Wie TrueDOP in der Praxis angekommen sind

Das Unternehmen GeoFly ist gleichermaßen Befliegungsunternehmen und Dienstleister im Bereich der Verarbeitung von Luftbilddaten. Rund um die Software SURE hat das Unternehmen eine umfassende Infrastruktur aufgebaut. Bisherige Projekte zeigen den Nutzen der True Orthophotos in der Praxis.

Der Vorteil des True Orthophotos gegenüber einem klassischen Orthophoto besteht darin, dass aus dem Gelände herausragende Objekte wie etwa Gebäude im Bild nicht verkippt dargestellt werden. So entstehen keine sichttoten Räume. Innerhalb des Prozesses der Datenverarbeitung entsteht also nicht nur das Endprodukt, sondern auch mehrere Zwischenprodukte. Mit Hilfe einer (hochgenauen) Aerotriangulation werden die Orientierungsdaten für die Stereomodelle berechnet. Auf der Basis dieser Orientierungsdaten werden mithilfe des Semi-Global-Matching-Algorithmus Höhenpunkte aus den Luftbilddaten abgeleitet. Als Ergebnis aus diesem Prozess entsteht ein bildbasiertes Oberflächenmodell (bDOM), das heutzutage nicht nur als Zwischen- sondern als eigenständiges Produkt angesehen werden kann. „Es bildet eine ideale Ergänzung zum True Orthophoto, da hieraus neben der x,y-Position die Höhe im GIS abgegriffen werden kann“, so Aicke Damrau, Geschäftsführer der GeoFly GmbH. Bei gut definierten Punkten wie etwa Straßen oder Dächern liege die Höhengenauigkeit der Einzelpunkte bei unter zehn Zentimetern.

Ein weiteres Produkt der Prozesskette ist das 3D-Mesh, das aus der originär korrelierten 3D-Punktwolke abgeleitet wird. „Im Idealfall wird dies aus Schrägbildbefliegungen erzeugt, da die Schrägbilder weitere Zusatzinformationen vor allem der Fassaden liefern und ein detailreiches 3D-Mesh ermöglichen“, so Damrau. Ein weiterer Vorteil dieser Dreiecksvermaschung zeigt sich in der Onlinedarstellung auf Webseiten oder Portalen: „Durch den entfernungsabhängigen Detailierungsgrad der Dreiecksvermaschung bleibt die Darstellung flüssig und performant“, so Andreas Henkel von der Nationalparkverwaltung Hainich.

Praxisbeispiel 1: Nationalpark Hainich

In der Praxis heißt das für GeoFly, dass das Unternehmen nicht „nur“ True Orthophotos generiert, sondern die gesamte Prozesskette abbildet und demnach ein ganzer Reigen an Produkten „vom Band purzelt“. Am Beispiel des Nationalpark Hainich in Thüringen wird dies deutlich, der wie die meisten Waldgebiete in Deutschland massiv vom Klimawandel betroffen ist, nur eben als naturnaher Buchenwald und UNESCO-Weltnaturerbe besonders starker Beobachtung unterliegt. GeoFly wurde im Jahr 2019 beauftragt, den Nationalpark zu befliegen. Ziel der Erfassung des 75 Quadratkilometer großen Waldgebietes war die Analyse des aktuellen Waldschadens sowie die Dokumentation von Veränderungen der Waldstrukturen im Schutzgebiet.

Ein erster Versuch in München wurde bereits im Bereich Augmented Reality gestartet. Dabei wurde das Mesh für einen neuen Stadtteil ausgeschnitten und zusammen mit der geplanten Bebauung visualisiert. Foto: Holo Light

Ein erster Versuch in München wurde bereits im Bereich Augmented Reality gestartet. Dabei wurde das Mesh für einen neuen Stadtteil ausgeschnitten und zusammen mit der geplanten Bebauung visualisiert. Foto: Holo Light

Bereits 2018 wurde das Waldgebiet von GeoFly erfasst. Die Dokumentation der Veränderungen hat durch die Möglichkeiten, die die DOP-Prozesskette bietet, verschiedenste Facetten. Aus den unterschiedlichen Datenprodukten/Prozessen lassen sich Parameter wie Vegetationshöhen, Waldtextur/Struktur, Stammzahl, Baumarten(gruppen), Biomasse und Vitalität/Mortalität bestimmen.

Die Luftbilddaten ermöglichen also eine vielschichtige Waldbiotopkartierung. Die Auswertung bildet etwa Konkurrenz zwischen den Bäumen, das Erreichen der physiologischen Altersgrenze beziehungsweise abiotische (Trockenheit, Wind/Sturm) oder biotische Einflüsse (Pilze, Insekten) gut ab. Natürlich hat die Fernerkundung ihre Grenzen, aber sie ist eine sehr belastbare Planungsgrundlage für die großflächige Bestimmung der Entwicklungsdynamik von Wäldern. „Die dafür notwendigen stichtagsbezogenen Inventuren anhand von geeigneten Parametern können so effektiv und zielorientiert geplant werden“, so Damrau.

Praxisbeispiel 2: Stadt München

Ein weiteres Anwendungs-Beispiel findet sich bei der Stadt München, die sich bereits im letzten Jahr dazu entschieden hat, die modernen Auswertungstechnologien des True Orthophotos und des 3D-Mesh vollumfänglich zu nutzen. Dazu beflog GeoFly das Stadtgebiet mit der Schrägbildkamera UltraCam Osprey Mark 3 Premium: 9.384 Einzelbilder im Nadir und die 4-fache Anzahl an Schrägbilder wurden erfasst.

GeoFly selbst bietet mit dem Online-3D-Viewer „ObViewSly“ eine Möglichkeit an, dass auch Nutzer ohne eigene Hardware-Ressourcen mit den modernen 3D-Produkten arbeiten können. Auch IT-technisch ist die Firma für das neue „Standardprodukt“ True OrthoMosaik vorbe-reitet: vier Hochleistungsrechner mit den dazugehörigen Softwarelizenzen gehören aktuell zum Inventar, was nach Angaben von Damrau pro Workstation 45.000 Euro Investitionskosten nach sich zog.

Das Unternehmen meint es also ernst, obwohl „die Nutzung eines 3D-Mesh noch bei vielen Endanwendern in den Kinderschuhen steckt“, so Damrau. Die Stadt München zeige aber bereits viele Anwendungsideen, die in naher Zukunft für Stadtplanungszwecke und andere behördliche Anliegen genutzt werden sollen. Bereits umgesetzt wurden in der Bayernmetropole das Rendern beliebiger Ansichten und die Visualisierungsgrundlage im Projekt „Digitaler Zwilling München“. In einem ersten Demonstrator wurde das 3D-Mesh zusammen mit anderen Geodaten sowie Sensordaten mit dem Masterportal Hamburg visualisiert. (sg)

www.geofly.de