Photogrammetrie

Drohne oder Flugzeug?

In den letzten Jahren drängten immer mehr unbemannte Fluggeräte - auch Drohnen oder UAV's genannt - in den Bereich der Luftbildvermessung. Diese versprechen durch Verfahren der automatischen Bild-Korrelation eine schnelle und vergleichsweise preisgünstige Erstellung von Digitalen Geländemodellen.

In einigen Punkten unterscheidet sich diese Technologie zu der flugzeuggestützten Vorgehensweise: Da die Flughöhe bei Drohnen max. 100m beträgt, müssen ca. 10mal so viele Bilder gewonnen werden. Dadurch erhöht sich der Aufwand für Passpunkte und die Aerotriangulation beträchtlich. Da es sich um nicht korrigierte Objektive handelt, ist kein Kalibrierungsprotokoll möglich. Bei Objekten oder Bewuchs auf dem Gelände sind aufwändige Korrekturen erforderlich; bei dichtem Bewuchs (Gras, bewachsene Felder) wird dessen Oberfläche erfasst, nicht die der Erdoberfläche.

Durch diese Einschränkungen ist eine Befliegung mit einer flugzeuggetragenen, photogrammetrischen Messkammer meistens die wirtschaftlichere Lösung. Deshalb entscheiden wir von Projekt zu Projekt, ob die Drohne oder das Flugzeug die bessere Wahl ist. Beide Techniken werden bei geoplana eingesetzt.

Zur Veranschaulichung haben wir beide Methoden miteinander verglichen:

Vergleich manuelle Stereoauswertung - Bildkorrelation

Diesem Vergleich liegen zwei verschiedene Geländemodell-Datensätze einer Deponie zugrunde:
manuelle Stereoauswertung von Luftbildern aus einer Flugzeug-Befliegung
automatische Bildkorrelation von Luftbildern aus einer Drohnen-Befliegung

Sofern das Gelände frei von jeglicher Vegetation ist, wird das Klein-Relief vom Drohnenflug (rechts) – aufgrund der viel höheren Anzahl der Messpunkte – deutlich präziser wiedergegeben.

Vergleich Auswerteverfahren

Vergleich Auswerteverfahren

In ebenem Gelände kann dies allerdings zu einem sehr unruhigen bzw. unsinnigen Höhenlinien-Bild führen.

Vergleich Auswerteverfahren

Die Messergebnisse aus dem Drohnenflug enthalten viele Fehler, mit entsprechenden Auswirkungen auf Volumen und Höhenlinien. Selbst bei geringster Vegetation befinden sich viele Messpunkte auf dem höchsten Bereich von Pflanzen, wodurch Höhenfehler im Meter-Bereich entstehen.

Vergleich Auswerteverfahren

Erwartungsgemäß befinden sich bei Gebüsch und Bäumen die Messpunkte im Kronenbereich. So wurden in diesem Beispiel in einem Gebiet mit dichtem Gebüsch-Bewuchs Höhenfehler von ca. 4 Meter festgestellt, was einen grob falschen Höhenlinien-Verlauf zur Folge hat.

Vergleich Auswerteverfahren

Vom Drohnenflug wurden auch Objekte erfasst, die nichts mit dem Gelände zu tun haben; hier handelt es sich um einen Bagger.

Vergleich Auswerteverfahren

Das Fehlen von Bruchkanten führt beispielsweise bei Stützmauern zu einer unrealistischen Darstellung; in solchen Bereichen werden Vermaschung und Höhenlinien grob falsch.

Vergleich Auswerteverfahren