23. CAD-Tag der MuM acadgraph GmbH

Transkript

1 23. CAD-Tag der MuM acadgraph GmbH Erfahrungsbericht der Stadt Rheine nach einem Jahr UAV-Einsatz im Vermessungsdienst neue Wege der Datenerfassung in der Ingenieurund technischen Vermessung

2 Agenda 1. Profil und Aufgaben PG 57 - Vermessung und Geoinformationsdienste 2. Systemarchitektur in der Vermessung und automatisierter Datenfluss 3. Technische Ausstattung a. Hardware b. Software 4. Photogrammmetrie als neuer Weg der Datenerfassung 6. Ausblick / Erwartungen 7. Zusammenfassung / Fazit

3 Agenda 1. Profil und Aufgaben PG 57 - Vermessung und Geoinformationsdienste 2. Systemarchitektur in der Vermessung und automatisierter Datenfluss 3. Technische Ausstattung a. Hardware b. Software 4. Neue Wege in der Datenerfassung 6. Ausblick 7. Zusammenfassung / Fazit

4 1. Profil und Aufgaben PG

5 1. Profil und Aufgaben PG Vermessung und Bodenordnung, PV Karina Groß de Wente Qualifiziertes Vermessungsamt im Sinne von 2 VermKatG NRW mit 11 Mitarbeiter/innen + 2 Azubi Geschäftsstelle des Gutachterausschusses und Umlegungsausschusses Aufgaben: Bodenordnung, Wertgutachten, Konversionsmanagement, Katastervermessung, Ingenieurvermessung und Technische Vermessung 5702 Geoinformationsdienste, PV Norbert Kenning 2 Mitarbeiter/innen Systemadministration GIS/CAD (ca. 20 CAD-Arbeitsplätze, teilweise mit Fachapplikationen wie StadtCAD (Bauleitplanung), B&B (Straßen- und Kanalplanung), SaGIS-Kanal (Kanalkataster), Fachlösungen für den Bereich der Architektur) Systemadministration des WebGIS MapEdit Desktop (150 Arbeitsplätze mit ca Logins/Monat) und MapEdit Mobile (Auskunft im Internet)) Administration der mobilen Datenerfassung (12 Tablets mit der Erfassungssoftware MovE)

7 2. Systemarchitektur und Automatisierter Datenfluss (alt) Katastervermessung Technische Vermessung GEOgraf A3 GEOgraf A3 Arbeitsebene GIS ALKIS Kanalkat. Baumkat. Topografie Vermessung N.N. Arbeitsebene Vermessung Ora2GEOgraf Schnittstelle GIS-Datenbank (Oracle 12g)

8 2. Systemarchitektur und Automatisierter Datenfluss (alt) Katastervermessung Technische Vermessung GEOgraf A3 GEOgraf A3 Arbeitsebene GIS ALKIS Kanalkat. Baumkat. Topografie Vermessung N.N. Arbeitsebene Vermessung Ora2GEOgraf Schnittstelle GIS-Datenbank (Oracle 12g)

9 2. Systemarchitektur und Automatisierter Datenfluss (neu) Technische Vermessung GEOgraf KIVID GEOgraf A3 Arbeitsebene GIS ALKIS Kanalkat. Baumkat. Topografie Vermessung N.N. Arbeitsebene Vermessung Ora2GEOgraf Schnittstelle GIS-Datenbank (Oracle 12g)

11 3. Technische Ausstattung Trimble SX 10 Multikopter Evo X8 Sony Alpha 6000 Hardware Vollwertiger Tachymeter Scanning-Totalstation bis zu Punkte/s Integrierte Farbkamera Octocopter mit GPS-Empfänger, redundante Rotorantriebe, Autonome Flugführung, Coming- Home Funktion, Nutzlast 4,5 7,5 kg, Flugzeit bis zu 42 Min. Systemkamera (24 Megapixel) Objektiv mm f/5.6, 7.5 cm Display Aufsatz: Image Vector MONO (GPS-Empfänger mit Initialsystem) Software Agisoft PhotoScan zur photogrammetrischen Auswertung GEOgraf/GEOgraf Vision Erzeugte Datenformate: Punktwolke als LAS-Datei Orthofoto mit einer Bodenauflösung 2 cm im GEOTIF-Format DGM im LandXML-Format DEM (Höhenmodell) als GEOTIF-Format, Digitalisierte Vektordaten

12 Agenda 1. Profil und Aufgaben PG 57 - Vermessung und Geoinformationsdienste 2. Systemarchitektur in der Vermessung und automatisierter Datenfluss 3. Technische Ausstattung a. Hardware b. Software 4. Photogrammmetrie als neuer Weg der Datenerfassung 6. Ausblick 7. Zusammenfassung / Fazit

13 4. Photogrammmetrie als neuer Weg der Datenerfassung Luftbilder, digitale Orthophotos, Luftbilder in Schrägansicht Nur Orthophotos mit einer hohen Bodenauflösung (< 10 cm) haben eine vermessungstechnische Relevanz Präsentationszwecke Feldvergleiche Turnusmäßige Auflage vom gesamten Stadtgebiet (alle 3 Jahre, Bodenauflösung 10 cm) durch Bezirksregierung Köln, Abteilung 7 (Geobasis NRW) Kostenintensiv bei eigener Beauftragung

14 4. Photogrammmetrie als neuer Weg der Datenerfassung Luftbildmessung mittels Kameradrohnen (UAV) im Dienstleistungsauftrag (2014) Genauigkeitsansprüche übertroffen hochauflösendes Luftbild Punktwolke Alternative zur topografischen Vermessung Feldvergleich Geländehöhen, Bauwerkshöhen Topografische Begrenzungslinien Einschränkung bei Bäumen Einschränkung bei Gebäuden Wirtschaftliche Alternative / Ergänzung Manko: Auswertbarkeit der Daten Klassifizierung der Punktwolke nur teilweise möglich Fehlende Erfassungswerkzeuge

15 4. Photogrammmetrie und Scan als neue Wege der Datenerfassung Luftbildmessung mittels eigenen Multikopter (ab 2017), terrestrische Erfassung durch SX10 (ab Ende 2018) Daten Just-in-Time hochauflösendes Luftbild Punktwolke Verbesserte Auswertbarkeit der Daten differenziertere Klassifizierung der Punktwolke Automatisierte Punkterkennung Punktwolke gewinnt immer mehr an Bedeutung DGM (Längs- und Querprofile, Erdmassenermittlung etc.) Monitoring

17 1. Gewerbegebiet Holsterfeld Fläche = 28,5 ha 3 Flüge à 35 Min Flughöhe: 60 m Passpunkte: Einzelbilder Orthofoto mit Bodenauflösung 2 cm Punktwolke mit ca. 1,4 Milliarden Punkte, Arbeitsgrundlage: reduzierte Punktwolke mit 14 Millionen Punkte

18 1. Gewerbegebiet Holsterfeld DOM/DEM aus Drohnenbefliegung

19 1. Gewerbegebiet Holsterfeld Detail aus Orthofoto

20 1. Gewerbegebiet Holsterfeld Bestandsaufnahme für Grundlagenpläne Orthofoto mit Bodenauflösung von 2 cm als Grundlage zur Digitalisierung von Grundlagenpläne (Nutzungsflächen, versiegelte Flächen, Baumbestand) Hochgenaues DGM als Grundlage für Straßen- und Entwässerungsplanung (Längs- und Querprofile)

21 2. Konversionsfläche General Wever Kaserne DOP 10 von 2017

22 2. Konversionsfläche General Wever Kaserne Orthofoto Altbestand aus Drohnenbefliegung

23 2. Konversionsfläche General Wever Kaserne Orthofoto während Rückbau aus Drohnenbefliegung

24 2. Konversionsfläche General Wever Kaserne DOM/DEM während Rückbau aus Drohnenbefliegung

25 2. Konversionsfläche General Wever Kaserne Erdmiete, photogrammetrische Aufnahme mit Drohne/Kamera

26 2. Konversionsfläche General Wever Kaserne DOM/DEM während Kanalbau aus Drohnenbefliegung

27 2. Konversionsfläche General Wever Kaserne DOM/DEM während Kanalbau aus Drohnenbefliegung

28 2. Konversionsfläche General Wever Kaserne Bestandsdokumentation und Monitoring Orthofoto mit Bodenauflösung von 2 cm als Grundlage zur Digitalisierung von Grundlagenpläne (Nutzungsflächen, versiegelte Flächen, Baumbestand) Regelmäßiger Bildflug im laufenden Betrieb zur Bestandsdokumentation Monitoring: Regelmäßiger Bildflug zur Kontrolle der bewegten Erdmassen, Abbruchmassen) Hochgenaues DGM als Grundlage für Grünflächen- und Entwässerungsplanung (Längs- und Querprofile) Dokumentation des Baufortschritts

29 3. Visualisierung Historische Meile

30 3. Visualisierung Historische Meile Visualisierung für Entscheidungsprozess Aufnahme der Fassaden und Straßenbeläge mit der Systemkamera Sony alpha 6000 mit dem Aufsatz Image Vector MONO Orthofotos von Gebäudefassaden Hilfsmittel in der politischen Beratung und im Entscheidungsprozess Hilfsmittel bei der Fassadenneugestaltung

31 4. 3D-Gebäudemodelle

32 4. 3D-Gebäudemodelle Visualisierung für Entscheidungsprozess Aufnahme der Fassaden mit der Systemkamera Sony alpha 6000 mit dem Aufsatz Image Vector MONO Orthofotos von Gebäudefassaden Orthofotos auf 3D-Stadtmodell angepasst Hilfsmittel bei der Fassadenneugestaltung und im Denkmalschutz

34 6. Ausblick / Erwartungen 1. Bereitstellung der Daten für eine breite Anwenderschaft - weg von der Expertenebene hin zur Benutzerebene getreu dem Motto einmal erfassen, vielfach nutzen 2. Darstellung von Punktwolke, Orthofoto und Panoramabilder in MapEdit Desktop / 3D-Viewer Cesium / ee-viewer mit entsprechenden Auswertefunktionen (Messfunktion, Klassifizierung der Punktwolke) 3. Die mittels der Systemkamera Sony alpha 6000 mit dem Aufsatz Image Vector MONO erstellten 3D-Gebäudemodelle (einschließlich Gebäudetextur) sollen in das 3D-Stadtmodell importiert und im 3D-Viewer Cesium visualisiert werden 4. Fortführung der CITYGML-Daten, Export/Import aus/ins 3D- Stadtmodell

35 6. Ausblick / Erwartungen Beispiele der Klassifizierung, Unterscheidung nach Bodenpunkte, Gebäude, Bewuchs, Straßenmobiliar

36 6. Ausblick / Erwartungen 1. Bereitstellung der Daten für eine breite Anwenderschaft - weg von der Expertenebene hin zur Benutzerebene getreu dem Motto einmal erfassen, vielfach nutzen 2. Darstellung von Punktwolke, Orthofoto und Panoramabilder in MapEdit Desktop / 3D-Viewer Cesium / ee-viewer mit entsprechenden Auswertefunktionen (Messfunktion, Klassifizierung der Punktwolke) 3. Die mittels der Systemkamera Sony alpha 6000 mit dem Aufsatz Image Vector MONO erstellten 3D-Gebäudemodelle (einschließlich Gebäudetextur) sollen in das 3D-Stadtmodell importiert und im 3D-Viewer Cesium visualisiert werden 4. Fortführung der CITYGML-Daten, Export/Import aus/ins 3D- Stadtmodell

38 7. Zusammenfassung / Fazit 1. Schnelle und kostengünstige Methode der Datenerfassung 2. Ergänzung der sonstigen Aufnahmemethoden in Abhängigkeit von der Aufgabenstellung, den örtlichen Gegebenheiten und den erforderlichen Genauigkeiten 3. Hochauflösende Orthofotos (Bodenauflösung 2 5 cm) dienen als Digitalisierungsgrundlage für versiegelte Flächen, Nutzungsflächen, Baumbestand (Einschränkung: verschattete, nicht einsichtbare Bereiche) 4. Hochgenaues DGM, DOM/DEM als Grundlage für höhenrelevante Planungen (Längs- und Querprofile für Entwässerungs-, Straßenplanung oder Geländemodellierung) 5. Hilfsmittel im Monitoring, Bauwerkskontrolle, Massenermittlung im laufenden Betrieb 6. Sicherheit der Mitarbeiter (Vermessungen im fließenden Verkehr seltener notwendig) 7. Erstellte Fassadenpläne / visualisierte 3D-Gebäudemodelle als Grundlage zur Sanierung, Restaurierung oder Modernisierung

39 Kontakt: Stadt Rheine Fachbereich Planen und Bauen - Geoinformationsdienste - Norbert Kenning Klosterstraße Rheine Tel. +49 (5971) norbert.kenning@rheine.de Fragen