Luftvermessung und Photogrammetrie

Einfache und schnelle Vermessung und Volumenermittlung per Drohne

  • Einfache Erfassung.
  • Präzise Volumenermittlung.
  • Absolut sicher.

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Dipl. Ing. Karsten Lehrke
Dipl. Ing. Karsten Lehrke

Geschäftsführer

“Es gibt viele Bereiche in denen Drohnen Einzug halten. Die Vermessung bzw. 3D Modellierung sind wohl die Bereiche mit dem stärksten Wachstum in den letzen Jahren. Der größte Mehrwert besteht in unseren Augen in der Erfassung schwer zugänglicher Bereiche. Bsp. auf Halden ist dies der Fall. Für unsere Kunden besonders Interessant: Die Volumenerfassung von Rohstoffhalden. Aber auch andere Arten der Inventur sind denkbar. Rufen Sie uns an!”

Vermessung und Photogrammetrie aus der Luft

Die Drohnenvermessung stellt eine innovative Methode dar, die die traditionelle Vermessungstechnik revolutioniert. Durch den Einsatz von Drohnen, die mit hochauflösenden Kameras ausgestattet sind, können überlappende Luftbilder erfasst werden. Diese Bilder werden später mittels Photogrammetrie-Software zu einem georeferenzierten Orthomosaik zusammengesetzt, um präzise 3D-Modelle von Gebäuden und Anlagen zu erstellen. Die Drohnenvermessung hat sich als eine effektive Lösung herausgestellt, die eine hohe Präzision bietet und gleichzeitig Zeit und Kosten spart. Hier sind die herausragenden Vorteile der Drohnenvermessung:
Vermessung aus der Luft per Drohne

  • Kosteneffizienz: Im Vergleich zu herkömmlichen Vermessungsmethoden sind Drohnen kostengünstiger und effizienter.
  • Zeitersparnis: Die schnelle Datenerfassung und die Möglichkeit, große Flächen in kurzer Zeit zu überfliegen, beschleunigen den Vermessungsprozess erheblich.
  • Präzision: Durch die Aufnahme von Millionen von Messpunkten und die Verwendung hochauflösender Kameras können Drohnen extrem präzise Daten für genaue Vermessungen liefern.
  • Flexibilität: Drohnen können in schwer zugänglichen oder gefährlichen Gebieten eingesetzt werden, was die Vermessung in solchen Bereichen erleichtert.
  • Detaillierte Bilder: Die Möglichkeit, detaillierte Bilder und Videos zu erstellen, ermöglicht eine gründliche Analyse und Inspektion des Vermessungsgebiets.
  • Sicherheit: Da die Vermessung aus der Luft erfolgt, werden Risiken für das Personal am Boden minimiert, was zu einem sichereren Vermessungsprozess führt.

Die Drohnenvermessung nutzt integrierte Kameras und Sensoren, um während des Fluges Bilder, Videos und Vermessungsdaten zu erfassen. Die gesammelten Daten werden dann auf einem Computer gespeichert und analysiert, wobei die Präzision der Vermessung stark von der Qualität der auf der Drohne installierten Kameras und Sensoren abhängt. Mit der Fähigkeit, Vermessungsdaten mit einer Präzision von bis zu 1 cm zu erfassen, bieten Drohnen eine verlässliche und effektive Lösung für diverse Vermessungsaufgaben. Durch den Einsatz von Drohnen für Vermessungszwecke können Unternehmen ihre Effizienz steigern, Kosten senken und gleichzeitig präzise und zuverlässige Daten erhalten.
Verbesserte Sicherheit

  • Inspektion und Dokumentation gefährlicher Gelände
  • Kontaminierte Gebiete erkunden

Optimale Daten

  • Orthofotos
  • Hochauflösende Fotos
  • 3D Modell / 3D Vermessung
  • Vollständige Dokumentation

ZEIT- UND KOSTENEFFIZIENZt

  • Extrem Zeiteffizient
  • Kurzfristige Volumenerfassungen
  • Super kurze Betriebsunterbrechungen auf Halden

Photogrammetrie: Schlüsseltechnologie für präzise Vermessung und 3D-Modellierung

Photogrammetrie, auch bekannt als Bildmessung, ist eine berührungslose Methode, um die Lage und Form eines Objekts aus seinen Fotografien zu bestimmen. Dieses Verfahren nutzt spezielle Software-Tools, um Informationen automatisch zu erstellen und zu verarbeiten, was in verschiedenen Branchen wie Land- und Forstwirtschaft, Stadtplanung und Geologie eine entscheidende Rolle spielt. Die Photogrammetrie-Software ist modular aufgebaut und umfasst unterschiedliche Funktionen zur Verarbeitung und Analyse der Bilder.
  • Bildverarbeitungsmodul: Kalibriert und verarbeitet Bilder, ermöglicht Entfernungsmessungen von Objekten auf den Bildern und erstellt digitale Geländemodelle.
  • Geo-Referenzierungsmodul: Platzierung der Bilder in einem geografischen Bezugssystem durch Identifizierung bekannter Punkte und Bestimmung ihrer geografischen Koordinaten.
  • 3D-Modellierungsmodul: Erstellung von 3D-Modellen von Objekten oder Landschaften durch Nutzung der geometrischen und thematischen Informationen, die von den anderen Modulen erzeugt wurden.
Recyclinghof aus der Luft
Mit der Hilfe der Photogrammetrie können präzise geometrische und thematische Informationen aus Luft- oder Satellitenbildern generiert und verarbeitet werden. Die Verwendung von spezialisierten Photogrammetrie-Softwaretools wie PIX4D, DroneDeploy, Agisoft Metashape und Reality Capture ermöglicht eine effiziente und genaue Vermessung, was die Basis für fundierte Entscheidungen und detaillierte Analysen in vielen Anwendungsgebieten bildet. Diese Softwaretools sind integraler Bestandteil moderner Vermessungsdienste und ermöglichen eine nahtlose Integration von Drohnenbildern in den Vermessungsprozess. Durch die Kombination von Drohnenvermessung und Photogrammetrie können Vermessungsprojekte schnell, kosteneffizient und mit hoher Präzision durchgeführt werden, was sowohl die Qualität als auch die Verfügbarkeit von Vermessungsdaten verbessert. Mit der Hilfe der Photogrammetrie können präzise geometrische und thematische Informationen aus Luft- oder Satellitenbildern generiert und verarbeitet werden. Die Verwendung von spezialisierten Photogrammetrie-Softwaretools wie PIX4D, DroneDeploy, Agisoft Metashape und Reality Capture ermöglicht eine effiziente und genaue Vermessung, was die Basis für fundierte Entscheidungen und detaillierte Analysen in vielen Anwendungsgebieten bildet.

Anwendungsfälle für die Drohnenvermessung

Die Vermessungstechnologie, insbesondere wenn sie mit Drohnen durchgeführt wird, kann in einer Vielzahl von Szenarien angewendet werden, um wertvolle Daten zu sammeln und Prozesse zu optimieren. Hier sind einige spezifische Anwendungsfälle aufgeführt:
  1. Recyclingbetriebe: Schnelle Bestandserfassung von Wertstoffen.
  2. Kohlekraftwerke: Unkomplizierte Vermessung von Kohlehalden.
  3. Kiesgruben: Optimierung des Abbaus durch Geländemodelle.
  4. Tagebau: Erfassung und Vermessung von schwer zugänglichen Arealen durch Geländemodelle.
  5. Rohstoffintensive Branchen wie Stahlproduktion: Optimale Planung des Einkaufs durch Drohnenvermessung.
    Deponien und Halden: Fernerfassung und -vermessung für eine schnelle und einfache Bestandsaufnahme.
  6. Baugewerbe: Vermessung von Grundstücken, Straßen, Brücken und anderen Bauwerken.
  7. Planung von Windenergie- und Photovoltaikanlagen: Erfassung von Geländeabmessungen, Elevationen und Abständen zu Gebäuden, Bauwerken, Verkehrswegen und Bäumen.
  8. Unfallaufnahme: Photogrammetrie eignet sich hervorragend zur Erfassung von Unfallstellen, zur Erstellung von 3D-Modellen für spätere Betrachtungen aus verschiedenen Perspektiven, zur Messung von Distanzen oder Reifenspuren und zum Export der erhobenen Daten in Forensik-Software.
DJI Phantom 4 PRO v2 Drohne für Industrieinspektion

FAQ Vermessung per Drohne

Zuerst wird das Areal definiert in dem die Datenerhebung stattfinden soll. Nachdem das Areal auf der Karte am Tablet-PC definiert wurde und festgelegt wurde welche GSD (Ground-Sampling-Distance) gewünscht wird, startet die Drohne zum autonomen bzw. Semi-Autonomen Datenerhebungsflug. Der Drohnenpilot beobachtet die Drohne und das Gesamtgeschen so, dass er jederzeit eingreifen kann. Das ist notwendig, wenn sich beispielsweise Rettungshelikopter in geringer Flughöhe nähern. Nach dem Erfassungsflug werden die Daten von der Speicherkarte der Drohne kopiert und mit einer Software wie Pix4D weiterverarbeitet. Rohaufnahmen aus der Drohne werden zusammen mit den GPS Daten in die Software geladen und automatisch wie ein Mosaik zusammengesetzt. Die Luftbilder (idR. mehrere hundert) wurden automatisiert mit einer großen Überlappung aufgenommen. Durch die Überlappung können jetzt gleiche Messpunkte in mehren Aufnahmen gefunden werden. Dieser Prozess wird auch als Triangulation bezeichnet. Im nächsten Schritt kann aus den Daten ein Orthofoto erstellt und exportiert werden. Je detailreicher die Aufnahmen, desto präziser die Ergebnisse. Die Präzision kann noch zusätzlich erhöht werden, wenn Bodenpasspunkte zum Einsatz kommen.
Vermessungstechnik wird beim Straßenbau, Tagebau, in Stahlhütten, Kraftwerken und bei der Planung von Bauvorhaben eingesetzt. Mit Drohnen können selbst schwer zugängliche Gelände und Gebiete mit Sicherheitsbedenken vermessen werden. Insbesondere bei der Vermessung von Deponien oder Rohstoffhalden ist der Nutzen der Drohne unschätzbar. Geschwindigkeit und Präzision sind beispiellos.
Bei einer Flughöhe von ca. 40 bis 50 Metern über der zu vermessenden Fläche ergibt sich ein GSD (Groundsampling Distance) von ca. 1cm pro Pixel. Die Präzision der Vermessung liegt auf der horizontalen ebene bei ca. 0-1 GSD und auf der vertikalen Ebene bei ca. 1-2 GSD.
Bedingt durch den GPS Fehler rechnen wir damit, dass unsere Aufnahmen (die in sich selbst sehr präzise sind) ohne weitere GCPs (Ground control points) durchaus ein “Globales Offset” von 10-20 Metern haben können. Wenn es aber eingemessene Punkte auf dem Gelände gibt, können wir unsere Aufnahmen daran orientieren.
Wir arbeiten sehr häufig mit der DJI Phantom 4 Pro v2. Oder mit der DJI Mavic Enterprise Advanced
Wir vermessen Halden, Deponien, Baustellen, Grundstücke und Dächer per Drohne und erstellen bei Bedarf 3D-Modelle von ihren Objekten.
Drohnen fliegen spielend einfach größere Areale ab und liefern dabei innerhalb kürzester Zeit extrem präzise Daten. Die Zusammensetzung erfolgt mittels Photogrammetrie Software, wobei der gesamte Prozess als Photogrammetrie bezeichnet wird. Aus den gewonnenen Daten generieren wir georeferenzierte Orthofotos und 3D-Geländemodelle die genaue Vermessuangen und Volumenberechnungen zulassen. Als Drohnenservice übernehmen wir die Datenerfassung und Auswertung für Sie!
Bei der 3D Vermessung werden systematisch erstellte und georeferenzierte Luftaufnahmen zu einem Orthomosaik zusammengefügt. Aus diesen Daten lassen sich bsp. mit Programmen wie Pix4D, Dronedeploy oder Agisoft Metashape 3D Modelle erstellen und Vermessungen bzw. Volumenberechnungen durchführen.
Die Volumenbestimmung per Drohne ist ein Endprodukt der Photogrammetrie. Nachdem das gesamte Areal per Drohne erfasst wurde und zusammengeschnitten wurde (beispielsweise mit Pix4D oder DroneDeploy), kann aus der resultierenden Punktewolke das Volumen von Haufen, Gruben etc. aber auch beispielsweise von Gebäuden und Dachflächen ermittelt werden. Über längere Zeiträume können dann die Bestandsveränderungen von Rohstoffhalden etc. ebenso wie der Baufortschritt ganzer Areale verfolgt werden. Die Volumenermittlung funktioniert auf ebenen Untergründen ebenso wie auf unebenen Untergründen.
Photogrammetrie beschreibt ein Verfahren, bei dem die gleiche Fläche (oder Teile davon) aus unterschiedlichen Perspektiven aufgenommen werden. Die Überlappung der Bildinformationen beträgt jeweils 60-90%. Wenn genug Bilder aufgenommen wurden, lässt sich aus den Aufnahmen ein 3D Modell oder ein Geländemodelle errechnen. Da moderne Drohnen wie die DJI Matrice 300 oder Matrice 210, aber auch Drohnen wie die DJI Mavic Pro oder DJI Phantom 4 über ein GPS und eine Reihe weiterer Sensoren verfügen, schreiben sie die GPS Daten in die EXIF Informationen der aufgenommenen Bilder. Wenn die Software die Brennweite und die weiteren Kameraparameter kennt, die ungefähre Aufnahmeposition und Flughöhe dann ist sie in der Lage ein sehr präzises und verzerrungsfreies Orthofoto zu generieren.
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