AR-Lösung von frox GmbH: Unterirdische Leitungen auf Smartphone anzeigen

Die frox FX Reality App basiert auf Technologien der Augmented Reality. Dadurch können beispielsweise Abbilder von unterirdischen Leitungen das reale Abbild auf der Smartphone-Kamera überlagern und somit angezeigt werden. Foto: Frox GmbH

Über die Smartphonekamera durch die Erdoberfläche auf die Leitungen schauen, die im Untergrund liegen – einen solchen (nahezu magischen) Traum kannte man in den letzten Jahren bestenfalls aus akademischen Forschungsprojekten, bei denen es darum ging, die sogenannten Augmented Realty (AR) für zukünftige Innovationen auszuloten. Denn die AR ist prinzipbedingt dafür gedacht, virtuelle Modelle und reale Sicht auf einem Display übereinanderzulegen und somit eine Anwendung zu generieren, die „unter die Erde“ schaut.

Nun haben viele technologische Entwicklungen dafür gesorgt, dass der Traum der „praxisnahen AR“ für Versorger keineswegs nur Science Fiction darstellt, sondern in Form marktreifer Produkte tatsächlich verfügbar ist. Eine dieser Lösungen ist die FX Reality App von der frox GmbH aus Dortmund.

In der Kombination mit Smartphone beziehungsweise Tablet sowie der neuen GNSS-Antenne FLX 100 von Leica Geosystems wird daraus eine Lösung, mit der Versorger ihre Leitungsobjekte (auch unterirdische) via AR nicht nur darstellen können. Die FX Reality App dient auch der Erfassung der Objekte und liefert dabei vermessungsübliche Genauigkeit. Sprich, aus der AR wird ein geodätisches Instrument. „Unterirdische oder versteckte Objekte wie Wasserleitungen, Hydranten, Sinkkästen, Abwassersysteme, Gas- und Stromleitungen werden dadurch direkt auf dem Smartphone oder Tablet sichtbar“, sagt Christoph Babilon, Head of Development bei frox.

Die App, die online an die IT des Versorgers angebunden ist, greift auf Daten der jeweiligen Netz- und Geoinformationssysteme (GIS/NIS) zurück – und blendet somit Flurstücksgrenzen, Leitungsobjekte oder Katasterdaten auf dem Display des Endgeräts ein. Durch Nutzung der Smartphone-internen Sensoren werden die Objekte lagegenau im Bild überblendet. Die FX Reality App steht im Google Play Store zum Download bereit. Sie läuft auf handelsüblichen, Smartphones oder Tablets, die mit der GNSS-Antenne verbunden sind. „Wir bieten das Set als Komplettlösung an. Das Smartphone beziehungsweise Tablet kann dabei sowohl über frox als auch den Anwender selbst bezogen werden“, berichtet Babilon.

WFS über die ArcGIS-Plattform

Die Bestandsdaten werden als Web Feature Service (WFS) über das Internet bereitgestellt. Dabei funktioniert die Geo-Referenzierung über eine Kombination von GNSS-Position und den Smartphone-Sensoren. „Außerdem nutzen wir den eigens entwickelten frox-AR-Kern für die Lösung”, erklärt Babilon. Der WFS werde über die ArcGIS-Plattform Online/Enterprise von Esri bereitgestellt. „Die dafür benötigten GIS-Daten werden beispielsweise von den GIS-Fachabteilungen, den GIS/Vermessungsabteilungen einer Kommune, durch Ingenieurbüros oder über kommerzielle Online-Portale bereitgestellt und ebenfalls auf die ArcGIS-Plattform überführt. Auch werden die von unserer AR-Lösung erfassten Attribute, Geometrien und Objekte hierhin geschrieben“, so der Head of Development.

Mit der frox-Lösung lassen sich auch versteckte Infrastrukturelemente auffinden. Hier ein von Laub verdeckter Gullideckel. Foto: frox GmbH

Nicht nur wird der Bestand lagegenau im Display eingeblendet, der Anwender sieht auch sofort, welche realen Objekte noch nicht oder nicht lagegenau im GIS hinterlegt sind. Die FX Reality App besitzt daher auch einen sehr intuitiven Workflow für die Ersterfassung beziehungsweise eine Korrektur der Daten. Sie erfordert daher nur ein geringes Maß an Vorwissen für bisher etablierte Vermessungsverfahren. Als Zielgruppe der AR-Lösung sieht Babilon daher auch Vermessungslaien wie beispielsweise Monteure in Kommunen, Stadtwerken, Baufirmen, Grünflächenämtern, Immobilienabteilungen oder im Facility Management. „Alle Fachbereiche, die bisher einen Spezialisten brauchten, um die Flurstücke sowie Leitungsverläufe anzuzeigen oder Objekte nachträglich einmessen zu können, können dies mit unserer FX Reality App und der zugehörigen Hardware nun selbst machen“, betont Babilon. „Natürlich können auch Fachleute und Vermesser die App und das FX Reality-Set zusätzlich einsetzen – beispielsweise um Festpunkte anzuzeigen oder Achsen einer geplanten Absteckung auf der Baustelle zu visualisieren. Die App soll aber nicht ein bestehendes HighEnd-Vermessungssystem bzw. digitales Feldbuch wie unsere FX Survey-Lösung ersetzen, sondern diese mit sinnvollen Funktionen in den sich anbietenden Anwendungsfällen ergänzen.“

Kontrolle, Pflege und Erfassung

Neben der visuellen Erkundung der Datenbestände vor Ort stehen viele Features für die Edition der Daten bereit. „Auf diese Weise können die Daten erweitert und aktualisiert sowie Mängel direkt erfasst werden“, so Babilon. Zusätzlich kann der Zustand der untersuchten Objekte durch Live-Fotos dokumentiert werden. „Fehlende Objekte, egal ob Punkte, Linien oder Flächen, können darüber hinaus in Kombination mit der GNSS-Antenne zentimetergenau und koordinatenscharf erfasst werden“, führt Babilon aus. Innerhalb dieses Prozesses werden alle GNSS-Metadaten abgespeichert und damit die Einmessung gleich vollständig dokumentiert. Auch stehen die vorgenommenen Änderungen allen Beteiligten in Echtzeit zur Verfügung. „Auf diese Weise liegen Baufirmen, Monteuren, Vermessern, Netzbetreibern und Kommunen stets die gleichen, aktuellen Daten vor.“

Die Möglichkeiten zur Edition der Daten sind breit gefächert. Haben Anwender beispielsweise einen Kanalschacht entdeckt, bei dem der Wasserabfluss durch Laubverstopfung oder ähnliches erschwert ist, kann dies in der Attributierung des Objekts ergänzt und somit der Zustand des Schachts aktualisiert werden. „Ein ähnliches Prinzip kann beispielsweise auch bei Verkehrsschildern angewendet werden: Fällt bei einem Kontrollgang ein Verkehrsschild auf, dass bisher nicht in den Daten vorhanden ist, kann es mit FX Reality erfasst und in Kombination mit der GNSS-Antenne zentimetergenau erfasst werden.“

Für Versorger, die oftmals sehr komplexe Leitungsnetze betreiben, liegt der Mehrwert der FX Reality App von frox insbesondere im besseren Verständnis der eigenen Umgebung. Durch die sichtbare Infrastruktur werden zudem etliche Arbeitsschritte überflüssig. „Auch das Erstellen von Montageberichten und der Zeitverlust durch die Weiterleitung an die Mitarbeiter der Netzdokumentation entfällt“, erklärt Babilon. „Handskizzen mit fehlenden Messwerten, Qualitätsverluste durch Übertragungsfehler oder ungenaue oberirdische Markierungen mit kostspieligen Folgeschäden gehören somit der Vergangenheit an.“ Gleichzeitig werde die Sicherheit bei Bauvorhaben erhöht. Denn auch Mitarbeiter aus dem Tiefbau können bei Ausschachtungen oder Tiefbaumaßnehmen die App nutzen und so die Sicherheit an der Baustelle weiter erhöhen. (jr)

www.frox-it.de