Vermessung von Schmutz mit Drohnen-LiDAR

In Texas mag alles größer sein, aber ein erfahrener Pilot, der ein voll integriertes LiDAR-System von Microdrones bedient, kann die Arbeit der detaillierten Bodenvermessung von großen Grundstücken wesentlich beschleunigen. Das Vermessungsbüro Adams Surveying, LLC, aus Richardson, Texas, hat vor kurzem zwei große Grundstücke mit dem mdLiDAR1000HR vermessen, um eine Vermessung vor der Erschließung des Geländes und einen Bericht über die Bodenebenen und -höhen für ein laufendes Bauprojekt zu erstellen.

Diese beiden Projekte mit Graham Associates, einem Ingenieur- und Planungsbüro, umfassten eine Vermessung des etwa 800 Hektar großen Spradley Farms Geländes und boten Ingenieuren und Planern Daten über das Grundstück, auf dem noch nicht mit dem Bau begonnen wurde. Wie so oft bei unbebauten Grundstücken erforderten ein dichtes Blätterdach und Gras den Einsatz der mit LiDAR ausgestatteten Drohne.

"Die Produkte von Microdrones helfen uns bei Adams Surveying, unsere Ziele zu erreichen, wenn wir auf ein offenes Feld wie dieses stoßen, bei dem die Photogrammetrie nicht in der Lage ist, das Blätterdach oder das Gras zu durchdringen", so Adam Gribben, sUAS-Pilot und Vermessungstechniker in der Abteilung Piloting and Deployment Operations bei Adams, einem Unternehmen, das Vermessungsdienstleistungen, Bauaufnahmen, Topografie und Grenzarbeiten anbietet. "Hier kommt das LiDAR zum Einsatz. Es kann sein, dass wir es auch unter anderen Umständen einsetzen, aber meistens dann, wenn wir durch Gras oder Baumkronen schneiden müssen, um die Bodenhöhe zu ermitteln."

Neben dem vorhandenen Bewuchs stellte der anhaltende Wind am Flugtag eine zusätzliche Herausforderung für die Adams-Crew dar. Gribben verwendete mdCockpit - Teil des voll integrierten Microdrones-Systems - um vorläufige Flugmuster zu entwickeln. Dann änderte er sein Flugmuster zu einem etwas weniger effizienten Ansatz, um sicherzustellen, dass die Drohne sicher mit dem Wind fliegen würde - und um die Batterie während des Fluges zu schonen.

Die mdLiDAR1000HR, die zur GE-Industriedrohnenreihe gehört, wird häufig in der Landvermessung sowie im Bauwesen, in der Öl- und Gasindustrie und im Bergbau eingesetzt. Sie hat ein 90-Grad-Sichtfeld sowohl für gescannte Punkte als auch für Bilder und liefert wiederholt eine Genauigkeit von 1,6 cm bei 1-σ, wenn sie auf 40 m mit einer Geschwindigkeit von 8 m/s geflogen wird.

"Mit der Leistung war ich sehr zufrieden. Wir machen immer noch etwas, wofür wir ohne die Drohne zwei Monate und zwei Wochen gebraucht hätten", sagte Gribben. "Wir haben es also hinbekommen und gesammelt, was wir brauchten. Und jetzt lassen wir das Ganze durch mdInfinity laufen, um es zu verarbeiten, und können wahrscheinlich noch heute unsere vorläufige Oberfläche fertigstellen. Ich bin ein sehr glücklicher Camper.

Baustelle in Arbeit - eine andere Herausforderung

Adams' zweiter Auftrag für Graham Associates bestand darin, eine aktualisierte Vermessung des Erdniveaus und anderer Merkmale des 900 Hektar großen Karis-Gemeindeentwicklungsprojekts in Crowley, Texas, durchzuführen. Dieser Auftrag stellte aufgrund seiner Lage und der Tatsache, dass sich das Projekt bereits im Bau befand, eine ganze Reihe von Herausforderungen dar - darunter bestehende Mobilfunkmasten, Autobahnen und die Notwendigkeit einer FAA LAANC-Fluggenehmigung.

Mit Aloft begann Gribben den Prozess, indem er das Flugmuster mit mdCockpit kartierte und die LAANC-Genehmigung für den Flug beantragte, die fast sofort erteilt wurde. LiDAR-Flüge finden in niedrigeren Höhen statt als reine Photogrammetrieflüge, so dass eine sorgfältige Flugplanung unerlässlich ist.

Ziel der Vermessung war es, die Höhenlage des Geländes in einer wichtigen Phase des Projekts zu überprüfen - nachdem die Erde bewegt wurde, aber bevor mit der Erschließung der einzelnen Grundstücke begonnen wurde.

"Es handelt sich um ein Bauprojekt mit 2.100 Häusern in acht Phasen", sagte Rachel Coward, stellvertretende Projektleiterin bei The Nehemiah Company. "Wir haben mit der Stadt zusammengearbeitet, um dieses Projekt zu realisieren. Es handelt sich um eine aufregende Masterplan-Gemeinde mit einem Wegesystem, Annehmlichkeiten und Parks. Unsere Flächennutzungsplanung ist wirklich sehr wichtig für das Gesamtdesign der Gemeinden".

Um die Genauigkeit zu gewährleisten, führte Adams während des Drohnenflugs einige kleinere Bodenuntersuchungen durch.

"Wir werden einige Aufnahmen an verschiedenen Punkten machen, um das von uns erstellte Modell entweder zu beweisen oder zu widerlegen, um sicherzustellen, dass unsere Daten so genau wie möglich sind", sagte Josh Adams, SIT und sUAS-Pilot bei Adams. "Das mdLiDAR1000HR ist ein großartiges Werkzeug. Es liefert eine sehr hohe Punktdichte, so dass wir eine wirklich gute Vorstellung von der durchschnittlichen Höhe über die Wege, die Grundstücke und die Straße hinweg erhalten. Auf diese Weise erhalten wir ein möglichst genaues Bild des Bodens.

Diese Genauigkeit, ohne das Risiko und den Zeitaufwand, die mit der Vermessung vor Ort verbunden sind, ist die Grundlage für den Vorteil von Microdrones.

"Der Einsatz von Microdrones gibt uns Werkzeuge an die Hand, die wir sonst nicht in unserem Werkzeugkasten haben", sagt Philip Adams, RPLA, Präsident und CEO von Adams Surveying. "Vermessungsarbeiten sind zeit- und arbeitsintensiv und bergen einige Risiken und Gefahren in sich. Der Einsatz einer Microdrones-Drohne über der Baustelle liefert uns ein schnelles und genaues Bild der Situation. Mit den uns zur Verfügung stehenden Werkzeugen können wir dann sicherstellen, dass die Daten, die wir dem Kunden zur Verfügung stellen, eine hohe Genauigkeit aufweisen.

Alles zusammenfügen

All die visuell beeindruckenden Drohnenflüge bedeuten nichts, wenn sie nicht in verwertbare Georeferenzierungsdaten umgewandelt werden können. Und was für Gribben wie ein paar unbedeutende Mausklicks aussieht, ersetzt in Wirklichkeit viele Stunden konventioneller Vermessungsarbeit. Mit mdInfinity, einem Teil des Microdrones-Komplettsystems, geht der Benutzer zur Geokodierung über und erzeugt in kürzester Zeit eine Punktwolke, aus der eine Oberfläche für die Lieferung an den Kunden extrahiert werden kann.

"Wenn ein Bild mehr sagt als tausend Worte, dann ist ein Bild zusammen mit ein paar Milliarden LiDAR-Punkten noch mehr wert", so Gribben.

Verschiedene Anwendungen halfen Gribben bei der Durchführung von Aufgaben wie der Extraktion von Höhenrastern. Weitere Funktionen können zur Einfärbung von LiDAR-Punktwolken zur Erstellung von Orthomosaiken oder zur Einfärbung photogrammetrischer Punktwolken verwendet werden. Das Endergebnis ist ein Ergebnis, das genauer ist als herkömmliche Vermessungstechniken und das auf eine bemerkenswert effiziente Weise geliefert werden kann.

"Der Vorteil von Microdrones ist die Skalierbarkeit des Projekts", so Adams. "Viele unserer Projekte können 50 Acres groß sein, aber wir führen auch viele Projekte mit bis zu 1.000 Acres durch. Microdrones eignet sich für dieses spezielle Kriterium sehr gut. In den letzten 40 Jahren der Vermessungstätigkeit haben wir eine Vielzahl von Instrumenten eingesetzt. Ich habe sehr früh erkannt, dass dieses Tool für unser Unternehmen sehr nützlich sein könnte."

Wenn Sie mehr über den Einsatz von Drohnenvermessungsgeräten erfahren möchten, vereinbaren Sie einen Termin für ein Gespräch mit einem unserer Vertriebsexperten.

Sie können auch auf den unten stehenden Link klicken, um sich die dokumentarische Reality-Serie Down to Earth anzusehen, in der Adams Surveying bei der Arbeit an diesen beiden Projekten zu sehen ist.