Multiperspektivbildflug: Aerowest-Lösung vereint Vektor- und Rasterdaten

Die Dortmunder Aerowest GmbH setzt den Urban-Mapper von IGI für Befliegungen ein. Die großformatige Multiperspektivkamera kann simultan Senkrecht- und Schrägluftbilder aufnehmen.

Wohl nur selten zuvor haben Innovationen in Datenerfassung und -verarbeitung die Geodatenbranche so verändert wie es der Markt derzeit erlebt. Die Grenze zwischen Systemen und Sensoren verwischen ebenso wie die Trennung zwischen den Datenquellen und -qualitäten. So überlagern beispielsweise amtliche Katasterdaten frei verfügbare OpenStreetMap-Daten, photogrammetrisch erfasste LoD-Daten werden mit Laserscanning kombiniert und 3D-Modelle werden in EarthViewern in ihrem räumlichen Kontext präsentiert. Häufig fehlt es jedoch genau an dieser Modellierung des räumlichen Kontextes und seiner Kombination mit 3D-Detaildaten in plattformübergreifender Art und Weise.

Mit dem UrbanMapper von IGI hat Aerowest bereits zahlreiche Praxiserfahrung sammeln können. Zum Beispiel hat das Unternehmen das Bonner Stadt- gebiet, hier ein Ausschnitt des Hafens, mit einer GSD zwischen 3 und 5 Zentimetern erfasst. Foto: Aerowest

Mit dem UrbanMapper von IGI hat Aerowest bereits zahlreiche Praxiserfahrung sammeln können. Zum Beispiel hat das Unternehmen das Bonner Stadt- gebiet, hier ein Ausschnitt des Hafens, mit einer GSD zwischen 3 und 5 Zentimetern erfasst. Foto: Aerowest

Hier will die Aerowest GmbH Abhilfe schaffen. Bereits seit 2017 setzt der Geodaten-Spezialist auf das Multiperspektivsystem UrbanMapper von IGI. Projekt- und Stadtgebiete werden damit gleichermaßen hochauflösend wie schnell per Flugzeug erfasst und anschließend in Form von True Orthophotos, digitalen Karten, CAD-Modellen oder 3D-Punktwolken aufbereitet. „Aus einer einzigen Befliegungsmission entstehen innerhalb nur weniger Wochen flächendeckende True Orthophotos oder 3D-Stadtmodelle, zum Beispiel aktuell in Stuttgart oder Berlin”, berichtet Aerowest-Geschäftsführer Hans Joachim Benfer. „Bei Bedarf können aber auch noch kürzere Bearbeitungszeiten erreicht werden.”

Innovation Multiperspektivbildflug

Der UrbanMapper besteht dafür aus insgesamt acht modularen Mittelformatkameras von PhaseOne. Die einzelnen Kameramodule sind dabei so angeordnet, dass sie komplett in einer der gebräuchlichen kreiselstabilisierten Kameraaufhängungen betrieben werden können. Vier der Module bilden den Nadir-Blick. Drei werden in RGB-Konfiguration betrieben und definieren das rund 310 Megapixel große Format des Nadir-Blicks der Kamera. Sie sind nebeneinander und mit der langen Seite entlang der Flugrichtung ausgerichtet. Das vierte Nadir-Modul erfasst den optionalen NIR-Kanal. Die weiteren vier Kameramodule (RGB) blicken nach vorn, rückwärts, nach rechts und nach links. Dabei kompensiert die kreiselstabilisierte Aufhängung die Bewegung des Flugzeugs. Damit versetzt sich Aerowest in die Lage, alle Luftbildperspektiven präzise georeferenzieren zu können. „Die acht Kameramodule ermöglichen damit auch bei hohen Fluggeschwindigkeiten Bildüberlappungen von 80 Prozent in allen Perspektiven. Damit können wir neben der klassischen Auswertung auch Stadtmodelle und True Orthophotos vollautomatisiert generieren”, so Benfer.

Die bodennahe Multiperspektivaufnahme ermöglicht darüber hinaus wegen der hohen erreichbaren Auflösung von bis zu 2 Zentimetern speziell in der Bestandsdokumentation eine große Bandbreite an Produkten, die auch kombiniert mit weiteren Daten – etwa terrestrisch oder durch UAV-Befliegungen erhoben – eingesetzt werden können. „Das Aerowest-Multiperspektivprodukt vereint so die Vorzüge von Vektor- und Rasterdaten”, erklärt Benfer.

Bildwiederholungsrate von 0,6 Sekunden

Der UrbanMapper erreicht im Großformat mit 28.200 mal 11.500 Pixeln eine maximale Bildwiederholrate von 0,6 Sekunden. Aus jedem einzelnen Bild können daraus dann mehrere Millionen farbige 3D-Punkte berechnet werden. Im Post-Processing – dem sogenannten Dense Image Matching – entstehen dabei je nach Größe einer Stadt Datenvolumen bis zu 100 Terabyte. Die Verarbeitung erfordert dementsprechend eine sehr hohe Rechenkapazität, weshalb es von der Befliegung bis zur Lieferung des fertigen Stadtmodells immer noch ein paar Monate dauern kann.

Da viele Kommunen nicht über die notwendige IT-Infrastruktur verfügen, um die Daten selbst verwalten, bearbeiten und präsentieren zu können, bietet Aerowest gemeinsam mit dem Berliner Unternehmen virtualcitySYSTEMS das vollständige aufbereitete 3D-Modell als serverbasierten Webservice an. Über eine virtualcityMap lässt sich die Stadt als texturiertes 3D-Modell, vollautomatisches Mesh oder auch als schlankes LOD2-CityGML mit Katasterbezug nutzen. Das kostet die Kommune nach Erstellung und Einrichtung lediglich eine jährliche Nutzungsgebühr von 2.500 bis 5.000 Euro. Neben Präsentation und Bürgerbeteiligung eignet sich die Anwendung besonders für Analysen und Editierung. Auch die Fortführung und Integration vorhandener CityGML-Daten ist möglich. (jr)

Halle 1, Stand E1.046

www.aerowest.de