Jahrelang galt die Baubranche als eine der am wenigsten digitalisierten Branchen der Welt. Doch heute macht Technologie Baustellen schneller, sicherer und effizienter – und Drohnen spielen in dieser neuen Ära digitaler Werkzeuge eine wichtige Rolle. Dieser Artikel zeigt Ihnen den Einstieg in die Drohnenvermessung und gibt Ihnen die Informationen, die Sie brauchen, um mit der Drohnenvermessung in Ihrem Bauprojekt zu beginnen.
Auswahl der Hardware für die Drohnenvermessung
Das offensichtlichste Werkzeug in Ihrem Drohnen-Vermessungsset ist die Hardware: die Drohne selbst und ergänzende Technologien wie AeroPoints, um genaue Vermessungsdaten zu garantieren.
In den letzten Jahren hat der technologische Fortschritt dazu geführt, dass Drohnendaten immer genauer geworden sind – und somit das perfekte Werkzeug für Bauunternehmer sind, die ihren Betrieb aufrüsten möchten. Sie bieten zentimetergenaue Präzision, aber ohne den Aufwand, die Kosten und die spezielle Ausbildung, die für den Einsatz herkömmlicher Vermessungsmethoden erforderlich sind.
Welche Drohne ist für die Vermessung am besten geeignet?
Drohnen gibt es in vielen verschiedenen Ausführungen und Größen, von denen jede je nach Bedarf ihre eigenen Vorteile bietet. Bei der Auswahl der richtigen Drohne für Ihre Bauprojekte sollten Sie vor allem drei Dinge berücksichtigen:
- Größe der zu vermessenden Fläche
- Anforderungen an die Kamera
- Budget
Größe des Vermessungsgebietes
Für die Befliegung größerer Bauprojekte empfehlen sich Starrflügler oder VTOL-Drohnen (Vertical Takeoff and Landing). Sie fliegen schneller als Quadrocopter und eignen sich daher gut, um große Flächen in kürzerer Zeit zu erfassen. Je nach Baustelle und Flugbedingungen kann der Flug einer Starrflügler-Drohne effizienter sein als der Flug mehrerer Multirotor-Drohnen (Unmanned Aerial Vehicles, UAVs). Starrflügler-Drohnen können mit einer Akkuladung im Vergleich auch wesentlich länger fliegen.
Andererseits können Starrflügler nicht schweben. Sie benötigen mehr Platz zum Wenden und eine Landebahn zum Starten und Landen. Eine Ausnahme bilden VTOL-Drohnen, die senkrecht starten und landen können – daher der Name. Kleinere Bauprojekte oder urbane Umgebungen sollten besser mit einem Quadcopter vermessen werden, da sie wahrscheinlich nicht die Geschwindigkeit und die lange Akkulaufzeit von Starrflügler-Drohnen benötigen.
Im Allgemeinen können Baustellen mit einer Fläche von weniger als 200 Hektar gut mit einem Quadcopter vermessen werden. Für größere Bauprojekte sollte eine Starrflügler- oder VTOL-Drohne in Betracht gezogen werden.
Kameras und Sensoren für Drohnenvermessung
Eine hochwertige Vermessungskamera sollte über einen 20 MP-Sensor oder besser verfügen. Achten Sie auch auf die Spezifikationen der Kamera, die sich auf den Bodenabstand (GSD) und die Bildauflösung auswirken. Obwohl 20 MP die Mindestanforderung ist, sollten Sie bedenken, dass mehr Megapixel auch mehr Daten bedeuten, die verarbeitet werden müssen. Ihr Bild wird schärfer, aber das Hochladen der Daten dauert länger.
Für Vermessungszwecke sollte eine Kamera mit mechanischen Verschluss (Global Shutter) in Betracht gezogen werden. Dadurch wird der Rolling-Shutter-Effekt bei schnellen Bewegungen reduziert, der zu starken Verzerrungen der Bilder führt und die Genauigkeit der erzeugten 3D-Modelle erheblich beeinträchtigt.
Je nach Genauigkeitsanforderungen können Sie eine Drohne mit einem Lidar-System (Light Detection and Ranging) verwenden. Anstelle einer herkömmlichen Fotokamera senden Lidar-Sensoren Laserimpulse aus und erfassen die Daten. Wenn Sie stark bewachsene Gelände vermessen oder eine andere Genauigkeit benötigen, ist Lidar möglicherweise besser geeignet als die Photogrammetrie.
Die Kameras sind nicht unbedingt an einen bestimmten Drohnentyp gebunden. Bei einigen Drohnen können die Kameras ausgetauscht werden, bei anderen nicht. Stellen Sie sicher, dass die Drohne, in die Sie investieren, qualitativ hochwertige Bilder aufnehmen kann. Wenn Sie Lidar benötigen, sollten Sie ebenfalls prüfen, ob die von Ihnen gewählte Drohne über diese Option verfügt.
Das Budget
Natürlich spielt auch das Budget eine Rolle, vor allem, wenn Sie eine Neuinvestition planen. Starrflügler und VTOL-Drohnen kosten in der Regel 3-4 mal so viel wie Quadcopter, Ihr Budget ist also ein Faktor bei der Kaufentscheidung.
Dennoch sollten Sie bei der Wahl Ihrer Drohne die Gesamtbetriebskosten im Auge behalten. Quadrocopter eignen sich besser für die Vermessung kleinerer Bauprojekte, können aber auch größere Baustellen mit Batteriewechsel bewältigen. Starrflügler und VTOL-Drohnen sind teurer, aber ideal für große Bauprojekte, da weniger Batteriewechsel nötig sind.
Sie sind sich noch nicht sicher, welche Drohne für Sie am besten geeignet ist? Kontaktieren Sie unser Team, um eine Drohnenempfehlung zu erhalten, die auf den spezifischen Anforderungen Ihres Unternehmens basiert.
Höhere Genauigkeit in der Drohnenvermessung durch Bodenpasspunkte
Auch wenn die Drohnenvermessung ohne Bodenpasspunkte (GCPs) möglich ist, erzielen Sie eine wesentlich höhere Genauigkeit, wenn Sie eine Bodenkontrolle verwenden. Glücklicherweise gibt es Hightech-Hardware, die auch die Bodenkontrolle erleichtert.
Die AeroPoints von Propeller sind GPS-fähige intelligente Bodenpasspunkte. Sie bieten die gleiche Präzision wie herkömmliche Kontrollpunkte, und zwar ganz ohne Aufwand. Platzieren Sie einen AeroPoint auf Ihrer Baustelle, schalten Sie ihn ein und fliegen Sie Ihre Mission. Wenn Sie sich für einen PPK-Workflow (Post-Processing Kinematic) entscheiden, dient der AeroPoint als Basisstation und GCP in einem und hilft dabei, die Drohnenbilder am Boden zu fixieren. Dies ist die schnellste und einfachste Methode, um genaue Vermessungsergebnisse zu erhalten.
Umgang mit Vorschriften und Einschränkungen
Als Nächstes werfen wir einen Blick auf die Vorschriften, die Sie bei der Drohnenvermessung beachten müssen.
Die Drohnen-Hardware ist heutzutage recht einfach zu bedienen, aber bevor Sie Ihre Drohne fliegen lassen können, müssen Sie einige grundlegende Genehmigungsschritte durchführen. Dieser Schritt soll in erster Linie sicherstellen, dass Drohnenpiloten ihren lokalen und regionalen Luftraum kennen.
Im Jahr 2021 hat die Europäische Agentur für Flugsicherheit (EASA) die bestehenden Gesetze der einzelnen Mitgliedstaaten für den kommerziellen und den allgemeinen Betrieb von Drohnen durch eine Reihe von Standards ersetzt, die für alle Drohnenbetreiber gelten.. Nach diesen Vorschriften wird der Betrieb von Drohnen in drei verschiedene Kategorien eingeteilt: offen, spezifisch und zertifiziert.
Jede Kategorie entspricht dem Grad des Risikos, das mit dem Betrieb einer Drohne verbunden ist. Die Kategorie „offen“ stellt das geringste Risiko dar, gefolgt von der Kategorie „spezifisch“ und schließlich der Kategorie „zertifiziert“, die das höchste Risiko darstellt. Die offene Kategorie ist in drei weitere Unterkategorien unterteilt, die von der Klassenkennzeichnung und dem Gewicht der Drohne abhängen. Vermessungsarbeiten mit Drohnen fallen in der Regel in die offene Kategorie A2, die allgemein als „risikoarm“ eingestuft wird.
Vermessungsteams, deren Tätigkeiten in die offene A2-Kategorie mit geringem Risiko fallen, müssen eine Luftfahrtkenntnisprüfung ablegen und die einzelnen Bediener müssen sich registrieren lassen. In Situationen mit höherem Risiko, z. B. beim Fliegen in großer Höhe, in der Nähe bewohnter Gebiete oder außerhalb der Sichtlinie, kann das Risiko steigen und in die Kategorie „Spezifisch“ fallen. In diesem Fall müssen Pilotinnen und Piloten bei der zuständigen Luftfahrtbehörde des Landes, in dem sie arbeiten, eine Bewertung des spezifischen operationellen Risikos (SORA) einreichen. Bitte beachten Sie, dass die EASA-Mitgliedsstaaten eigene Vorschriften haben können, die von den Betreibern eingehalten werden müssen.
Der erste Flug bei der Drohnenvermessung
Sobald Sie bereit sind, Ihre Baustelle zu fliegen, ist der Vorgang recht einfach:
- Schalten Sie Ihre AeroPoint(s) für die Bodenkontrolle ein.
- Fliegen Sie Ihre Drohne mindestens zehn Minuten lang (je länger Sie fliegen, desto mehr Daten werden aufgezeichnet).
- Verarbeiten Sie Ihre Bilder (Mehr dazu im nächsten Abschnitt)
Das war’s – Sie haben die Datenerhebung der Drohnenvermessung abgeschlossen.
Verarbeitung der Daten aus der Drohnenvermessung
Nachdem die Drohne Bilder und GPS-Daten gesammelt hat, benötigen Sie Software, um die Ergebnisse auszuwerten und die Daten in 3D-Karten umzuwandeln. Wenn Sie einen PPK-Workflow verwenden, werden die Positionsdaten Ihrer Drohne nach dem Flug mit Daten von einer Basisstation oder einem anderen bekannten Punkt am Boden korrigiert.
Bei der Auswahl der für Sie geeigneten Software sollten Sie die folgenden Faktoren berücksichtigen:
- Bearbeitungszeit: Überlegen Sie, wie schnell Sie die Daten benötigen. Wenn sich Ihre Baustelle schnell ändert, müssen Sie auf die aktuellsten Daten zugreifen können, um fundierte Entscheidungen treffen zu können.
- Genauigkeit: Legen Sie fest, wie genau die Daten sein müssen. Schon kleine Rechenfehler können die Projektkosten in die Höhe treiben.
- Ressourcen: Die Datenverarbeitung nimmt viel Zeit in Anspruch. Sie müssen entscheiden, ob Ihr Projektteam über die nötige Bandbreite verfügt, um diese Aufgabe intern zu erledigen.
Ausgelagerte Datenverarbeitung mit Propeller
Mit Propeller können Sie die Datenverarbeitung auslagern. Die ausgelagerte Datenprozessierung wird von einem Team von GIS-Experten verwaltet und garantiert die Genauigkeit Ihrer Drohnendaten – unabhängig davon, wie viele Datensätze Sie gleichzeitig bearbeiten.
Sie ist mit jedem lokalen Koordinatenreferenzsystem kompatibel, das Sie verwenden. In der Regel erhalten Sie Ihre Daten innerhalb von 24 Stunden nach der Befliegung zurück und profitieren von einer Reihe von Vorteilen, wenn Sie uns mit der Datenverarbeitung beauftragen. Lesen Sie hier mehr über den Prozess.
- Schnelle und einfache Skalierung Ihres Drohnenprogramms, da keine zusätzlichen Mitarbeiter oder Computer für die Verarbeitung benötigt werden.
- Sie können sicher sein, dass Ihre Ergebnisse von einem Team von Geowissenschaftlern überprüft und validiert werden.
- Sie können die verarbeiteten Daten nutzen, um die richtigen Entscheidungen zu treffen und sie mit den Projektbeteiligten zu teilen.
- Sie sind nicht auf teure und leistungsstarke Computer angewiesen, um die Daten zu verarbeiten.
Zugang zu Ihren Daten auf einer 3D-Karte
Nach der Datenprozessierung haben Sie Zugriff auf eine realistische 3D-Karte Ihrer Baustelle. Dort können Sie mit wenigen Mausklicks Haufwerksvolumina berechnen, Straßenneigungen in Sekundenschnelle überprüfen, Baufortschritte genau verfolgen und vieles mehr.
Sie können die Daten mit allen Projektbeteiligten teilen und gemeinsam auf der 3D-Karte arbeiten.
Datenanalyse, Planung, Qualitätssicherung und Fortschrittsverfolgung – das sind die Bereiche, auf die Sie Ihre Zeit konzentrieren sollten und mit denen Sie den größten Einfluss auf die Effizienz und Kostenreduzierung Ihrer Baustelle haben können.
Ersetzt die Drohnenvermessung die traditionelle Vermessung?
Auf keinen Fall! Die Arbeit des Vermessungsingenieurs ist wichtiger denn je. Mit einfacheren Werkzeugen, die die Datenerfassung erleichtern, ist ein gründlicherer Überprüfungsprozess erforderlich. Ein Experte kann Ihnen helfen, diese Anforderungen zu erfüllen. Betrachten Sie die Vermessung per Drohne als ein weiteres Werkzeug zur Datenerfassung, nicht als Ersatz für professionelles Fachwissen. Die richtige Technologie hat eingebaute Sicherheitsvorkehrungen, aber manchmal benötigen Sie ein höheres Maß an Validierung, die nur von einem ausgebildeten Vermesser durchgeführt werden kann.
