Vermessung mit Drohne

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1 Vermessung mit Drohne Dataflor Aufmaßtag- Göttingen Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

2 Gliederung Vorstellung IBS Was liefert die Vermesserdrohne an Ergebnissen Photogrammetrie Was ist das? sonstige Pflicht-Themengebiete Arbeitsablauf einer Drohnenbefliegung Möglichkeiten und Einsatzgrenzen Fazit Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker - 2

3 Vorstellung Ulrich Strecker Aufgewachsen im Tiefbauunternehmen Ausbildung Abitur Maurergeselle Studium Bauingenieur 6 Jahre Bauleiter im Erdbau, Abbruch, Bodensanierung 2007 Gründung Ingenieurbüro Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker - 3

4 Vorstellung Seit 10 Jahre Ingenieurbüro IBS Vermessung, Abrechnung und Bauleitung Als Dienstleister für Erdbau, Tiefbau und Galabau Spezialisierung auf Erdassenberechnung, Abrechnungen, Maschinensteuerungen drei Ingenieure/Bachelor, drei Mitarbeiter Buchhaltung, Grafik, Büro und wir brauchen Verstärkung Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker - 4

5 Was macht uns besonders Vermessung ist nur unser Werkzeug Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker - 5

6 Leistungsspektrum Bauvermessung Geländeaufnahmen Massenberechnungen 3D Modelle Maschinensteuerung Schulung Coaching Drohnenbefliegungen Luftaufnahmen Echolot Satelliten Vermessung Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker - 6

7 Einzelpunkte - Punktwolken Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker - 7

8 Einzelpunkte- Punktwolken Einzelpunktmessung Jeder Punkt bekommt Punkt Nummer Lage Koordinate (x/y; Rechts/Hoch; Ost/Nord) Höhe Punkt Code, Beschreibung Punkte werden anhand der Punkt Codes mit Linien verbunden Oberkanten, Unterkanten, Bordsteinkanten, Belagsflächen, Grünflächen, Jeder Punkt ist Gold Wert Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker - 8

9 Einzelpunkte- Punktwolken Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker - 9

10 Einzelpunkte- Punktwolken Massenpunktmessung (Punktwolke) Jeder Punkt bekommt Lage Koordinate (x/y; Rechts/Hoch; Ost/Nord) Höhe Farbwert und/oder Intensität Sehr große Punktdichte mehrere Millionen Punkte Ausdünnung nötig Filterung nötig Klassifizierung nötig Einzelpunktgenauigkeit eher gering Gesamtmodell aber sehr nahe an Realität Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

11 Einzelpunkte- Punktwolken Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

12 Was liefert die Drohne an Ergebnissen Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

13 Was liefert die Drohne an Ergebnissen Es hängt davon ab was man unten dran hängt Fotokamera Videokamera Thermalkamera, Multispektralkamera, Laserscanner Für die Vermessung verwendet man eine Fotokamera Nicht die Drohne, sondern die Kamera sorgt für Ergebnisse Die Drohne ist nur das fliegende Stativ Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

14 Was liefert die Drohne an Ergebnissen Fotographie (keine Vermessung) Luftbilder Panoramen Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

15 Was liefert die Drohne an Ergebnissen Photogrammetrie (Vermessung) Punktwolke ( Grundprodukt) Orthophoto Vermaschung 3D - 2,5D Raster Textur 3D-Modell 3D PDF Film in der Punktwolke oder im Modell Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

18 Photogrammetrie Was ist das? Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

19 Photogrammetrie Was ist das? Sichtwinkel ist abhängig von Sensorgröße Brennweite Kamerageometrie Fotosensor Objektiv Brennweite Linse Sichtwinkel Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

20 Photogrammetrie Was ist das? Stereomatching Berechnung eines Punktes aus zwei Bildern Vorraussetzungen: 1. Bildhauptpunkte müssen bekannt sein GNSS Positionierung mit oder ohne RTK Drohne muss Position und Winkel messen und aufzeichnen immer Passpunkte erforderlich (bei RTK weniger) 2. Kamerageometrie (innere Orientierung) muss bekannt und konstant sein Kein Autofokus Kein Zoomobjektiv Objektiv mit wenig Linsenverzerrungen Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

21 Photogrammetrie Was ist das? Kleine Fehler Große Auswirkung ungenaue Kamerageometrie Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

22 Photogrammetrie Was ist das? Kleine Fehler Große Auswirkung ungenaue Kamerageometrie ungenaue Position der Kameras Folge: Software braucht Freiheitsgrade um optimale Ausgleichung zu berechnen Bündelblockausgleich Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

23 Photogrammetrie Was ist das?!!! Vorsicht - Gefahr!!! Durch den Spielraum den man der Software geben muss kommt hinten immer ein Ergebnis raus. Auf den ersten Blick ist das Ergebnis meistens sehr schön und für Präsentationszwecke super. Mit Vermessung hat Dies jedoch wenig zu tun, wenn man nicht weiß an welchen Stellschrauben man drehen soll. Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

24 Photogrammetrie Was ist das? Reduktion auf den wahren 3D Inhalt Ein Punkt wird immer aus 2 Bildern berechnet (Stereomatching) Ein Objekt ist aber auf vielen Bildpaaren Es entstehen also viele Punkte für ein Objekt Diese Punkte haben unterschiedliche Koordinaten und Höhen Es gilt den wahrscheinlichsten auszufiltern Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker -

25 Photogrammetrie Was ist das? Reduktion auf den wahren 3D Inhalt Beispiel: Flughöhe 100m GSD 14mm 1 Pixel im Bild = 14 mm am Boden Punktwolke ausdünnen auf minimalen Punktabstand von ca. 10 mm Es wurden keine 3D Informationen gelöscht Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker -

26 Photogrammetrie Was ist das? Auf was es sonst noch ankommt beim Aufnehmen der Bilder Bilder müssen sich stark überlappen Bilder müssen einen ähnlichen Bildmaßstab haben Es müssen Übergänge geschafft werden Pictures in Motion (immer in Bewegung bleiben) Zwei Bilder an der gleichen Stelle erzeugen schleifende Schnitte, verwirren die Software und können ganze Punktwolken verzerren Die Bildaufnahmepunkte sollten geplant sein Gleiche Lichtverhältnisse Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker -

27 Themen mit denen man sich sonst noch befassen muss? Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

28 sonstige Themen Fotographie Sensorauflösung und -größe Belichtungszeit, Blende, Empfindlichkeit und Co. Kameragewicht Objektiv (Linsenverzeichnung!!!!) Schnelle Speicherkarte Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

29 sonstige Themen Drohnentechnik (Modellfliegerei) Quadro-, Hexa-, oder Octokopter 1-achs, 2-achs oder 3-achs Gimbal Kameraschwenkbereich (Pitch) Akkus, Ladetechnik und Flugzeiten Flugtechniken Kommunikation mit dem Co-Pilot Notfallpläne Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

30 sonstige Themen Software und PC Hardware es gibt nicht die eierlegende Wollmilchsau Missionsplanung Stereomatching filtern, bereinigen, klassifizieren, vereinfachen starker Prozessor starke Grafikleistung viel Speicherplatz schnelle Festplatte Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

31 sonstige Themen Rechtliches Wann darf ich fliegen? Wo darf ich fliegen? Wer darf fliegen? Wieviele Personen müssen dabei sein? Wann darf ich Bilder machen? Was darf ich mit den Bildern machen? Behördenmitteilung Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

32 Der Arbeitsablauf Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

33 Arbeitsablauf Planung der Mission Aufnahmestrategie 2D oder 3D Flugplanung Geforderte Genauigkeit Flughöhe Fluggeschwindigkeit Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

34 Arbeitsablauf Außendienst Markieren und Einmessen der Pass- und Kontrollpunkte Auch bei RTK nötig, jedoch weniger Punkte Befliegung Aufnahme der Bilder Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

35 Arbeitsablauf Grundauswertung - Berechnung der Punktwolke Aufbereitung der Fotos von Diesen hängt alles ab Berechnung der absoluten Orientierung (hier wird die Qualität festgelegt) Eingangsdaten: Bilder, Kalibrierung, Koordinaten Kameras, Koordinaten Pass- und Kontrollpunkte Passpunkte zuweisen Bündelblockausgleich An dieser Stelle wird die Genauigkeit festgelegt und kann nicht mehr verbessert werden Berechnung der dichten Punktwolke Bereinigung der dichten Punktwolke Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

36 Arbeitsablauf Weitere Auswertungen je nach Bedarf Klassifizierung der Punktwolke Bodenpunkte, Gebäude, Bewuchs, Orthophoto Vermaschung 3D Modell mit Textur primitive Vermaschung Vermaschung die mit herkömmlichen CAD Systemen handlebar ist Digitalisierung von Linien Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

37 Grenzen und Möglichkeiten Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

38 Einsatzgrenzen Einsatzgrenzen What You see is what you get flächiger Bewuchs schlechte Bilder = schlechte Vermessung spiegelnde und reflektierende Flächen Wetter Regen, Nebel, schlechte Sicht, Sturm Wirtschaftliche Grenzen Große Fläche + Große Genauigkeit = unwirtschaftlich Keine Absteckung nur Aufmaß Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

39 Einsatzmöglichkeiten Möglichkeiten (Schluß mit der Schwarzmalerei) Kurze Außendienstzeit Besonders bei mehrmaliger Befliegung Besonders bei RTK Sehr gute Genauigkeiten möglich Höhengenauigkeit ca. 2,5-4,0 x Bodenauflösung Sicht von Oben ist perfekt für Geländeaufnahmen und Dächer Generierung von Mehrwerten zum gleichen Preis Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

40 Mein persönliches Fazit Aufmaß mit Drohne Göttingen - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

41 Fazit Die Möglichkeit aus Bildern derart detailgetreue Abbildungen der Realität zu erstellen ist interessant, faszinierend und genial zugleich und hat absolut seine Daseinsberechtigung Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker

42 Fragen? noch Fragen Vermessung Mummelsee - Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Strecker