Hydrotec setzt Drohne für Projektarbeit ein

Verbesserte Informationen zu Gewässerrauheiten und Topografie

Ein intelligentes Kameraflugsystem (i. A. als Drohne bezeichnet) unterstützt Hydrotec seit diesem Sommer bei der Erhebung von Geodaten für die hydraulische Modellierung. Die Multicopter-Drohne wird vor allem bei Gewässerbegehungen zur Ermittlung von Gewässerrauheiten eingesetzt. Im Rahmen von Starkregenprojekten erheben wir mit ihr Informationen zur Bebauung und zur Topografie.

Mehrere Hydrotec-Mitarbeiter nahmen an einer umfangreichen Fortbildung teil, um sich mit den technischen und rechtlichen Aspekten des Drohneneinsatzes und den Anforderungen an die Datenaufbereitung und -auswertung vertraut zu machen.

Erste Einsätze zeigten bereits vielversprechende Ergebnisse.

Aus den Aufnahmen der Drohnen-Kamera werden detaillierte 3D-Geländemodelle berechnet.

Technische Daten

Die Kamera verfügt über eine mechanische Blende und einen Autofocus und erzeugt Fotos mit einer Auflösung von 20 Megapixeln sowie 4k-Filme mit bis zu 60 Frames pro Sekunde. Sie kann je nach Aufnahmezweck senkrecht oder schräg eingestellt werden.

Die Drohne erkennt Hindernisse in fünf Richtungen und kann diesen mithilfe von Sicht- und Infrarotsensoren ausweichen. Sie wird über eine Funkfernsteuerung bedient. Der Flugregler sorgt auch bei Wind für eine stabile Lage der Drohne.

Rechtliche Aspekte

Bei der Verwendung der Drohne sind einige Rechtsvorschriften wie die Luftverkehrs-Ordnung zu beachten und auch Erlaubnisse zum Betrieb einzuholen. So darf man die Drohne nur tagsüber im Hellen einsetzen und hat sie während eines Flugs im Blick zu halten. Bestimmte sicherheitsrelevante Bereiche dürfen nicht überflogen werden. Bei den Aufnahmen sind die Persönlichkeitsrechte von evtl. fotografierten Menschen zu respektieren. Für die Befliegung von Naturschutzgebieten ist eine Sondergenehmigung erforderlich.

Flugplanung

Vor der Befliegung sind in der Flugplanung alle Flug-Parameter und der Flugweg festzulegen. Das zu überfliegende Gelände wird in Streifen eingeteilt, die nach bestimmten Schemata abgeflogen werden. Besonders wichtig ist eine ausreichende Überlappung der Streifen, um eine ausreichende Informationsdichte für die Datenauswertung sicherzustellen. Weiterhin sind geeignete Passpunkte festzulegen, die zur Einbindung in bestehende Höhenmodelle dienen.

Datenauswertung und -ausgabe

Zur Auswertung der Daten dient eine spezielle Software. Sie verarbeitet die Aufnahmen und die Bewegungsdaten der Drohne sowie ggf. die Passpunkte und erzeugt daraus 3D-Informationen.

Je nach Projektanforderung werden folgende Datenprodukte ausgegeben:

• hoch aufgelöste, georeferenzierte Orthofotos,
• digitale Oberflächenmodelle,
• 3D-Punktwolken, aus denen sich Dreiecksvermaschungen generieren lassen,
• 3D-Szenen.

Diese Produkte lassen sich z. B. in SMS, ArcGIS oder CAD-Programme einlesen und in der Projektarbeit weiter verwenden.

Volker Missler, M. Eng.