Befliegungstechnik und -software

Die CiS GmbH stellt ihr kombiniertes System aus UAV und spezieller Software für die Vermessung und photogrammetrische Verarbeitung vor.

Die CiS GmbH aus Rostock hat sich auf die Konzeption, Entwicklung und Realisierung von geographischen Informationssystemen (GIS), Netz- (NIS) und Betriebsmittelinformationssystemen (BIS), sowie auf die dazugehörigen Dienstleistungen spezialisiert.

Auch Gebäude und Fahrzeuge lassen sich mit dem UAS modellieren. Bild: CIS GmbH

Auch Gebäude und Fahrzeuge lassen sich mit dem UAS modellieren. Bild: CIS GmbH

Das Hauptaugenmerk liegt auf dem eigens entwickelten UAS – einem Befliegungssystem, das sich aus einem UAV und einem Software-Paket zusammensetzt und entweder als Dienstleistung gebucht oder vom Kunden gekauft und eigenständig genutzt werden kann. Für Letzteres bietet CiS bedarfsorientierte Weiterbildungen wie Firmenschulungen, offene Seminare und projektbegleitendes Coaching an. Kunden können aus vier Fluggeräten – zwei Oktocoptern, einem Hexacopter und einem Flächenflieger- sowie aus vier Softwarepaketen auswählen. Jedes Softwarepaket beinhaltet eine Basis-Software zur Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von UAS Missionen. Je nach Anwendungsgebiet und Einsatzzweck stehen noch ein Modellierungs-Paket sowie zwei Agrarpakete zur Verfügung. Wie genau die einzelnen Systemelemente verwendet beziehungsweise kombiniert werden ist flexibel. „Der Kunde kann in Abstimmung mit uns auch einzelne Leistungen buchen“, erklärt Ludwig Schrenk, Geschäftsführer der CiS GmbH. Da CiS die Systeme weltweit vertreibt, bietet das Unternehmen für weit entfernte Kunden zudem individuelle Lösungen an. „Wir bieten unser System in unterschiedlichen Kombinationen an“, erläutert Ludwig Schrenk. „Es ist zum Beispiel möglich, dass der Kunde die Befliegung selbst vornimmt, und wir greifen via Internet auf die Daten zu und werten sie aus.“

Ein Einsatzbeispiel des UAS ist die Ermittlung und grafische Darstellung von Volumen und Volumendifferenzen verschiedener Geländeformen (Kiesgruben, Tagebaue, Strandabschnitte oder Renaturierungen) sowie Schüttungen. Standardfluggerät ist in diesem Fall ein Oktokopter, der bis zu ein Kilogramm Nutzlast, beispielsweise die RGB-Kamera SONY ALPHA 7 oder eine Thermo- oder Multispektralkamera, tragen kann. Auf der Auswertungsseite setzt das UAS auf am Markt verfügbare Standardsoftware auf. Häufig kommt die weit verbreitete Photogrammetriesoftware Agisoft PhotoScan zum Einsatz, aber auch andere Systeme wie etwas Bentley ContextCapture werden von CiS eingesetzt. Voraussetzung für eine sehr genaue Berechnung sind genau eingemessene, gut verteilte Passpunkte am Boden. „Sind solche Passpunkte nicht vorhanden, empfehlen wir, diese mittels RTK- GPS/GNSS einzumessen und zwar am besten so, dass dazu Photoscan-spezifische Marker ausgelegt werden, die das Programm automatisch in den Einzelbildern erkennt und dadurch in der Lage ist das 3D-Modell sehr genau und einfach zu georeferenzieren“, erläutert Ludwig Schrenk. Mit einer kalibrierte RGB-Kamera mit 24 oder 36 Megapixel bestückt fliegt das UAV die Route, die sich unter anderem aus Fläche und Kontur sowie diversen anderen Komponenten wie Polygonen, Punktlisten und kleinen „Programmen“ zusammensetzt, automatisch ab. „Mit Programmen ist hier eine Abfolge von Aktionen gemeint, also beispielsweise: Löse ein Bild aus, warte vier Sekunden, drehe um 30 Grad nach rechts, löse ein Bild aus, neige die Kamera nach unten, stelle den Mode auf Video, fliege zum nächste Punkt“, erklärt Schrenk. Am Boden kann der Flug per Livebild verfolgt werden.

Bild: CIS GmbH

Bild: CIS GmbH

Für den Modellierungsprozess wird eine Auswahl von Bildern bestimmt und weitgehend automatisch photogrammetrisch verarbeitet. Das System liefert eine 3D-Punktwolke mit skalierbarer Punktdichte, die als Grundlage für ein Gitternetz dient, das nach verschiedenen Prinzipien gebildet und weiterverarbeitet werden kann. Zum Beispiel zur Modellierung von Mieten und Schüttungen, aber auch – mit höherem Rechenaufwand – Gebäuden, Fahrzeugen und Maschinen. Zum Schluss kann über das Gitter eine Textur errechnet werden. Aus dem so entstandenen Modell, das sich in verschiedenen 3D Dateiformaten abspeichern lässt, lassen sich beispielsweise Orthophotos oder Schnitte erzeugen. Insgesamt umfasst das Leistungsspektrum von CiS Ingenieurvermessung, Precision Farming, Softwareentwicklung und Weiterbildungsangebote zum Thema UAV. Dazu bietet der GIS-Dienstleister unter anderem Informationssysteme für Leitungsnetze von Stadtwerken und Zweckverbänden, Management landwirtschaftlicher Teilflächen in Agrarbetrieben sowie Objektmodelle für das Liegenschaftsmanagement an.

CiS GmbH, Halle A2, A2.041