsicherung (www.dfs.de) im Einzelfall genehmigt werden.

 

Lufträume Frankfurt Airport

Die verschiedenen kontrollierten Lufträume am Beispiel des Flughafen Frankfurt am Main. Bei der Flugplanung sollte direkt geklärt werden, ob die Area-of-Interest in einem Bereich liegt, für den besondere Vorgaben gelten oder gar Flugverbote bestehen.

 

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Befliegungen mit der Flugdrohne erschließen neue Einsatzgebiete

Mit modernen Flugdrohnen, auch UAV (Unmanned Aerial Vehicle), RPAS (Remotely Piloted Aiorcraft System) oder UAS (Unmanned Aerial System) genannt, wird erfolgreich die Lücke zwischen terrestrischer Vermessung und bemannter Luftbild-Befliegung geschlossen. Egal ob als Drohne, UAS, Flugdrohne, RPAS oder UAV bezeichnet, es geht dabei immer um ein ferngesteuertes unbemanntes Fluggerät, das je nach Konfiguration auch teilautonom operieren kann (Wegpunktflug). Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Multicopter, Fixed-Wing oder Nurflügler. Die unterschiedlichen Geräte haben verschiedene Stärken und spielen diese in den jeweiligen Einsatzgebieten aus. Im Folgenden sollen die unterschiedlichen Typen kurz vorgestellt und ihre Vor- bzw. Nachteile beleuchtet werden.

 

Copter-Drohnen – vielseitig einsetzbar mit Schwächen in der Fläche

Quadrocopter, Hexacopter und Octocopter sind für nahezu alle Anwendungsgebiete für Drohnen geeignet. Ihre Stärken kommen allem bei der Inspektion von Gebäuden und Industrieanlagen sowie für Film- und Fotoaufnahmen, insbesondere bei Kugelpanoramen, zum Tragen. Des Weiteren eignen sie sich natürlich auch zur Befliegung für Vermessung von kleinen Flächen (bis 20 ha). Ihre Schwäche ist die vergleichsweise geringe Flugdauer, da viel Energie für den Auftrieb (ständige Bewegung der Rotoren) benötigt wird. Das verbraucht einen Großteil der im Akku gespeicherten Energie. Der große Vorteil von Quadrocoptern und anderen Copter-Modellen, ist die Fähigkeit an jeder Stelle in der Luft stehen zu bleiben sowie senkrecht zu starten und zu landen. Darüber hinaus ist die Kamera in der Regel an einer, unabhängig von der Bewegung der Flugdrohne ansteuerbaren, Vorrichtung dem sogenannten „Gimbal“ aufgehängt. Der Gimbal wird i.d.R. über Servo-Motoren gesteuert. Dies ermöglicht ein 180°-Kugelpanorama unterhalb des Quadrocopters aufzunehmen ohne die Position zu verändern. Einige Geräte verfügen zusätzlich über die Möglichkeit den Sensor nach oben zu richten, wie z. B. der Aibot X6 von Aibotix oder der Falcon 8 von Asctec. Das macht sie zu hervorragenden Werkzeugen für z. B. Inspektionen von Brücken, Strommasten, und anderen schwer oder aufwändig zugänglichen Bereichen. Aber auch spektakuläre Foto- und Filmaufnahmen sind durch die agilen Copter-Flugdrohnen möglich geworden.

Bsp.: Copter (Modell: Mikrocopter)

Hier ein Beispiel für einen Octocopter (Typ: Mikrocopter), am Gimbal ist die digitale Systemkamera montiert. Die Akkus werden auf den Flächen beidseitig der Haube mit Klettbändern fixiert und sind hier gerade abgenommen. Die Fernsteuerung liegt rechts auf dem Tisch. Zur besseren Erkennung der Position in der Luft sind die beiden Frontalarme farbig markiert.

 

Fixed-Wing Drohnen – hervorragende Flugeigenschaften und Spezialisten für flächenhafte Anwendungen

Geht es vermehrt um flächenhafte Befliegungen, z.B. in der Landwirtschaft oder bei großen Berg- und Tagebauarealen, kommt man um eine Fixed-Wing-Drohne nicht herum. Diese ist zunächst, gerade für den Laien, nicht von einem gewöhnlichen Modellflugzeug zu unterscheiden. Tragflächen sowie Höhen-, Quer- und Seitenleitwerk werden hier aber durch die Elektronik gesteuert. Zum Landen benötigen die Flächenflieger anders als die Copter, eine geeignete ausreichend große Landefläche. Punkten können die Flächenflieger bei der Flugzeit, da sie den Auftrieb aus dem Schub erzielen un dsomit deutlich höhere Missionszeiten mit einem Akku erzielen als Copter.

Bsp.: Fixed-Wing (Modell: Sirius Pro)

Ein Flächenflieger vom Typ Sirius Pro (erkennbar an dem schwarzen zylindrischen GNSS-Receiver vor dem Seitenruder). Der Sensor, eine digitale Systemkamera, ist hier nicht sichtbar, da er im Rumpf - etwa auf Höhe der Tragflächen - senkrecht nach unten aufnimmt. Der Akku wird in der Schnauze hinter dem Motor verstaut. Die Luftschrauben klappen bei der Landung nach hinten um und sind hier durch ein Gummiband gesichert. Dieses einfache Hilfsmittel verhindert zuverlässig Verletzungen beim Hantieren am Gerät bei plötzlichem Motorstart sowie einen ungewollten Start.

 

Nurflügler – die Alternative zum Fixed-Wing

Anders als Fixed-Wing-UAV verzichten Nurflügler auf einen Rumpf. Dadurch wird das Flugverhalten insgesamt im Vergleich zu Fixed-Wing UAV instabiler. Trotzdem bleiben die Missionszeiten auf einem vergleichbaren Niveau. Zudem bieten Nurflügler den Vorteil durch den Heckantrieb mit Gegenschub in einem steileren Winkel in den Landeanflug zu gehen. So reduziert sich die absolut benötigte Freifläche gegenüber „normalen“ Fixed-Wing-UAVs teilweise deutlich.

 

Fazit - Ein Vergleich

Der große Vorteil von Fixed-Wing und Nurflügler, dass ein Gelände im durchgehenden Flug, ohne Anhalten während des Kameraauslösens, aufgenommen werden kann, wird zum Nachteil wenn es darum geht, Aufträge zwecks Inspektion oder Panoramabilder zu befliegen. Dies ist in der Regel unmöglich und muss mit einem Copter durchgeführt werden. Diese wiederum stoßen bei flächenhaften Anwendungen je nach Konfiguration schnell an ihre Grenzen. Für welchen der beiden Grundtypen man sich entscheidet, hängt also primär von der Art der Befliegungen ab, die man damit durchführen möchte. Beide Flugdrohnen, ob Copter, Fixed-Wing oder Nurflügler haben ihre Stärken, die sie in den jeweiligen Szenarien perfekt zur Geltung bringen. Die verschiedenen Modelle werden wir in einem der nächsten Artikel einmal vorstellen. Um einen genaueren Einblick in die Vielfalt der unterschiedlichen Systeme zu erhalten, empfehlen wir einmal die Google-Bildersuche nach den o. g. Begriffen. Viel Spaß beim Stöbern!

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UAV-Workflow (Vermessung) von der Flugplanung bis zum gewünschten Endprodukt

1) Von der Anfrage zur Flugplanung

Mit der Anfrage des Kunden geht die zielgerichtete Bedarfsermittlung einher. Wichtig ist dabei, neben dem gewünschten Zeitraum und möglichen Engpässen, vor allem den exakten Zweck der Daten für den Kunden zu erfragen. Auch sollte der Auftraggeber über die technischen Einschränkungen der Flugdrohnen (Quadrocopter oder Fixed-Wing) im Vorfeld aufgeklärt werden. Nur so können bedarfsgerechte Datenprodukte garantiert und mögliche Missverständnisse vermieden werden. Bei vielen Anbietern von Befliegung - und vor allem der Vermessung - mit Drohnen kommt diese Bedarfsermittlung leider zu kurz oder sie haben nur das Fluggerät im Auge, nicht aber die Eigenschaften der Daten oder den Nutzen, den der Kunde damit erzielen möchte. Ist die Absprach erfolgt, sollte der Auftraggeber alle notwendigen Informationen zu dem zu befliegenden Objekt bereitstellen. Das wichtigste ist hierbei die Area of Interest (AoI), also die Fläche, um die es dem Auftraggeber geht. Diese sollte klar abgegrenzt sein; am besten wird eine Flächendarstellung via KML-Datei (.kml oder .kmz) zur direkten Betrachtung in Google-Earth geliefert. Auch gut eignet sich ein Luftbild (meist reicht z. B. ein Screenshot von einem Online-Kartendienst [BING/MAPS/etc]) in dem die AoI farbig eingezeichnet ist. Dann kann die Flugplanung, meist mit Hilfe der vom UAV-Hersteller mitgelieferten Software, erstellt werden. Auf die Besonderheiten einer sorgfältigen Flugplanung werde ich in einem gesonderten Blogeintrag genauer eingehen.

Flight Planning with special software

Darstellung der Flugplanungssoftware mit der geplanten Gesamtfläche, welche in drei Teilbereiche gesplittet ist. Dies kann aus unterschiedlichen Gründen nötig sein, z. B. wenn die zu erwartende Flugzeit nicht mit einem Akku eingehalten werden kann, oder wenn die Größe der AoI keinen Sichtflug während der gesamten Mission zulassen würde (gesetzlich vorgeschrieben!).

 

2) Von der Flugplanung zur Befliegung

Wenn alle rechtlichen Dinge geklärt sind, u. a. Gültigkeit der Aufstiegsgenehmigung, Informierung der zuständigen Ordnungsbehörden oder Zugangsgenehmigungen von Grundstückseigentümern, dann kann vor Ort geflogen werden. Über die Wegpunkte fliegt das UAV die Mission ab und nimmt die Oberfläche in Einzelbildern auf. Eine hohe Überlappung der Einzelaufnahmen in Flugrichtung (85%) und quer dazu (65%) stellt die Qualität für True-Orthophotos sowie eine später Prozessierbarkeit mit dem Structure-from-Motion-Verfahren, sicher.

 Sirius-UAV take-off

Starten des UAV durch "Werfen". Das UAV wird automatisch die Höhe von 100 m ü. Grund einnehmen und von dort direkt seine Bildflugmission in der vorgegebenen Höhe beginnen (meist tiefer als 100 m über Grund).

 

3) von der Befliegung zur den Rohdaten

Nach der Landung werden die Einzelbilder von der SD-Karte der Flugdrohne gesichert, ebenso wie die gespeicherten Telemetrie-Daten der IMU (Inertial Measurement Unit), also die Lage des UAV, die über die drei Winkel (Nicken, Gieren, Rollen) bestimmt wird. Diese beiden Daten werden anschließend verschnitten, sodass jedem Bild die Lage zum Aufnahmezeitpunkt zugeordnet wird. Einige Hersteller, wie z. B. MAVinci, bieten diese Funktion direkt in ihrer Software MAVinciDesktop an. Danach sind die Rohdaten fertig zur weiteren Prozessierung.

downloading the data post-flight

Auslesen der SD-Karte der Kamera und Übertragung der Flugdaten (Flight-/Photo-Log) mittels WLAN-Verbindung direkt im Anschluss an die Befliegung.

 

4) von den Rohdaten zu georeferenzierten Daten

Die Berechnung der Orthofotos gelingt mit Programmen, wie z. B. PhotoScan von Agisoft oder Pix4D. Die Algorithmen sind rechenintensiv aber sehr leistungsfähig. So erkennen sie gleiche Pixel in unterschiedlichen Aufnahmen und ermöglichen so das „Stitching“, also das Zusammenfügen der einzelnen Fotos zu einer großen Szene. Diese ist in sich stimmig und, bei geringer Verzerrung in den Einzelbildern, auch recht entzerrt im Gesamtergebnis. In vielen Fällen werden jedoch georeferenzierte Daten benötigt. Dazu benötigt man die Koordinaten der Passpunkte, die man bereits vor der Befliegung ungleichmäßig in der Area of Interest (AoI) verteilt und terrestrisch eingemessen hat. Diese werden dann (semi-)manuell den in den Daten sichtbaren Punkten zugeordnet und diese somit georeferenziert. Dieser aufwändige Teil (Punkte im Gelände einmessen und später am Rechner den wieder in den Bildern heraussuchen) entfällt, wenn man ein RTK-System einsetzen kann. Hier werden jedem Einzelbild die stationär korrigierten Koordinaten des Bildmittelpunktes automatisch zugeordnet; man erhält so direkt georeferenzierte Daten.

Post-Processing in Agisoft PhotoScan

Abgeschlossene Prozessierung der Daten in Agisoft: Zu sehen ist das fertige Geländemodell mit Texturierung. Die blauen Rechtecke, die darüber schweben sind die "Cameras" also die Einzelbilder, die mit ihrer Lage im Raum dargestellt werden und die Grundlage für die berechneten Ergebnisse bilden.

 

5) von georeferenzierten Daten zu den gewünschten Endprodukten

Je nach Bedarf des Kunden können dann aus den georeferenzierten Daten die verschiedenen Geodatenprodukte abgeleitet werden. Orthofotos dienen, mit Zusatzinformationen versehen, oft als Übersichtspläne oder Karten zur Zustandsdokumentation. Dazu gibt es verschiedene 3D-Produkte, die erzeugt werden können. Grundlage ist die Punktwolke, sehr dicht ist, was hohe Anforderungen an die Ressourcen der Workstation stellt. Die Punktwolke kann aber auch ausgedünnt werden, je nachdem, wie hoch die Ergebnisse aufgelöst sein müssen. Eine Dreiecksvermaschung (TIN = Triangulated Irregular Network) bildet die Oberfläche nach, indem zwischen den einzelnen Punkten der Punktwolke Dreiecke gespannt werden. Ein Geländemodell im Raster-Format wiederum enhält ebenfalls die Höhenwerte ist aber "2-dimensional" und damit vor allem vorteilhaft für die weitere Verwendung im GIS. Die Punktwolke (z. B. im LAS-Format) kann auch direkt weiterverwendet werden, ist oft aber zu groß für den flüssigen Einsatz im CAD. Daher kann sie auf die relevanten Bereiche reduziert oder insgesamt mit weiteren Punktabständen berechnet werden. Für die meisten Anwendungen sind Punktabstände von wenigen Zentimetern flächendeckend sowieso viel zu detailliert.

grid of virtual surveying points

Ausschnitt des 3D-Modells einer beflogenen Deponie-Sohle mit einem 2m-Punkteraster und einigen Bruchkanten aus der virtuellen Vermessung.

 

Isohypsen-Darstellung im CAD

Ausschnitt der Isohypsendarstellung im CAD. An der Schaarung der Höhenlinien erkennt man deutlich die Steilwände eines alten Tagebaus (rechts im Bild).

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GeoMon Zusammenfassung

Nachhaltigkeit und Transparenz in neuer Dimension:

Anders als beim herkömmlichen, meist bodenbezogenen, Monitoring wird bei GeoMon die Datengewinnung mittels „Drohnen“ also MUAV (Micro Unmanned Aerial Vehicles) durchgeführt und bietet die Möglichkeit eines mobilen, schnellen, umweltschonenden (geräusch- /emissionsarm) und häufigen Einsatzes. Die Bereitstellung der Geodaten und ihrer Auswertungen via Cloud-Services, ermöglicht dem Kunden den Vorteil, jederzeit seine Daten, mit GPS verortet, punktgenau vor Ort im Gelände (per Smartphone/Tablet) abzufragen.
Gute Bewirtschaftung von Flächen oder der Erfolg von Renaturierungsmaßnahmen wird nachvollziehbar, transparent und die Nachhaltigkeit der Wertschöpfung gestärkt.

 

 

Kontaktadresse

GeoMon
Heiko Störkel und Sascha Heising GbR

Senckenberganlage 31 (PF 80)

D-60325 Frankfurt am Main
GERMANY

 

 

 

 

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