Geodatenerfassung mit UAS. Prof. Dr. Ansgar Greiwe Labor für Photogrammetrie und Fernerkundung FH Frankfurt am Main

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1 Geodatenerfassung mit UAS Prof. Dr. Ansgar Greiwe Labor für Photogrammetrie und Fernerkundung FH Frankfurt am Main

2 Inhalt UAS Rahmenbedingungen Rechtliche Grenzen Äußere Einflüsse Sensoren Auswertungsansätze Photogrammetrie Machine Vision Anwendungsbeispiele Orthophotomosaik Punktwolke Oberflächenmodelle A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 2 Fachbereich Architektur

3 Starrflügler und Copter Start: Fußballplatz (Rampe) Einsatzzeit: 45 Minuten (meist) eine Kamera GSD ca. 3 cm (Bildfolgezeit) Fläche: 25 - ha Start: drei PKW Stellplätze Einsatzzeit: bis 30 Minuten RGB / NIR Kamera / Thermal GSD >= 1 cm Fläche: ha A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 3 Fachbereich Architektur

4 Steuerung RC Fernsteuerung (35 Mhz, 2.4 GHz, Sichtkontakt, Störquellen, Reichweite BOS Frequenzen) Lagegestützt (INS, DGPS (EGNOS), Barometer, Magnetometer) A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 4 Fachbereich Architektur

5 Bodenstation stationär A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 5 Fachbereich Architektur

6 Bodenstation mobil A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 6 Fachbereich Architektur

7 Bodenstation A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 7 Fachbereich Architektur

8 Copter - Flugplanung A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 8 Fachbereich Architektur

9 Position Hold & Waypointnavigation A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 9 Fachbereich Architektur

10 Copter an der FH Frankfurt MD Spannweite 0.8 m 200 g Nutzlast 800 g Gesamtgewicht 10' Flugzeit 3 m/s MR X Spannweite 1.1 m 1500 g Nutzlast 3500 g Gesamtgewicht 20' Flugzeit 10 m/s AR 180 Spannweite 1.8 m 1000 g Nutzlast 5900 g Gesamtgewicht 30' Flugzeit 18 m/s A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 10 Fachbereich Architektur

11 Inhalt UAS Rahmenbedingungen Rechtliche Grenzen Äußere Einflüsse Sensoren Auswertungsansätze Photogrammetrie Machine Vision Anwendungsbeispiele Orthophotomosaik Punktwolke Oberflächenmodelle A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 11 Fachbereich Architektur

12 Aufstiegserlaubnis Haftpflichtversicherung, Flugbuch, Sicherung Landeplatz, Sichtweite Abstand Flughäfen, Tageslicht, keine Menschansammlungen... Harmonisiert seit 2012/13: 100 m Flughöhe, < 5 kg Gesamtgewicht A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 12 Fachbereich Architektur

13 Datenschutz Google Streetview: Suche nach Hausnummern ist möglich Zuhilfenahme von Adressverzeichnissen Persönliche Umstände von Betroffenen feststellbar Folge: Personenbezogene Daten können vorliegen Betroffene sind bestimmbar im Sinne 3 Abs. 1 BDSG A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 13 Fachbereich Architektur

14 Personenbezogene Daten A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 14 Fachbereich Architektur

15 Ansichten von Gebäuden: Abbildung von Gebäuden Sind diese auf Personen beziehbar? (Hausnummer erkennbar?) (Nr. am Nachbargebäude) Vorsicht bei: Vereinzelt stehenden Gebäuden (Gehöften) A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 15 Fachbereich Architektur

16 Werksschutz A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 16 Fachbereich Architektur

17 Äußere Einflüsse A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 17 Fachbereich Architektur

18 Inhalt UAS Rahmenbedingungen Rechtliche Grenzen Äußere Einflüsse Sensoren Auswertungsansätze Photogrammetrie Machine Vision Anwendungsbeispiele Orthophotomosaik Punktwolke Oberflächenmodelle A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 18 Fachbereich Architektur

19 Sensor = Nutzlast A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 19 Fachbereich Architektur

20 Kompaktkameras A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 20 Fachbereich Architektur

21 Modulationstransferfunktion A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 21 Fachbereich Architektur

22 Bestimmung der MTF A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 22 Fachbereich Architektur

23 Feine Strukturen Bayer-Pattern Foveon-Chip A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 23 Fachbereich Architektur

24 Dynamik A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 24 Fachbereich Architektur

25 ISO - Rauschen A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 25 Fachbereich Architektur

26 Inhalt UAS Rahmenbedingungen Rechtliche Grenzen Äußere Einflüsse Sensoren Auswertungsansätze Photogrammetrie Machine Vision Anwendungsbeispiele Orthophotomosaik Punktwolke Oberflächenmodelle A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 26 Fachbereich Architektur

27 Othophoto für Baugebietsnavigator A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 27 Fachbereich Architektur

28 Luftbildverband A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 28 Fachbereich Architektur

29 Luftbildverband - Mosaik mit DMC-Daten A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 29 Fachbereich Architektur

30 Internetapplikation mit aktuellen Daten A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 30 Fachbereich Architektur

31 Halde A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 31 Fachbereich Architektur

32 Probleme A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 32 Fachbereich Architektur

33 Inhalt UAS Rahmenbedingungen Rechtliche Grenzen Äußere Einflüsse Sensoren Auswertungsansätze Photogrammetrie Machine Vision Anwendungsbeispiele Orthophotomosaik Punktwolke Oberflächenmodelle A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 33 Fachbereich Architektur

34 Computer Vision (SIFT) (aus: A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 34 Fachbereich Architektur

35 SIFT Match (aus: A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 35 Fachbereich Architektur

36 Relative Orientierung A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 36 Fachbereich Architektur

37 Absolute Orientierung A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 37 Fachbereich Architektur

38 3D-Modell A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 38 Fachbereich Architektur

39 Punktwolke Straße A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 39 Fachbereich Architektur

40 TRUE Orthophotomosaik A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 40 Fachbereich Architektur

41 Inhalt UAS Rahmenbedingungen Rechtliche Grenzen Äußere Einflüsse Sensoren Auswertungsansätze Photogrammetrie Machine Vision Anwendungsbeispiele Orthophotomosaik Punktwolke Oberflächenmodelle A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 41 Fachbereich Architektur

42 Grabung Erlensee A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 42 Fachbereich Architektur

43 Aufnahme UAV: MR-X8 80 % Längsüberlappung Sigma DP1 40 m Höhe (2 cm GSD) Zeit: Datenerhebung: 30 min Datenkontrolle: 15 min A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 43 Fachbereich Architektur

44 Datenaufnahme Gesamtplan Auswertung am Desktop PC: ca. 30 min A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 44 Fachbereich Architektur

45 Datenaufnahme Detail UAV: MR-X8 90 % Längs-/Querüberlappung Sigma DP1 10 m Höhe (5 mm GSD) Zeit: Datenerhebung: 30 min Datenkontrolle: 20 min A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 45 Fachbereich Architektur

46 Datenaufnahme Detail Auswertung am Desktop PC: ca. 1-2 h A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 46 Fachbereich Architektur

47 Inhalt UAS Rahmenbedingungen Rechtliche Grenzen Äußere Einflüsse Sensoren Auswertungsansätze Photogrammetrie Machine Vision Anwendungsbeispiele Orthophotomosaik Punktwolke Oberflächenmodelle A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 47 Fachbereich Architektur

48 Anwendung Punktwolke A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 48 Fachbereich Architektur

49 Punktwolke A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 49 Fachbereich Architektur

50 Profil A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 50 Fachbereich Architektur

51 Inhalt UAS Rahmenbedingungen Rechtliche Grenzen Äußere Einflüsse Sensoren Auswertungsansätze Photogrammetrie Machine Vision Anwendungsbeispiele Orthophotomosaik Punktwolke Oberflächenmodelle A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 51 Fachbereich Architektur

52 Oberflächenmodell A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 52 Fachbereich Architektur

53 Color Infrarot A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 53 Fachbereich Architektur

54 CIR A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 54 Fachbereich Architektur

55 Filterung A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 55 Fachbereich Architektur

56 Ergebnis Spektrale Filterung A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 56 Fachbereich Architektur

57 Neigunsbasierte Filterung A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 57 Fachbereich Architektur

58 Oberflächenmodell A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 58 Fachbereich Architektur

59 Einordnung Photogr. & FE (UAV) Geändert, aus:luhmann (2003) A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 59 Fachbereich Architektur

60 Inhalt UAS Rahmenbedingungen Rechtliche Grenzen Äußere Einflüsse Sensoren Auswertungsansätze Photogrammetrie Machine Vision Anwendungsbeispiele Orthophotomosaik Punktwolke Oberflächenmodelle A. Greiwe Fernerkundung GeKo Seite 60 Fachbereich Architektur

61 FH Frankfurt am Main Labor für Photogrammetrie und Fernerkundung

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