STADTPLANUNGSPROJEKT IN GUILIN, CHINA
Vermessung und Kartierung sind wichtige Grundlagen für die Entwicklung einer Volkswirtschaft. Ein genaues Verständnis der räumlichen Konfiguration eines Gebiets und Informationen über seine Eigenschaften sind für die Entscheidungsfindung wichtig. Die Entwicklung der Drohnenphotogrammetrie hat die Vermessungs- und Kartierungsbranche grundlegend verändert. Vermessungsingenieure müssen nicht mehr viel Zeit und Energie für Feldarbeit aufwenden, da genaue Informationen per Drohne gewonnen werden können, und die Ergebnisse sind der traditionellen Arbeitsweise sogar überlegen. Aus finanzieller Sicht hat der Einsatz von Drohnen die Rentabilität der Investition erheblich verbessert. Die Drohnenphotogrammetrie hat sich aufgrund ihrer Bequemlichkeit, hohen Genauigkeit und geringen Kosten allmählich zu einer gängigen Messmethode entwickelt.
Abbildung 1. Blick von oben auf die P330 PRO VTOL-Drohne.
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FÜR EINE NACHHALTIGE STADTENTWICKLUNG
Guilin in der chinesischen Provinz Guangxi ist eine wichtige Touristenstadt im Süden Chinas. Der Tourismus ist ein wichtiger Bestandteil der Stadtplanung geworden. Um aktuelle Daten über die Entwicklung der örtlichen Topografie, Landformen, Häuser, Straßen und andere Attribute zu erhalten, muss die Stadtverwaltung alle sechs Monate eine umfassende Vermessung des gesamten Gebiets durchführen. Das Guangxi Guilin Survey and Design Institute Co, Ltd. übernahm die Leitung der Projektdurchführung.
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TECHNOLOGISCHE HINDERNISSE BEI DER DIGITALEN KARTIERUNG
Da der Tourismus zu einem wichtigen Bestandteil des Wirtschaftswachstums geworden ist, ist eine regelmäßige Erfassung von Landinformationen für die Stadtplanung erforderlich. Derzeit werden die meisten Landinformationen durch bemannte Vermessungen mit GNSS, GIS-Sammlern und Satellitenbildern erfasst.
Die Herausforderungen, mit denen die Vermessungs- und Kartierungsabteilungen konfrontiert sind, können wie folgt aufgelistet werden:
- Erheblicher Personalaufwand - Da das Projekt ein großes Gebiet abdeckt, werden viele Vermessungsingenieure benötigt, um die Datenerfassung durchzuführen.
- Lange Durchführungszeit - Vermessungen, die von Außendienstmitarbeitern durchgeführt werden, sind sehr zeitaufwändig, was die Datenerfassung vor Ort und die Nachbearbeitung angeht, um verwertbare Ergebnisse zu erhalten.
- Höhere Qualifikationsanforderungen - Um genaue Kartierungserhebungen durchzuführen, müssen alle Teammitglieder über solide Kenntnisse der GNSS- und GIS-Technologien verfügen.
- Bildaktualisierungen sind nicht immer verfügbar, wenn sie benötigt werden - Satellitenbilder werden nicht in Echtzeit aktualisiert. Der tatsächliche Standort kann erheblich von den zuvor für das Projekt erstellten Referenzbildern abweichen.
- Einige Gebiete sind schwer zu erreichen - Flüsse, Berge, Baugebiete - und von den Teams vor Ort schwer zu kartieren.
Abbildung 2. P330 PRO VTOL-Drohne.
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P330 Pro AERIAL Orthophoto Solution Vorteile
Mit der ständigen Weiterentwicklung der Drohnentechnologie werden UAVs heute in großem Umfang im Hoch- und Tiefbau, bei der Überwachung und im Rettungswesen eingesetzt. In Kombination mit der Luftbildtechnologie werden unbemannte Fluggeräte zu einer äußerst kosteneffizienten Alternative zu bemannten Flugzeugen für Vermessung und Kartierung, Bergbau, Bau und Infrastruktur usw.
Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:
- Lange Ausdauer - 150 Minuten maximale Flugzeit mit Nutzlast, wodurch ein größeres Gebiet abgedeckt werden kann (bis zu 9 km2 bei einer Auflösung von 3 cm/Pixel und mit 70 % Überlappung).
- 100 Hz-Differenzialmodul. Keine Bodenkontrollpunkte. -Durch den kombinierten Einsatz von GNSS-RTK-Positionierung, Kamera-Offset und CGO-GNSS-Nachverarbeitungssoftware waren für dieses Projekt keine Bodenkontrollpunkte (GCPs) erforderlich, was erhebliche Zeit- und Kosteneinsparungen mit sich brachte.
- Hochpräzise Trajektographie- und POS-Daten (Positionierungs- und Orientierungssystem) - GNSS-Positionierungs- und POS-Daten in Vermessungsqualität auf Zentimeter-Ebene bieten eine horizontale Genauigkeit von 6 cm für dieses Projekt.
- Hohe Sicherheit für einen sicheren Start, Flug und Landung - Hochautomatisierter Betrieb, Sicherheitsüberwachung und Selbstkontrollverfahren minimieren menschliche Bedienungsfehler und gewährleisten einen sicheren Flug.
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2D- UND 3D-KARTENAUSGABE ZUR AUSWAHL
- Hochpräzise digitale Orthophotokarten (DOM) - Jedes Pixel hat hochpräzise horizontale geodätische Koordinaten, aus denen der Benutzer direkt beliebige Geländekoordinaten ableiten kann.
Abbildung 3. Digitale Orthophotokarten, erstellt mit der P330 Pro VTOL-Drohne.
- Hochpräzises digitales Oberflächenmodell (DSM) - Die generierten Höhendaten bieten eine globale Ansicht des Geländes.
Abbildung 4. Digitales Oberflächenmodell, erstellt mit der P330 Pro VTOL-Drohne.
- Hochgenaues digitales Liniendiagramm (DLG) - Nachbearbeitete DLGs werden häufig für die Bauplanung, das Ressourcenmanagement und die Analyse von Umweltauswirkungen verwendet.
Abbildung 5. Digitales Liniendiagramm, erstellt mit der P330 Pro VTOL-Drohne.
- Photogrammetrisches 3D-Modell - 3D-Realitätsmodelle, die mit einer schrägen Kamera erstellt wurden, können für die Stadt-, Wohnungs-, Bau- und Landschaftsplanung verwendet werden.
Abbildung 6. 3D-Realitätsmodell, erstellt mit der P330 Pro VTOL-Drohne.
- Konturlinien der topografischen Karte - Generierung von Konturlinien auf der Grundlage des digitalen Oberflächenmodells (DSM) und des digitalen Geländemodells (DTM).
Abbildung 7. DSM und DTM, erstellt mit der P330 Pro VTOL-Drohne.
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DATENGENAUIGKEIT UND ERGEBNISSE
- Die für das Projekt erforderlichen Flugparameter waren wie folgt:
- Bodenabtastungsabstand (GSD): 3 cm/Pixel
- Überlappung nach vorne: 80%
- Seitliche Überlappung: 70%
- Kartierungsmaßstab: 1:2000
- Die endgültige Datengenauigkeit wurde anhand von Bodenkontrollpunkten erreicht:
- Horizontal: 6 cm
- Vertikal: 10 cm
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Drohnen-Photogrammetrie. Ein offensichtlicher Gewinn für die Stadtplanung
Die Kartierung per Drohne ist ein technologischer Durchbruch für nachhaltige Stadtplanungsprojekte, die mehrere Dimensionen umfassen: technische, wirtschaftliche, ökologische, soziale und kulturelle. Die Fähigkeit der Drohnenkartierung, genaue und aktuelle Daten zu erhalten, ermöglicht es Stadtplanern, Städte anders zu denken und zu gestalten, ein anderes Modell der Stadtplanung und -entwicklung zu schaffen, aber auch andere Arten des Wohnens, der Organisation des öffentlichen Verkehrs, ... zu erfinden.
Die Zuverlässigkeit der Ergebnisse und die Genauigkeit der Punktwolkeninformationen bestätigen die überzeugenden Vorteile der UAV-Photogrammetrie für großflächige Vermessungs- und Kartierungsprojekte. In einem sich ständig weiterentwickelnden städtischen Umfeld trägt der Einsatz der P330 Pro VTOL-Drohne zu einer nachhaltigen Stadtplanung, einem sicheren Betrieb für die Außendienstmitarbeiter, einer Verringerung des Arbeitsaufwands und der Arbeitskosten sowie zu einer extrem schnellen Amortisierung der Investition bei.
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Über CHC Navigation
CHC Navigation (CHCNAV) entwickelt innovative GNSS-Navigations- und Positionierungslösungen, um die Arbeit der Kunden effizienter zu gestalten. Die Produkte und Lösungen von CHCNAV decken zahlreiche Branchen ab, z. B. Geodaten, Bauwesen, Landwirtschaft und Schifffahrt. Mit einer weltweiten Präsenz, Vertriebspartnern in mehr als 100 Ländern und mehr als 1.300 Mitarbeitern ist CHC Navigation heute als eines der am schnellsten wachsenden Unternehmen im Bereich der Geomatiktechnologien anerkannt.
