Hochauflösende topografische Kartierung
Unbemannte Flugsysteme (UAS) haben sich von Freizeitgeräten zu unverzichtbaren Werkzeugen für die professionelle geodätische Kartierung entwickelt.
Heute sind Drohnen ein fester Bestandteil der Arbeitsabläufe von Vermessungsingenieuren, Bauingenieuren und Umweltwissenschaftlern weltweit. Fortschritte in Sensorik, Automatisierung und Datenverarbeitung ermöglichen es ihnen, Ergebnisse zu liefern, die traditionelle Methoden nicht nur erreichen, sondern häufig sogar übertreffen.
Während herkömmliche topografische Vermessungen auf Bodenteams mit Tachymetern oder teure bemannte Flugzeuge angewiesen waren, bieten Drohnen eine schnellere, sicherere und flexiblere Alternative. Durch die Erfassung hochauflösender Bild- und LiDAR-Daten erzeugen sie detaillierte digitale Modelle der Erdoberfläche. Das Ergebnis: geringere Kosten, verkürzte Projektzeiten und ein breiterer Zugang zu präzisen Geodaten in verschiedensten Branchen.
Wie Drohnen hochauflösende Karten liefern
Im Zentrum der drohnengestützten Kartierung stehen zwei primäre Methoden der Datenerfassung: Photogrammetrieund LiDAR.
Photogrammetrie nutzt überlappende Bilder, die von drohnengestützten Kameras aufgenommen werden. Mithilfe moderner Software werden diese Bilder zu präzisen dreidimensionalen Rekonstruktionen zusammengesetzt, die texturierte Modelle, Orthomosaike und Höhenlinienkarten erzeugen. Moderne hochauflösende Systeme, integriert in Drohnenplattformen, erfassen dabei millimetergenaue Details über große Flächen hinweg.
LiDAR erzeugt dichte Punktwolken, indem schnelle Laserimpulse auf den Boden ausgesendet werden. Anders als die Photogrammetrie kann LiDAR Vegetation durchdringen und feine Geländevariationen erfassen – ein entscheidender Vorteil für Forstwirtschaft, Hochwassermodellierung oder Infrastrukturprojekte, die eine exakte Abbildung des Geländes erfordern.
Unterstützende Technologien wie stabilisierte Gimbals, RTK/PPK-GNSS-Empfänger und modulare Nutzlastsysteme erhöhen sowohl die Genauigkeit als auch die Flexibilität. Zusammengenommen bilden diese Komponenten ein Hardware-Ökosystem, das es Vermessungsdrohnen ermöglicht, den präzisen Anforderungen moderner Kartierungsprojekte gerecht zu werden.
Vom Rohdatenstrom zur nutzbaren Karte
Die Datenerfassung ist nur der erste Schritt. Um Luftbilder oder LiDAR-Scans in nutzbare Informationen zu verwandeln, ist ein strukturierter Workflow notwendig:
Flugplanung: Software definiert Missionsparameter wie Abdeckung, Überlappung und Flughöhe, um eine konsistente und systematische Datenerfassung sicherzustellen. Die Drohnen führen diese Routen anschließend autonom aus.
Datenverarbeitung: Spezialisierte LiDAR-Software erstellt orthorektifizierte Bilder, dichte Punktwolken und hochpräzise Höhenmodelle.
Aus diesem Workflow entstehen zwei zentrale Geoprodukte:
Digitale Oberflächenmodelle (DSM): Stellen die Höhe aller Oberflächenobjekte dar, einschließlich Vegetation, Gebäude und Infrastruktur. DSMs sind essenziell für Stadtplanung, Sichtbarkeitsanalysen und Umweltüberwachung.
Digitale Geländemodelle (DTM): Filtern oberirdische Objekte heraus und geben die reine Erdoberfläche wieder. DTMs sind unverzichtbar für hydrologische Modellierungen, geologische Untersuchungen und Infrastrukturplanung.
Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden, die oft Wochen dauern, können Drohnen DSMs und DTMs innerhalb von Stunden erzeugen – und so Entscheidungen sowie Projektumsetzungen erheblich beschleunigen.
