Mittwoch, 24. August 2016

Drohnenbefliegung für Bestandspläne. Was nützt das?



Bestandsplan


Ich bin Ouri Wollschläger und arbeite nun seit 9 Monaten bei Masuch Geoinformation als Innovationsassistent. Meinen Master in Geoinformatik habe an der Beuth Hochschule für Technik in Berlin gemacht. Was zog mich nun nach dem Studium von Berlin aufs platte Land nach Kyritz bzw. Sieversdorf? Ich stamme aus Brandenburg und fühle mich hier im Grünen wohl. Die Arbeit fordert mich, macht Spaß und das Team passt.

Neben dem Tagesgeschäft aus GIS-Analysen und Kartographie bin ich bei Masuch Geoinformation für Vermessungen und Bestandspläne für Parkanlagen u. ä. verantwortlich. Damit jetzt auch zum Thema.

Bestandspläne

Wer mit der Planung von Parkanlagen o. ä. zu tun hat, weiß: Ohne einen guten Bestandsplan geht nichts. Natürlich ist eine Vermessung die Grundlage von allem. Das ist auch bei uns so. Mit GPS, Tachymeter usw. werden Wegekanten, Geländehöhen, Gebäude und Baumstandorte eingemessen. Mit über 20 Jahren Erfahrung in der Zusammenarbeit mit Landschaftsarchitekten, Architekten und dem Denkmalschutz erfassen wir die für Bestandspläne wichtigen Punkte. 

Doch ist die Vermessung erst „die halbe Miete“. Auch bei uns gehört eine gute Kartierung der Gehölze dazu. Das macht bei uns eine erfahrene Kollegin, die vor Ort neben der Artenbestimmung Infos wie Kronenansatz, Stammdurchmesser oder Vitalität erfasst. Diese Daten werden dann im GIS (Geoinformationssystem) mit den einzelnen Baumstandorten verknüpft. Analysen über Alter und Arten werden dadurch erleichtert.

Drohnen

Was aber haben nun Drohnen mit Bestandsplänen zu tun und wie kann so etwas nützen?

Als Erstes fallen manchem Leser dabei vielleicht Luftbilder ein. Das ist zwar nicht alles, aber in der Tat: Wir setzen seit über drei Jahren unseren Oktokopter zur Geodaten-Gewinnung ein. Ein sehr erfolgreiches Produkt daraus sind sehr hochaufgelöste und entzerrte Luftbilder (Orthofotos). Diese werden mittels photogrammetrischer Verfahren aus vielen Einzelaufnahmen aus Flughöhen zwischen 50 und 100 m und Passpunkten am Boden hergestellt. Wir erreichen dabei Auflösungen von einem Zentimeter pro Bildpunkt (Pixel) und besser. Darauf lassen sich kleinste Details erkennen.
Übersicht
Detailausschnitt

Digitalisierung

Klar, damit kann man Bestandspläne rein grafisch aufwerten. Aber nur dafür den ganzen Aufwand? Der Nutzen sollte doch den Aufwand übersteigen! Was geht noch?

Nicht alles muss mehr wirklich vermessen werden, diese Arbeit lässt sich verringern. Viele Objekte lassen sich einfach vom Luftbild in die Planungssoftware digitalisieren.

Digitalisierung

Interessant ist auch die Erfassung der Form und Größe der Baumkronen. Das wertet den Plan nicht nur grafisch auf, sondern kann eine wertvolle Zusatzinformation für den Planer sein. Auch sind manche Dinge auf diesem Orthofoto, quasi aus der Luft, besser als vor Ort erkennbar, wie alte „Trampelpfade“ o. frühere Wegebeziehungen in Gehölzbeständen.

Höhenmodell

Ein wichtiges Nebenprodukt der erwähnten photogrammetrischen Auswertung der Befliegungsdaten ist eine feine Punktwolke, die zu einem Höhenmodell des Geländes verarbeitet wird. Das ist erst einmal ein sog. Oberflächenmodell (DOM), ein Relief in dem Gebäude, Vegetation usw. enthalten sind. Was bringt das? Wir berechnen damit z.B. die Baumhöhen. Diese Informationen mittels „normaler“ Vermessung zu erfassen, wäre doch recht aufwendig.

Höhenmodell

Geländemodell

Aus diesem Oberflächenmodell können wir auch ein Gelände-Relief berechnen (Geländemodell, DGM). Hier sind dann Gebäude, Bäume usw. rausgerechnet. Mit den per GPS/Tachymeter gewonnenen Höhen wird unser Modell dann noch „geeicht“

Zwar muss man einschränkend sagen, dass ein einzelner Punkt im Modell noch nicht ganz die Genauigkeit eines „richtig“ vermessenen Punktes erreicht, doch bildet das berechnete Relief bzw. DGM alle kleinen Höhen, Tiefen und Kanten ab. Kleinste Geländestrukturen werden in der Fläche sichtbar. Auch für Erdmassenberechnungen sind diese Daten eine gute Grundlage.

Monitoring

Wiederholte Befliegungen bzw. deren Orthofotos können im Geoinformationssystem überlagert und als Monitoring genutzt werden. Veränderungen und Zustände lassen sich so bestens dokumentieren und erfassen (Vergleiche vor, während und nach Bauphasen).

Wetter

Alles gut? Naja, wir haben in den drei Jahren auch Lehrgeld ans Wetter zahlen müssen. Doch daraus lernt man.
Der Zeitpunkt einer Befliegung ist z.B. so eine Sache: Ein Flugtermin lässt sich nicht so einfach planen. Wird bei widrigen Windverhältnissen beflogen, können oft viele der Einzelaufnahmen nicht für die Photogrammetrie verwendet werden (unscharf, verwackelt). So können auch bei gründlicher Planung der Flugbahnen der Drohne „Löcher“ im Orthofoto resultieren.

Auch die Sonne ist wichtig, sie ist die einzige Lichtquelle. Ist es zu bewölkt, sind die Aufnahmen kontrastlos und die berechneten Luftbilder wirken „matschig“, keine Details sind zu erkennen.

Ferner ist zu überlegen, ob in unbelaubtem Zustand oder in der Vegetationsperiode beflogen wird. Sollen Baumkronen mit ihren Blättern voll erkennbar sein oder ist es wichtiger durch das Astwerk hindurch evtl. Details am Boden zu erkennen?

Ein Wunschtermin für eine Befliegung ist also leider nicht immer möglich, denn der Wettergott hat ein Wörtchen mitzureden. Insbesondere in den Übergangszeiten kann das heikel werden: Verpasst man den richtigen Zeitpunkt, verschiebt sich eine Befliegung im Extremfall vom Herbst in das Frühjahr.

Geokopter

Grundsätzlich überwiegen jedoch die positiven Erfahrungen. Für uns ist unsere Drohne, wir nennen ihn Geokopter, nicht mehr wegzudenken.

Interessiert? Gern beantworten wir Fragen.
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