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Befahrung vs. Befliegung?
Optimale Methoden zur Erhebung
kommunaler Geodaten
Jürgen Schulz, Hansa Luftbild AG (Berlin)
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▸ Technische Erfassungsmethoden
▸ Klassische Luftbildvermessung:
Bestandsdaten aus Luftbildern mit
photogrammetrischer (= ...
3D-Modellierung
Geländemodelle, Stadtmodelle, Solarpotenzial,
Informations-gewinnung
Bild- und Sachdaten, Liegenschaften, ...
Helikopter
► Aufgrund der hohen Wendigkeit ideal für Korridore, wie Verkehrswege,
Energietrassen
Flugzeuge
► Ideal zur Erf...
3 digitale Kamerasysteme
Technik: Luftfahrzeug-gestützte Sensortechnik - Kameras
► Bodenauflösung
bis 3 cm
► Je Bild bis z...
Technik: Luftfahrzeug-gestützte Sensortechnik - Laserscanner
Airborne Laserscanning-System
► Lasersystem: RIEGL Litemapper...
Mobile Mapping Solution, infra3D-Service
Technik: Straßengebundene Sensortechnik - Bild-Messbefahrungen
Technik
Zweck
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Bestandsdaten aus hoch auflösenden Luftbildern
► Bildflug:
Bodenauflösung 5 cm - 20 cm, unbelaubt, farbig
► Bildprozessier...
Pro und Kontra Luftbild
► Sichere Flächentypen-Erfassung (Fahrbahn,
Radweg, Nebenanlage, Begleitgrün, …)
► Erkennbarkeit d...
► Photogrammetrische 3D-Messung aus Luftbildern
► Saubere Anpassung an Katastergrenzen
► Nachbearbeitung der Luftbildverme...
► Entwurfsvermessung für Autobahnen, Bundesstraßen bis zu Radwegen
► Bestandsdatenerfassung für Kommunen, Landkreise, Land...
Besonderheit der Technologie für Datenerfassung
► „3D-Videos“ = Abfolge aus 3D-Einzelbildern
► Zugang: infra3D Webapplikat...
HLMap3D: leistungsfähiger 3D-Digitizer
► Photogrammetrische Messung
aller relevanten Infrastrukturen
► Digitalisieren von
...
Demo HLMap3D
► Video der Funktionen des Webclients infra3D
► Navigieren, Messen im Video
► Layer Be- und Zustandsdaten
Bil...
Optional: Texturierung von Gebäuden
Bild-Messbefahrungen
► Daten aus „3D-Video“ oder aus Luftbild oder kombiniert
► Abbild...
Luftbilder
… beides geht
► Luftbildauswertung mit Projektion von “oben” entspricht
vertrauter Sicht auf Karten bzw. auf GI...
► Problem bei Luftbildauswertung: Verkippung, Verschattung, Baumkronen;
nachrangig: parkende Fahrzeuge
► Problem bei Befah...
….. beides geht (mit Hansa Luftbild)
▸ 3 eigene Flugzeuge, Helikopter und UAVs zur Befliegung.
3 hochauflösende digitale L...
Mehr Information
► In unserem Flyer
► Auf unserer Homepage
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► Auf dem Fi...
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
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Jürgen Schulz - „Befahrung vs. Befliegung?“

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Optimale Methoden zur Erhebung kommunaler Geodaten

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Jürgen Schulz - „Befahrung vs. Befliegung?“

  1. 1. Befahrung vs. Befliegung? Optimale Methoden zur Erhebung kommunaler Geodaten Jürgen Schulz, Hansa Luftbild AG (Berlin) © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.2014
  2. 2. ▸ Technische Erfassungsmethoden ▸ Klassische Luftbildvermessung: Bestandsdaten aus Luftbildern mit photogrammetrischer (= dreidimensionaler) Auswertung ▸ Kooperation: Hansa Luftbild mit iNovitas Akzente Bestands- und Zustandsdaten u.a. aus Bild-Messbefahrungen © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.20142 Hansa Luftbild mit iNovitas ▸ Bild-Messbefahrung: 3D-Datenerfassung mit infra3D und HLMap3D ▸ Vergleich: Möglichkeiten und Besonderheiten
  3. 3. 3D-Modellierung Geländemodelle, Stadtmodelle, Solarpotenzial, Informations-gewinnung Bild- und Sachdaten, Liegenschaften, Fachkataster, Straßenkataster, Grün- und Baumkataster, Beweissicherung & Gutachten Sensorik-Kompetenzzentrum Hochgenaue Sensoren, eigener Flugbetrieb Branchenlösungen Verwaltung, Transport & Verkehr, Energie, Rohstoffe & Bergbau, Immobilien Internationales Consulting Landmanagement, Kataster, Hansa Luftbild Gruppe © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.20143 Geländemodelle, Stadtmodelle, Solarpotenzial, 3D-Video Geoinformationssysteme Beratung, Datenmanagement, Entwicklung, Fachinformationsmanagement Web-Lösungen Web-Mapping, WebGIS-Hosting Softwareentwicklung GIS, NIS, CAD, DMS, RDBMS, OpenSource Landmanagement, Kataster, Grenzvermessung, Schulung & Beratung
  4. 4. Helikopter ► Aufgrund der hohen Wendigkeit ideal für Korridore, wie Verkehrswege, Energietrassen Flugzeuge ► Ideal zur Erfassung großflächiger Gebiete ► Kosteneffizient bei der Erfassung von Flächen ab ca. 400 ha Technik: Luftfahrzeug-gestützte Sensortechnik - Fluggeräte © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.2014 Energietrassen ► Kosteneffizient ab Objektgrößen von ca. 4 ha Unmanned Aerial Vehicles ► Flexible Inspektionen durch kontrollierte, autonome Fluggeräte ► Kosteneffizient für kleinste Flächen oder in schwer zugänglichen Gebieten 4
  5. 5. 3 digitale Kamerasysteme Technik: Luftfahrzeug-gestützte Sensortechnik - Kameras ► Bodenauflösung bis 3 cm ► Je Bild bis zu 220 Megapixel Technik © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.2014 Z/I Imaging DMC I und DMC II Vexcel UltraCam Eagle 5 ► Photogrammetrische Messung x, y, z ► Orthofotos ► Visualisierung, Überblick Zweck
  6. 6. Technik: Luftfahrzeug-gestützte Sensortechnik - Laserscanner Airborne Laserscanning-System ► Lasersystem: RIEGL Litemapper 5600 ► Digitale Hasselblad H39-Mittelformatkamera ► Lage- und Höhengenauigkeit < 5 cm (mit Nachbearbeitung) ► > 25 Laserpunkte je m² (1 Punkt je 20 cm) ► Helikopter-gestützt Technik Zweck © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.20146 ► Helikopter-gestützt CCNS (Navigationssystem) mit GPS Laserscanner ComputerCCNS-Display IMU (Messung von Beschleunigungen und Drehraten) Kontrolldisplay Laserscanner Datenspeicher ► 3D-Gelände- und Oberflächenmodelle ► Grundlage für Gebäudetexturierung (speziell oberer Gebäudebereich)
  7. 7. Mobile Mapping Solution, infra3D-Service Technik: Straßengebundene Sensortechnik - Bild-Messbefahrungen Technik Zweck ► Kooperation mit iNovitas: Datenvorhaltung, Cloud, … ► Photogrammetrisches System: Stereobild-basiertes Mobile Mapping ► Alle Infrastrukturen auf einem „3D-Video“ © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.20147 ► Ad hoc-Messung im cm-Bereich ► Webbasierte Nutzung: Ihre Stadtstraßen auf dem Desktop und unterwegs ► Digitalisierung von Be- und Zustandsdaten ► Virtuelle Feldbegehungen ► Hoch auflösende intelligente Bilddaten (Intelligenz durch Lage-/Höhenwert, Farbwert, mögliche Realwelt-Messung) ► 3D-Digitizer: Hansa Luftbild-Eigenentwicklung HLMap3D
  8. 8. Bestandsdaten aus hoch auflösenden Luftbildern ► Bildflug: Bodenauflösung 5 cm - 20 cm, unbelaubt, farbig ► Bildprozessierung und Erzeugung von Orthofotos ► Photogrammetrische 3D-Luftbildauswertung ► Vor-Ort-Kontrollen (u.a. für verdeckte Elemente) ► Nachbearbeitung, Datenveredelung mit GIS Klassische Luftbildvermessung © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.20148 ► Straßenkataster mit Be- und Zustandsdaten ► Daten für gängige Straßendatenbanken
  9. 9. Pro und Kontra Luftbild ► Sichere Flächentypen-Erfassung (Fahrbahn, Radweg, Nebenanlage, Begleitgrün, …) ► Erkennbarkeit des Oberflächenmaterials: abhängig von Bodenauflösung ► Präzise Geometrien durch photogrammetrische Vermessung ► Bei Bedarf genaue Lage- und Höhenkoordinaten (Kanaldeckel, Klassische Luftbildvermessung © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.20149 Bei Bedarf genaue Lage- und Höhenkoordinaten (Kanaldeckel, Beleuchtung, …) ► In Abhängigkeit von der Anforderung ggf. Luftbildauswertung ausreichend ► Bei hohen Anforderungen: Feldvergleich erforderlich
  10. 10. ► Photogrammetrische 3D-Messung aus Luftbildern ► Saubere Anpassung an Katastergrenzen ► Nachbearbeitung der Luftbildvermessung mit ArcGIS; Objekt- und Abschnittsbildung ► Widmung: Eigentumsverhältnisse werden durch Abgleich mit Kataster überprüft ► Privatnutzung auf städtischen Flurstücken, öffentliche Nutzung ragt auf Photogrammetrische Messung Klassische Luftbildvermessung © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.201410 ► Privatnutzung auf städtischen Flurstücken, öffentliche Nutzung ragt auf privates Flurstück …
  11. 11. ► Entwurfsvermessung für Autobahnen, Bundesstraßen bis zu Radwegen ► Bestandsdatenerfassung für Kommunen, Landkreise, Landesämter ► Bundesweit Straßenkataster, aktuell für Detmold (550 km), Waiblingen (330 km), Starnberg (220 km), … ► Widmungskataster, Baumkataster, Grünflächen- und Friedhofskataster ► Kataster für rund 450 deutsche Kommunen Beispiele, Referenzen Klassische Luftbildvermessung © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.201411 ► Kataster für rund 450 deutsche Kommunen ► Weltweit …
  12. 12. Besonderheit der Technologie für Datenerfassung ► „3D-Videos“ = Abfolge aus 3D-Einzelbildern ► Zugang: infra3D Webapplikation oder eigener Server ► Präzise verortete Stereobilder für 2D- und 3D-Auswertung ► Photogrammetrische Auswertung von Luftbildern und „3D-Video“ basiert auf identischem Prinzip ► Jeder Bildpunkt besitzt x-, y-, z-Koordinate Bild-Messbefahrungen Abbildung: © iNovitas © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.201412 ► Webbasierter Viewer ermöglicht - intuitives Navigieren im Straßenraum - Messfunktionen - Überlagerung mit vorhandenen Geodaten ► Stereovision-Client für dreidimensionale Betrachtung und Auswertung der „Videos“ mit 3D-Brille ► Eigener 3D-Digitizer HLMap3D ► Genaue räumliche Lage-/Höhenmessung und Formbestimmung ► > 2 Perspektiven/Objekt: räumlich sehen, weniger verdeckte Bereiche ► Mehr Details, mehr Realität, höhere Genauigkeit Exkurs: warum photogrammetrisch?
  13. 13. HLMap3D: leistungsfähiger 3D-Digitizer ► Photogrammetrische Messung aller relevanten Infrastrukturen ► Digitalisieren von Flächen-, Punkt- und Linienelementen ► Einbindung anderer Geodaten: Kataster, Mittelachsen, KK-Modell, Kanaldaten, …; anklicken (Snap-Funktion) möglich ► Bild-Messbefahrungen © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.201413 ► Erzeugung sauberer, flächendeckender Geodatenbestände ► Online-Integration des infra3D cloud-Service auch für mobile Erfassung und Messung Zweck ► Effiziente Erfassungsumgebung für Erhebung von Be- und Zustandsdaten direkt aus den „3D-Videos“ im CAD-/GIS-Format
  14. 14. Demo HLMap3D ► Video der Funktionen des Webclients infra3D ► Navigieren, Messen im Video ► Layer Be- und Zustandsdaten Bild-Messbefahrungen © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.201414 ► Digitalisieren im „3D-Video“ mit HLMap3D PIF_Video.mp4
  15. 15. Optional: Texturierung von Gebäuden Bild-Messbefahrungen ► Daten aus „3D-Video“ oder aus Luftbild oder kombiniert ► Abbild der Gebäudegeometrien rechnen, Gebäudemodell erstellen, Fassadenteile aufrastern ► Fotoinformation pixelweise auf Fassadenteil übertragen ► Manuelle Nacharbeitung abnehmend mit zunehmender Güte der Georeferenzierung Technik Fassa- © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.201415 mit zunehmender Güte der Georeferenzierung ► Fazit: hochgenaue Position (x, y, z) aus 3D-Bildern -> weitgehende Automatisierung -> kostengünstig ► „Fassadenfotos auf Gebäude kleben“ ► Visualisierung ► 3D-Stadtmodelle Zweck Fassa- denteil
  16. 16. Luftbilder … beides geht ► Luftbildauswertung mit Projektion von “oben” entspricht vertrauter Sicht auf Karten bzw. auf GIS-/CAD-Daten ► Fachnutzer meist mit Verwendung von Luftbildern vertraut ► Bessere Übersicht über großräumige, vernetzte Strukturen im Luftbild ► Orthofotos ist wesentliche Zusatzinformation im GIS/CAD Luftbildmessung oder „3D-Video“ … © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.201416 Befahrung ► Perspektive der Bild-Messbefahrung wie in Realität ► Bildinformation für viele Nutzergruppen gewohnter ► Aufgrund sehr hoher Auflösung deutlich mehr Detailinformation ► Virtueller Straßenraum auf Desktop für Zeitersparnis, Arbeitssicherheit
  17. 17. ► Problem bei Luftbildauswertung: Verkippung, Verschattung, Baumkronen; nachrangig: parkende Fahrzeuge ► Problem bei Befahrung: parkende Autos verdecken Straßenrand-Strukturen; Teilausgleich durch mehrere Kamerasysteme ► Höhere Befahrungsgrundkosten machen sich durch Nutzung in täglicher Arbeit bezahlt ► Luftbilder oft schon vorhanden (Vermessungsämter, Landkreise, …) ► Detailerkennung z.B. von Oberflächenmaterial im „3D-Video“ deutlich besser … beides hat Vor- und Nachteile Luftbildmessung oder „3D-Video“ … © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.201417 ► Detailerkennung z.B. von Oberflächenmaterial im „3D-Video“ deutlich besser ► Luftbildauswertung für preiswerte Modelle der Ersterfassung (Doppik) bei guter Auflösung und reduziertem Feldvergleich ► Anonymisierung von Gesichtern und Kennzeichen in „3D-Videos“ ggf. notwendig (halbautomatische Option) ► Verfahren kombinierbar
  18. 18. ….. beides geht (mit Hansa Luftbild) ▸ 3 eigene Flugzeuge, Helikopter und UAVs zur Befliegung. 3 hochauflösende digitale Luftbildkameras und weitere eigene Sensoren (Hansa Luftbild) ▸ 3 eigene Fahrzeuge mit konfigurierbaren Stereo-Messbildsystemen, Panoramakamera, Laserscanner. Cloud-basiertes System für Datenhosting / verteilte Nutzung (iNovitas) ▸ Flächendeckende Erfassung von Be- und Zustandsdaten. Aufbau vollständiger Straßenkataster und Umsetzung in Ihr GIS/Ihre Straßendatenbank Zusammenfassung © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.201418 Straßendatenbank ▸ Straßenraum georeferenziert, hochauflösend, in 3D auf Ihrem Desktop. Virtuelle Feldbegehungen durch jederzeit verfügbares Abbild des Straßennetzes. Flexible Arbeitsprozesse, Zeitersparnis, Kostenreduktion, verbesserte Arbeitssicherheit ▸ Vielfältige Datennutzung: Erzeugung von 3D-Punktwolken und abgeleitetem Höhenmodell. Aufnahme von Gebäudefassaden, Umsetzung in detailreiche 3D-City-Modelle … und das alles AUS EINER HAND.
  19. 19. Mehr Information ► In unserem Flyer ► Auf unserer Homepage © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.201419 ► Auf dem Firmenstand
  20. 20. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit © 2014 Hansa Luftbild Gruppe Potsdam, 12.06.2014 Hansa Luftbild AG Kekule Str. 2-4 12489 Berlin (Adlershof) Tel.: +49 . 30 . 6392 3520 schulz@hansaluftbild.de www.hansaluftbild.de Dr. Jürgen Schulz Hansa Luftbild AG 20

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