2. November 2022

LiDAR Drohnenvermessung & Mapping – Alles was Sie wissen müssen

LiDAR Drohnenvermessung & Mapping – Alles was Sie wissen müssen

LiDAR-Drohnenvermessungen entwickeln sich in vielen Branchen schnell zur bevorzugten Methode für Vermessungs- und Mapping Aufgaben. Von der Architektur über die Landwirtschaft bis hin zum Baugewerbe und den Versorgungsunternehmen nutzen alle die enormen Kosten-, Effizienz- und Analysevorteile, die sie bieten.

Aber was genau ist eine LiDAR-Drohnenvermessung? Einfach ausgedrückt, wird bei einer LiDAR-Drohnenvermessung ein LiDAR-Sensor an einer Drohne angebracht, um ein Gebiet zu kartieren und Punktwolkendaten zu sammeln.

Dadurch erhält der Nutzer wertvolle Geländeinformationen, die in einer Vielzahl von Sektoren eingesetzt werden können.

Was ist LiDAR?

Was also ist LiDAR? Und wie ermöglicht es die Verwendung von Lasern zur Durchführung genauer Messungen?

LiDAR steht für Light Detection and Ranging.

LiDAR funktioniert, indem es Hunderttausende von Lasern pro Sekunde auf die Erdoberfläche sendet. Nach der Aussendung bewegen sich diese Laser in Richtung Erde, wo sie an einem Objekt abprallen und zum LiDAR-Sensor zurückgeworfen werden.

Die Zeit, die das Licht benötigt, um zurückzukehren, gibt die genaue Entfernung des Objekts an. Dies wird als Time of Flight (ToF)-Prinzip bezeichnet.

Die Laser streuen und dringen weit ein, um sicherzustellen, dass sie jedes Stück des kartierten Geländes treffen. Die gesammelten Daten werden dann in eine präzise 3D-Punktwolke umgewandelt.

LiDAR Example

LiDAR Drohnenvermessung – Anwendungsgebiete

Topografische Vermessungen – bei einer topografischen Vermessung werden Daten über die vom Menschen geschaffenen Merkmale und das natürliche Terrain eines Gebiets erfasst.

Als Laserscanning-Technik ist LiDAR von Natur aus nicht-invasiv. Daher eignet es sich besonders für topografische Vermessungen von Vegetation, unwegsamen oder schwer zugänglichen Gebieten. Infolgedessen hat die LiDAR-Vermessungsmethode den Vermessungsingenieuren geholfen, von der mühsamen Praxis der Kartierung mit schweren Differential-GPS-Geräten und ETS (elektronischen Totalstationen) auf die zeitsparende Methode des Einsatzes von UAVs/Drohnen mit leistungsstarker Technologie umzusteigen.

LiDAR Example 2
LiDAR Example 3

Infrastruktur und Bergbau – wie unser Partner YellowScan in diesem Artikel hervorhebt, kommen LiDAR-Drohnenvermessungen auch dem Bergbausektor zugute. Der Bergbau ist traditionell ein gefährliches und teures Unterfangen, da die Minen und Steinbrüche abgelegen und schwer zugänglich sind. Drohnen-LiDAR-Vermessungen können jedoch dazu beitragen, die Kosten zu senken und die Sicherheit zu erhöhen.

Bergbauunternehmen nutzen LiDARs zur Erfassung von Geodaten über die natürliche Oberfläche und die Infrastruktur eines Bergwerks sowie zur Berechnung der Produktionsmengen.

UAV-LiDARs gewährleisten eine ordnungsgemäße Planung und Entscheidungsfindung, indem sie präzise Bestandsinformationen, genaue Grubenmodelle und Konturenkarten liefern. Außerdem minimieren sie das menschliche Eingreifen und sorgen so für die Sicherheit der Bergleute und Arbeiter.

Im Vergleich zur Photogrammetrie werden die LiDAR-Daten wesentlich schneller verarbeitet. Das Problem, dass unzureichende Informationen erfasst werden (aufgrund von schlechter Leuchtkraft durch bewölktes Wetter oder dichte Vegetation), entfällt. Ein LiDAR-Scan zeigt die verschiedenen Höhenunterschiede genau auf. Außerdem ist eine LiDAR-Vermessung wesentlich schneller als die Photogrammetrie, da sie weniger Flugplanung erfordert.

Vorteile von LiDAR

Genauigkeit 

ein UAV mit einer LiDAR-Kamera, das in einem Echtzeit-Kinematik-System (RTK) fliegt, ermöglicht eine hohe Genauigkeit der Punktwolken von weniger als 1 cm RMSE (Root Mean Square Error). Damit sind sie wesentlich genauer und präziser als herkömmliche Vermessungsmethoden.

Sicherheit

LiDAR-Scans sind von Natur aus sicherer als herkömmliche Vermessungen, da sie aus der Luft durchgeführt werden und die Mitarbeiter nicht ihre Gesundheit riskieren müssen, indem sie sich an gefährliche Orte begeben.

Fortschrittsüberwachung

LiDAR-Scans ermöglichen es Ihnen, Veränderungen in einem Gebiet über einen bestimmten Zeitraum hinweg zu vergleichen und zu analysieren.

Lidar-Nutzlasten

Wenn es um LiDAR-Nutzlasten geht, ist YellowScan der goldene Standard.

YellowScan Mapper+

Der YellowScan Mapper+ ist ein Livox AVIA-basierter Laserscanner. Er verfügt über ein leistungsstarkes GNSS-gestütztes Trägheitsnavigationssystem. Er ist unglaublich vielseitig, da er mit jeder Drohne verwendet werden kann und auch mit DJI Skyport & Gremsy Port kompatibel ist.

All dies ist in einem leichten, eigenständigen und einfach zu bedienenden Lidar-System integriert. Die Mapper+ LiDAR-Nutzlast verfügt über bewährte Fähigkeiten und liefert stabile Ergebnisse bei verschiedenen Anwendungen.

YellowScan Explorer

YellowScan Explorer

Der YellowScan Explorer ist eine LiDAR-Lösung mit großer Reichweite und mehreren Plattformen. Eines der einzigartigen Merkmale dieser Nutzlast ist, dass sie sowohl an leichten bemannten Flugzeugen als auch an traditionellen UAVs wie dem DJI M300 angebracht werden kann. Dadurch ist sie äußerst vielseitig und für eine breite Palette von Projekten geeignet.

YellowScan Qube 240

Die Qube 240 Nutzlast ist ein geomatischer LiDAR-Scanner, der speziell für die Trinity F90+ Drohne entwickelt wurde.

Normalerweise waren LiDAR-Nutzlasten aufgrund ihrer hohen Kosten für KMU unerschwinglich. Mit dem Qube 240, Quantum Systems und YellowScan wurde LiDAR jedoch zu einem günstigeren Preis zugänglich gemacht. Der Qube 240 LiDAR-Scanner lässt sich in den Nutzlastbereich der Trinity F90+ Drohne integrieren.

Er liefert wichtige Informationen für die Vermessung und Kartierung, indem er mit 240.000 Entfernungsmessungen pro Sekunde ein genaues 3D-Bild der Prozessumgebung erzeugt. Seine absolute Genauigkeit wird dank des integrierten Applanix APX15 INS erreicht.

YellowScan Qube240

Was ist der Unterschied zwischen LiDAR und Photogrammetrie?

Der grundlegende Unterschied zwischen LiDAR und Photogrammetrie ist die Art der Datenerfassung. LiDAR verwendet Laser und Photogrammetrie verwendet Fotos.

Bei der Photogrammetrie wird ein vollfarbiges Orthomosaik erstellt. LiDAR hingegen erzeugt in Kombination mit einer Kamera eine kolorierte Punktwolke.

Schlussfolgerung

LiDAR-Drohnenvermessungen kombinieren die unglaubliche technologische Leistung von LiDAR-Scans mit den Fähigkeiten von Drohnen in der Luft. Diese Kombination hat dazu geführt, dass LiDAR-Drohnenvermessungen in vielen Branchen zur ersten Wahl für die Vermessung und Kartierung geworden sind.