Wie funktioniert Photogrammetrie?
11.10.2024 | Vermessung
Photogrammetrie beschreibt das Generieren einer dreidimensionalen Punktwolke aus den Informationen zweidimensionaler, georeferenzierter Bilder. In der Vermessungsindustrie werden häufig Drohnen eingesetzt, um in kurzer Zeit auch komplexe Objekte und schwer einsehbare Bereiche erfassen zu können.
01 Flugdurchführung
Die gesamte Datenerfassung erfolgt über das Aufnehmen mehrerer hundert bis tausend Einzelbilder aus der Luft. Dabei muss jeder Teil des Objekts aus unterschiedlichen Winkeln erfasst werden. Um konstante und zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten, werden sämtliche Flüge, sofern möglich, automatisiert durchgeführt. Im Vorfeld findet hierfür eine Missionsplanung statt.
Missionsplanung
Zum Einsatz kommen häufig Oblique-Flüge als Double Grid. Hierzu werden in sowie entgegen der Flugrichtung Schrägaufnahmen erstellt. Der gesamte Flug erfolgt in zwei senkrecht zueinander gelegenen Hauptflugrichtungen. Damit werden besonders große, weitestgehend flache Objekte wie Industriehallen, Großbaustellen oder Deponien erfasst. Handelt es sich dagegen um freistehende Objekte mit geringer Grundfläche, werden POI-Flüge (Point of Interest) herangezogen. Hier fliegt die Drohne in kreisförmigen Routen um einen festen Mittelpunkt bzw. das zu vermessende Objekt – ideal z. B. für Einfamilienhäuser, Kirchtürme oder Windkraftanlagen. Je nach Nachbarbebauung und Vegetation muss unter Umständen auch manuell geflogen werden. So kann nah um Hindernisse navigiert und z. B. die Unterseite eines Objekts aufgenommen werden.
Ground Control Points
Mithilfe sogenannter Ground Control Points (GCPs) lässt sich die Genauigkeit der erfassten Daten optimieren. Vor Beginn des Flugs werden die Punkte mit Markierungen versehen und exakt eingemessen. Im Deutschen wird dabei zwischen Passpunkten und Kontrollpunkten unterschieden. Passunkte werden in der Postproduktion dazu genutzt, die dreidimensionalen Daten exakt im Raum anzuordnen, ggf. zu entzerren oder zu rotieren. Kontrollpunkte dienen lediglich der Kontrolle – so können die Koordinaten im Modell mit den zuvor gemessenen Werten verglichen werden.
02 Datenverarbeitung
Photogrammetrie, im Deutschen auch Fotogrammetrie, beschreibt das Generieren einer dreidimensionalen Punktwolke aus den Informationen zweidimensionaler, georeferenzierter Bilder. Die genutzte Software sucht wiederkehrende Punkte in unterschiedlichen Aufnahmen und nutzt das Verfahren der Triangulation, um passende Koordinaten zuzuordnen. Über eine Vernetzung kann aus der Punktwolke zudem ein texturiertes 3D-Modell erstellt werden. Beide werden für Dokumentationszwecke und Messaufgaben genutzt.
Wurden die Bilder gemeinsam mit GCPs aufgenommen, müssen deren gemessene Koordinaten mit angegeben werden. Je nach Software erfolgt die Datenverarbeitung vollständig lokal oder über Cloud-Dienste.