Von der Drohne zum BIM-Modell

Klassifizierte Punktwolken: Unmittelbar mit der Infrastrukturplanung starten

Stuttgart, 09.04.2024. Das LiDAR-Verfahren wurde innerhalb der vergangenen fünf Jahre signifikant verbessert. Die Ergebnisse von Drohnenbefliegungen sind teilweise in einer so guten Qualität, dass Bauunternehmen oder Ingenieurbüros auf dem direkten Wege mit der Bearbeitung von Infrastrukturprojekten innerhalb von RIB Civil starten können. Die klassifizierten Punktwolken, die die GeoCue Inc. auf Basis der neuen, für den Vermessungsbereich spezifizierten LiDAR-Technologie heute liefern kann, geben die tatsächliche Oberfläche des Untergrundes ganz ohne Rauschen wieder. Selbst bei starkem Bewuchs, wenn beispielsweise ein Waldgebiet oder ein Maisfeld aufgemessen wird und die tatsächliche Oberfläche berücksichtigt werden soll. BIM-Modelle und Mengenberechnungen können auf dieser Basis, wie die Experten von RIB und GeoCue verraten, unmittelbar ohne Überarbeitung der aus den Punktwolken gewonnenen Informationen erstellt werden. Aufwändige Nachbearbeitungen oder Zwischenschritte, wie etwa die zusätzliche Erstellung von Digitalen Geländemodellen (DGMs) sind nicht mehr zwingend erforderlich. Werden für bestimmte Berechnungen Digitale Geländemodelle (DGMs) gebraucht, können diese aus der Punktwolke in RIB Civil gewonnen werden. Die Qualität des DGMs kann gemeinsam mit der Punktwolke dargestellt und entsprechend dokumentiert werden. Die Ergebnisse der Berechnungen lassen sich auf diese Weise wesentlich besser nachvollziehen.

LiDAR-Verfahren entwickelt sich zum Standard im Straßen- und Tiefbau in Deutschland

Die LiDAR-Technologie, die heutzutage für die Drohnenvermessung verwendet wird, stammt ursprünglich aus dem Automotive-Umfeld. Die Scanner wurden größtenteils zur Abstandsmessung eingesetzt, weshalb die Flughöhe der Drohne ursprünglich sehr limitiert war. Mit Hilfe der neuen technologischen Möglichkeiten auf dem sogenannten Survey Grade, also entsprechend der Anforderungen für die Vermessung entwickelt, sind heute Genauigkeiten im 6-cm-Raster bei einer durchschnittlichen Flughöhe von 100 bis 120 Metern möglich. Selbst Flughöhen von rund 300 Metern wären denkbar und würden eine vergleichbare Genauigkeit liefern, was innerhalb Deutschlands nur mit Sondergenehmigungen durchgeführt werden kann.

Ein High-End-System des US-amerikanischen Herstellers GeoCue ist heute für etwa die Hälfte des Preises als vor rund fünf Jahren erhältlich. Es setzt sich aus einem LiDAR-Scanner sowie Kameras für die Punktwolkencolorierung und Orthofotos zusammen und kann an verschiedene, am Markt etablierte Vermessungsdrohnen ganz einfach via Plug and Play angedockt werden. Aufgrund der sage und schreibe dreimal höheren Qualität der Scans, hält LiDAR heutzutage in immer mehr Bauunternehmen und Ingenieurbüros Einzug und ist auf dem Weg zu einem neuen, zusätzlichen Standard innerhalb der Vermessungstechnologie.

Orthofotos und klassifizierte Punktwolken im Zusammenspiel: Die Vorteile

Wann immer LiDAR-Scans sowie hochauflösende Orthofotos im Zusammenspiel für Vermessungsaufgaben eingesetzt werden, kann das, wie Samuel Flick, Sales Manager Europe bei GeoCue verrät, durchaus vorteilhaft sein: „Für bestimmte Aufgaben, wie die Abdigitalisierung von erfassten Daten, eignen sich die hochauflösenden, datenintensiven Fotos besser.“ „Darüber hinaus ist die Qualität im Zoom stets besonders hoch und kann zum Beispiel bei der Bauabrechnung eine große Hilfe sein“, ergänzt Andreas Dieterle, Product Manager Sales bei der RIB Software GmbH. „Für die Abrechnung oder auch Details, etwa in einer Kostenschätzung, ist die Detailerkennung unausweichlich. Und verschiedene Bodenbeläge einer Straße sind beispielsweise innerhalb von Punktwolken bei starken Zoomstufen ohne Orthofoto nicht eindeutig voneinander zu unterscheiden. Digitalisiert wird anhand des Orthofotos, die 3D-Koordinaten kommen aus der Punktwolke“, fügt er hinzu.

Ein weiteres Highlight der Technologie von GeoCue: Mittels künstlicher Intelligenz ist das System in der Lage, Passpunkte automatisch in der Punktwolke zu erkennen und zu interpretieren. Mit dem neuen Produkt „Accuracy Star“ kann die Einpassgenauigkeit signifikant gesteigert werden. Durch die ringförmige Anordnung auf einem Stativ wird die Georeferenzierung noch besser umgesetzt sowie eine geometrische Korrektur der Punktwolke auf Knopfdruck ermöglicht.

Ist der Flug für die Aufgabe einmal abgeschlossen, sind keine weiteren Flüge und auch keine zusätzlichen händischen Vermessungen mehr vonnöten. Wurden lediglich Orthofotos mit Hilfe der Drohne gemacht, insbesondere in stärker bewachsenen Gebieten oder bei nicht optimalen Witterungsbedingungen, führte in der Vergangenheit meist kein Weg am Einsatz zusätzlicher Messtrupps vorbei. „Die Kombination des LiDAR-Verfahrens mit photogrammetrischen Aufnahmen legt die Grundsteine für eine wertschöpfende und auch nachhaltigere Vermessung“, konstatiert Samuel Flick. „In der aktuellen Zeit, in der gute Fachkräfte häufig Mangelware sind und Zeit eigentlich immer knapp ist, ein unschätzbarer Vorteil.“

Informationen können 1:1 in das BIM-Modell übernommen werden

Da sich die generierten Punktwolken 1:1 in die CAD-Planungssoftware RIB Civil übertragen lassen und dort unmittelbar weiterbearbeitet werden können, ob als Basis zur Mengenberechnung oder zum Generieren von Volumen- oder BIM-Körpern, kann die Arbeit um ein Vielfaches beschleunigt werden. Je nach Art der Infrastrukturprojekte kann sich die Investition in diese neue Technologie enorm schnell rechnen. So auch die Erfahrung der beiden Experten auf Seiten von GeoCue und RIB. Von der BIM-Planung bis zur Bauabrechnung: Jegliche Informationen stehen in bestmöglicher Qualität zur Verfügung und legen die Grundsteine für alle weiteren Prozessschritte.

In diesem Jahr stehen bei den Technologiepartnern RIB und GeoCue im Mai und Juni noch diverse Infoveranstaltungen zu den Vorteilen der LiDAR-Technologie in Verbindung mit der Infrastruktursoftware RIB Civil auf dem Plan. Auf der Internetseite https://www.rib-software.com/de/ informiert die RIB Software GmbH in regelmäßigen Abständen über neue Events und die Veranstaltungsorte.

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