Einsatz von Drohnen in der Vermessungs-technik

Vermessungstechnik wird beim Straßenbau, Tagebau und bei der Planung von Neubaugebieten eingesetzt. In den meisten Fällen kommt ein Tachymeter zum Einsatz: damit misst man Distanz und Winkel zu einem Referenzpunkt und berechnet daraus die Fläche. Moderne Tachymeter können auch bewegliche Referenzpunkte verfolgen, stoßen aber in anspruchsvollen Arealen an ihre Grenzen.

Drohnen mit GPS-Rover nutzen die Referenzstationen der GPS-Dienste, um ihre Position auf den Zentimeter genau zu bestimmen. Störungen können anhand der Korrekturdaten herausgerechnet werden, die über das mobile Handynetz an den Rover gesendet werden. Drohnen sind außerdem in der Lage, mit Hilfe der Photogrammetrie weitaus mehr Messpunkte in kürzerer Zeit aufzunehmen als dies mit herkömmlichen Methoden wie dem Tachymeter möglich ist.

Mit Drohnen können auch schwer zugängliche Gelände und Gebiete mit Sicherheitsbedenken vermessen werden, da der Vermessungstechniker das Objekt nicht betreten muss.

Wie geht man bei der Luft-
Vermessung am besten vor?

Üblicherweise geht man folgendermaßen vor:

  • Planen Sie alle Wegpunkte des Fluges
  • Legen Sie die Bodenpasspunkte aus und messen Sie sie ein
  • Führen Sie den Flug durch, gestützt von GPS-Signalen, und erstellen Sie die Senkrechtaufnahmen
  • Bearbeiten Sie die Rohaufnahmen (Photogrammetrie)
  • Exportieren Sie die Ergebnisse (z.B. als Punktwolke, Volumenkalkulation oder Schnittkanten)

Die meisten Drohnenhersteller liefern die nötige Software mit, um Wegpunkte für die gewünschte Flugbahn zu festzulegen. Wie auch in der Landwirtschaft wird mittels des mäanderförmigen Fluges über die zu vermessende Fläche geplant. Sie können genau die Abstände zwischen den Streifen und der Bilder untereinander festlegen lassen, mit Hilfe der verwendeten Optik und der Flughöhe. Achten Sie bei der Photogrammetrie darauf, dass Sie einen Bereich überfliegen, der größer ist als das Areal, das Sie vermessen möchten. Dadurch stellen Sie sicher, dass die entstehende Punktwolke auch in den Randbereichen der Messfläche genau bleibt.

Vor Ort wird die passende Anzahl an sogenannten Bodenpasspunkten ausgelegt. Im Regelfall sind diese etwa DinA4 groß. Diese Marker können aus laminiertem Papier oder Kunststoff gemacht sein, auf das mittig ein “Target” aufgedruckt wird. Damit das 3D-Modell am Ende auf Richtigkeit überprüft werden kann, werden in der Photogrammetrie die Referenzpunkte und etwaige Abweichungen in cm dargestellt. So können Fehler im Modell sichtbar gemacht werden.

Wenn Sie den Flug durchführen, nutzen Sie den automatischen GPS-Flugmodus. Damit stellen Sie sicher, dass die Überlappungen der Aufnahmen möglichst regelmäßig sind und die Bilder nachher richtig zusammengesetzt werden. Überprüfen Sie nach dem Flug stichprobenartig die Schärfe der Aufnahmen und ob die Bodenpasspunkte einwandfrei erkennbar sind.

Bearbeitung der Daten nach dem Flug

Mittels der Photogrammetriesoftware können die Bilder und (sofern vorhanden) GPS-Lagedaten zusammengefügt werden. Aus dem vorhandenen Material trianguliert die Software die genaue Position der Drohne und der Kamera im Verhältnis zur Bodengeometrie. Daraus entsteht die sogenannte Punktwolke — die Ansammlung der mehrfach vorhandenen Messpunkte am Boden. Aus dieser Punktwolke wählen Sie manuell die Bodenpasspunkte aus (anhand der Targets) und können sie den eingemessenen GPS-Positionen zuordnen. Anhand dessen kann der Vermesser im gesamten 3D-Modell jederzeit die exakte Position ablesen.

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