Mehrdimensionale Modelle mit Phantom 4 RTK

Mit der drohnenbasierten Nahbereichsphotogrammetrie haben Sie die Möglichkeit, sehr genaue Messdatendaten zu erfassen und komplette 2D- sowie 3D-Modelle mithilfe von Drohnenbildern aus geringer Flughöhe zu erstellen. Dank moderner Kameras und durch die geringe Flughöhe, ist eine sehr hohe Auflösung möglich. Wird die Technik korrekt angewendet, kann neben der hohen Pixeldichte auch eine herausragende Genauigkeit im Zentimeterbereich oder, je nach Verwendungszweck, sogar darunter erzielt werden.

Drohnenlösungen von DJI Enterprise

DJI hat das Fliegen von Drohnen mit zahlreichen technischen Innovationen für alle lernbar und möglich gemacht. Durch die ausgereiften optischen, mechanischen sowie satellitenbasierten Flugassistenzsystemen sind die Drohnen einfach zu steuern und die Bedienung ist intuitiv. Dank des Flugassistenzsystems bleibt die Drohne selbstständig auf ihrer derzeitigen Position und selbst starker Wind kann ihr nichts anhaben. Ebenso lassen sich Flüge per App planen. Durch künstliche Intelligenz weicht die Drohne auf Ihrem Weg problemlos Hindernissen aus. Der Pilot überwacht automatische Flüge der Drohne und kann jederzeit in die Steuerung eingreifen. Die vorhandenen Softwarelösungen bietet der Vermessungs- und Kartierungsbranche eine Vielzahl an neuen Möglichkeiten wie optimiertes Projektmanagement, rationalisierte Arbeitsabläufe und minimierte vorhandene Risiken.

Drohnen in Architektur, Ingenieurwesen und Forschung

Im Baugewerbe, in der Architektur oder im Ingenieurwesen, sind Bau- und Vermessungsdrohnen wichtige Werkzeuge. Die Drohnen liefern wichtige Daten und leisten somit einen Beitrag für die Lösung vieler Herausforderungen. Sie rationalisieren Prozesse, vereinfachen das Baustellenmanagement und verkürzen Projektdauern und verbessern so die Sicherheit und Produktivität auf der ganzen Linie. Für Vermessungs- und Bauvorgänge haben sie sich somit als wesentliches Werkzeug etabliert. 

Praktische Anwendung von Drohnen

Am Beispiel einer Phantom 4 RTK zeigen wir den Prozess auf, wie mittels Drohnenaufnahmen ein präzises 2D- oder 3D-Modell erstellt werden kann. Somit entsteht ein virtuelles Modell, welches die Gegenwart mit einer möglichen Zukunft verschmelzen lässt. Damit lässt sich ein Bauvorhaben gerade auch gegenüber kritischen Personengruppen visualisieren.

Vorher:

Nachher:

Modellprozess für 3D Mapping mit Drohnen

Das 3D-Mapping mit Drohnen besteht aus einem Prozess aus vier Schritten: Der Vorbereitung, der Planung, der Mission, der Datenerfassung und schlussendlich der Verarbeitung der Daten.

Vorbereitung

Zu den Vorbereitungen auf eine Mission, zählen regelmässige Softwareupdates der Drohne, um vorhandene Voreinstellungen weiter zu optimieren oder die Sicherheit durch die Anpassung von bestehendem Kartenmaterial für Produktverwender und unbeteiligte Personen gleichermassen zu erhöhen. Informieren Sie sich vor einer Mission bereits zu Hause gut, über welches Gebiet Sie fliegen, denn es gibt auch Regionen in der Schweiz, welche als Sperrzone gelten. In solch einem Gebiet verweigert die Drohne einen Start. Alle wichtigen Informationen über geltende Gesetze finden Sie auf der Plattform Safe Drone Flying. 

Planung der Mission

Sie können vordefinierte Flugmodi verwenden, die Ihnen bei der Einstellung des richtigen Settings helfen. Klären Sie auch, welches Format und welche Flughöhe Sie für die Aufnahme benötigen, um das gewünschte Resultat zu erzielen.
Sie benötigen für ein 3D-Modell meistens mehr Aufnahmen, bestenfalls aus verschiedenen Richtungen und Winkeln, als für ein zweidimensionales Modell. 

Ein weiterer entscheidender Faktor ist die gewünschte Genauigkeit punkto horizontaler und vertikaler Achse. Dazu gibt es mehrere Optionen. Je nach Fläche benötigen Sie eine vorgängige Einmessung zusätzlicher Koordinaten oder bestehender Messpunkte. 
Nebst den Kosten ist vor allem die Genauigkeit des gewünschten Modells zentral. Wird die Genauigkeit als weniger wichtig eingestuft, kann auch mit Checkpoints gearbeitet werden. Diese dienen dazu, die Aufnahmen in ein bekanntes Verhältnis (real ausgemessen) zu skalieren.

Datenerfassung mit Drohnen

Wenn die Drohne losfliegt und mit der Datenerfassung beginnt, ist es wichtig, dass Sie die Umgebung und der Fortschritt der Mission stets im Auge behalten. Falls ein Akkuwechsel erforderlich ist, wird die Drohne selbstständig zum Startzeitpunkt zurückfliegen und sicher landen. Damit dies gewährleistet ist, sollte der Startplatz einer Mission immer frei bleiben. Ist der Akku ausgetauscht, kann die Mission fortgesetzt werden.

Verarbeitung der Daten

Am Beispiel von DJI Terra werden alle Missionsdaten, inklusive Bilder, in einem Ordner gespeichert.

Zusätzliche erfassen Sie die Lage von virtuellen GCP oder die Abstände zwischen visuellen Markierungen, die Sie für Ihr Modell genutzt haben. Sie können vor der Berechnung Ihres Modells die exakte Position der Marker auf die betroffene Aufnahme auswählen. Diese Informationen fliessen in die Korrektur des Modells ein und verbessern die Genauigkeit insgesamt.

Wenn das Modell erstellt ist, können Sie weitere Messungen vornehmen und diese Daten für Ihre Projekte nutzen. Je nach Anbieter und Software unterscheiden sich die Möglichkeiten.

Für den Einstieg in diese Verfahrenstechnik ist die Phantom 4 RTK eine preiswerte Lösung. Mit der Matrice 300 in Verbindung mit Zenmuse P1 oder L1 werden auch höhere Auflösungen oder deutlich kürzere Prozessierungszeiten möglich.

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