Praktischer Einsatz der Drohnenbefliegung in der Vermessung

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Eduard Viktor Engel
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1 Praktischer Einsatz der Drohnenbefliegung in der Vermessung Arbeitsablauf und Herausforderungen

2 Vermessungsbüro Käser Ingenieure GbR Geschäftsführer: Helmut Käser und Matthias Käser Mitarbeiter: ca Standorte mit Hauptsitzen in Fellbach Untergruppenbach 2014: Einstieg in die UAV Vermessung Hexacopter der Firma Height Tech PhotoScan Pro der Firma Agisoft 2

3 Inhalt 1. Einsatzgebiete 2. Voraussetzungen 3. Vorplanung 4. Bildflug 5. Auswertung 6. Fazit 3

4 1. Einsatzgebiete Bestandsaufnahmen Schadensdokumentation Stadtentwicklung und Städteplanung Visualisierung für Präsentationszwecke 4

5 2. Voraussetzungen 2.1 Hardware und Software Flexibel einsatzbereite Ausrüstung Flexibel einsatzbereites Außendienstteam Hochleistungsrechner (128 MB Arbeitsspeicher) oder Netzwerklösung 5

6 2. Voraussetzungen 2.2 Auftragsspezifische Voraussetzungen Zeitfenster von mindestens 2 Wochen Witterungsbedingungen Ausschreibungsanforderungen Größe und Geometrie des Objekts Menge und Art der Vegetation Anzahl der relevanten Punkte 6

7 2. Voraussetzungen 2.3 Rechtliche Voraussetzungen Pilotenbescheinigung Herstellerschulung in Theorie und Praxis oder Bescheinigung eines Modellbauclubs Haftpflichtversicherung für das UAV Allgemeine Flugerlaubnis für unkontrollierten Luftraum Flüge über bebautem Gebiet erfordern die Anmeldung beim zuständigen Ordnungsamt oder der Polizeibehörde Flüge innerhalb von Kontrollzonen von Flughäfen müssen mit der Flugsicherung abgeklärt werden Flüge über Industrieanlagen müssen zusätzlich mit der Betriebsfeuerwehr abgestimmt werden Deutsche Flugsicherung, , Nachrichten für Luftfahrer, Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, 2014, Kurzinformation über die Nutzung von unbemannten Luftfahrtsystemen, BMVI, Bonn 7

8 3. Vorplanung UAV: Hexacopter der Firma Height Tech Kamera: Sony a7r Auflösung: 36 Mio Pixel Objektiv: 35mm 8

9 3. Vorplanung 3.1 Berechnung der Parameter Die Wahl der Flugparameter richtet sich nach: Der geforderten Bildauflösung Der Objektgeometrie und den geforderten Objektdetails Den Lichtverhältnissen Der Längs- und Querüberdeckung 3D-Objekt oder Orthophoto Quelle: 9

10 3. Vorplanung Georeferenziertes Luftbild als Grundlage für die Flugplanung Quelle: 10

11 3. Vorplanung Flugroutenplanung Mit Wegpunkte-Software erstellte Flugroute 11

12 3. Vorplanung Beispiele für Passpunkte (Aufnahmehöhe: ca. 40m) Grenzbolzen Stahlnagel Kreismarke Laserscanner Zielmarke 12

13 3. Vorplanung Passpunkt- und Kontrollpunktverteilung Weinberg in Gundelsheim 13

14 4. Bildflug Vorort müssen die in der Vorplanung gewählten Parameter überprüft werden. Der Start und die Landung erfolgen manuell Die Flugroute wird autonom abgeflogen Ein Feldrechner dient zur Kontrolle des Flugs und für eventuelle Änderungen der Flugroute Kameraeinstellungen Möglichst kurze Belichtungszeit Möglichst niedrige Isowerte Weinberg in Gundelsheim, Nadirbildverband 14

4. Bildflug Zusätzliche Horizontalaufnahmen sind in der Befliegung aufwändiger und müssen oft aufgrund der Objektumgebung manuell geflogen werden.

15 4. Bildflug Zusätzliche Horizontalaufnahmen sind in der Befliegung aufwändiger und müssen oft aufgrund der Objektumgebung manuell geflogen werden. Für hochwertige 3D Modelle werden zusätzlich terrestrische Aufnahmen durchgeführt Laserscanner Terrestrische Bildaufnahmen Weinberg in Gundelsheim, Horizontaler Bildverband 15

16 5. Auswertung Arbeitsablauf der Auswertung Transformation der Passpunkte Aussortieren unbrauchbarer Bilder CAPLAN / Manuell Bildschärfenüberprüfung Aussortieren unscharfer Bilder Ausrichtung des Bildverbandes Orientierung des Bildverbandes Berechnung der dichten Punktwolke PhotoScan Pro Manuelle Bearbeitung der Punktwolke Stapelverarbeitung - Vermaschung - Texturierung - Orthophotos horizontalen Orthophotos PhotoScan Pro / Weiterverarbeitung für ITWO Civil / Bestandspläne und 3D-Modelle AutoCAD 16

17 5. Auswertung Übersicht mit Orthophoto Weinberg in Gundelsheim 17

18 5. Auswertung Südansicht mit Kamerapositionen Weinberg in Gundelsheim 18

19 5. Auswertung Bestandsplan mit Orthophoto Bahnhof Jagstzell 19

20 5. Auswertung Bestandsplan mit Dreiecksvermaschung Bahnhof Jagstzell 20

21 5. Auswertung Dichte Punktwolke, Auflösung: Mittel Dichte Punktwolke, Auflösung: Hoch 21

22 5. Auswertung Dreiecksvermaschung, Auflösung: Mittel Dreiecksvermaschung, Auflösung: Hoch 22

23 5. Auswertung Hohe Rechneranforderungen Das Werkzeug zur Punktwolkenbearbeitung ist in PhotoScan nicht optimal PhotoScan lässt den Import von Punktwolken nicht zu Werkzeug zur automatischen Klassifizierung der Punktwolke 23

24 6. Fazit Hohe Zeitliche Flexibilität erforderlich Effiziente Arbeitsabläufe müssen generiert werden Low-Cost System oder Highend-Lösung Unbeständige Wetterverhältnisse Geeignet für Gebiete mit harten Flächen Steinbruch, Straßen, Gebäude 24

25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 25

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