Digitaler Zwilling in vier Wochen mit KI

CycloMedia integriert KI-basierte Auswerteverfahren in sein Portfolio. Dadurch sollen Daten inklusive Auswertungen sehr viel schneller nach der Befahrung zur Verf√ľgung stehen.

Identifikation, Klassifikation und Bewertung sind klassische Aufgaben der Vermessung ‚Äď besonders im Umfeld der Photogrammetrie. Diese Aufgabenschritte ben√∂tigen in der Regel viel Zeit und manuellen Aufwand. Immer wieder wurde und wird probiert, diese Aufgaben aus Kosten gr√ľnden an Drittunternehmen auszulagern, doch dieses sogenannte Offshoring oder Nearshoring st√∂√üt dann an Grenzen, wenn fachliche Kompetenzen und Erfahrungen gefragt sind. Mehr und mehr wird versucht, dieses Aufgabenspektrum der Datenauswertung durch Verfahren der K√ľnstlichen Intelligenz (KI) zu ersetzen. Das Ziel, Daten schneller und kosteng√ľnstiger auszuwerten, verfolgt auch das Unternehmen CycloMedia.

CycloMedia unterhält eine Flotte von 50 Fahrzeugen, die mit der neuesten Generation an Messsensorik ausgestattet ist. Neben den Panoramaaufnahmen (mit 150MP-Kameras) werden auch Punktwolken auf Basis von 3D-Laserscanning erfasst. Später werden die Messdaten synchronisiert. Foto: CycloMedia Deutschland GmbH

CycloMedia unterhält eine Flotte von 50 Fahrzeugen, die mit der neuesten Generation an Messsensorik ausgestattet ist. Neben den Panoramaaufnahmen (mit 150MP-Kameras) werden auch Punktwolken auf Basis von 3D-Laserscanning erfasst. Später werden die Messdaten synchronisiert. Foto: CycloMedia Deutschland GmbH

Das Unternehmen mit Stammsitz in den Niederlanden hat eine Technologie entwickelt, mit der digitale Zwillinge von St√§dten und Versorgungsgebieten erstellt werden. Grundlage daf√ľr sind 360¬į-Panoramabilder und Laserscandaten, die von speziellen Messvorrichtungen erfasst werden, die auf normalen Fahrzeugen installiert sind. CycloMedia betreibt eine Flotte von rund 50 Fahrzeugen, die mit der Technik ausgestattet sind. Die Daten liefern die Grundlage f√ľr Analysen, Planung und die Realisation von Projekten, die einen Raumbezug haben. Die Fahrzeuge erfassen dabei den gesamten Stra√üenraum aus Sicht des am normalen Stra√üenverkehr teilnehmenden Fahrzeugs. Dementsprechend inhaltsreich sind die Daten: Von der Traufh√∂he der Geb√§ude, der Vegetation, der Stadtm√∂blierung und der Verkehrsbeschilderung bis hin zur Fahrbahnoberfl√§che ‚Äď der gesamte √∂ffentliche Raum wird abgebildet. ‚ÄěDie Anwendungen und Fragestellungen, die mit den Daten unterst√ľtzt werden, betreffen vielf√§ltigste Themen wie Mobilit√§t, die Stadtplanung, Fachkataster oder spezielle Herausforderungen wie die Luftreinhaltung oder die Eventplanung‚Äú, erkl√§rt Michael Arthen, Gesch√§ftsf√ľhrer der CycloMedia Deutschland GmbH. Vor diesem Hintergrund sei es sehr wichtig, dass die Auswertungen der Daten schnell, effizient und praxisgerecht umgesetzt werden, so der Gesch√§ftsf√ľhrer.

Datenerfassung steht am Beginn

Zu Beginn von Projekten steht zun√§chst die Datenerfassung. Deren Besonderheit ist es, dass photogrammetrische Panoramaaufnahmen (per 105 Megapixel-Kamera) und Laserscandaten aufgenommen werden. Diese werden dann ‚Äěsynchronisiert‚Äú, das hei√ü, ‚Äěhinter‚Äú den Panoramabildern liegen die 3D-Punktwolken, die per Laserscanning gewonnen werden, wodurch auch die Panoramabilder exakt georeferenziert werden. F√ľr den Zugriff steht beliebigen Nutzern die browserbasierte Anwendung Street Smart zur Verf√ľgung. Nutzer k√∂nnen damit zum Beispiel per einfachem Klick innerhalb der Panoramabilder genaue Ma√üe abgreifen und Polygone definieren. ‚ÄěFr√ľher mussten Anwender dazu mehrere Schritte machen, aufgrund der synchronisierten Punktwolken geht das nun wesentlich schneller und intuitiver‚Äú, beschreibt Arthen. Soll also die H√∂he von Ampeln, Schildern, Stra√üenm√∂blierung oder Traufh√∂hen erfasst werden, reichen zwei einfache Klicks im Bild.

Dementsprechend mehrstufig ist das CycloMedia-Angebot strukturiert. Im Rahmen eines Starterpakets, das Kommunen, Netzbetreiber oder auch Wirtschaftsunternehmen beauftragen k√∂nnen, ist immer zun√§chst die Befahrung enthalten. Daraufhin wird in der Regel eine Realfl√§chenanalyse des Stra√üenraums von CycloMedia erstellt. Dieser liegt ein hochaufl√∂sendes Stra√üen-Orthofoto zugrunde. Im Folgenden werden dann Spezialauswertungen erstellt, die von CycloMedia (beziehungsweise Partnerunternehmen) als Paket oder einzeln beauftragt werden k√∂nnen. ‚ÄěDas kann man mit der Karte eines chinesischen Restaurants vergleichen: Jede Kombination ist m√∂glich‚Äú, beschreibt der Gesch√§ftsf√ľhrer. Neben der Visualisierung und der Edition der Daten in Street Smart bekommen Kunden so spezialisierte Datenauswertungen, die entweder f√ľr GIS-Anwendungen genutzt werden k√∂nnen, oder ebenso in Street Smart visualisiert werden k√∂nnen.

Neuer KI-Ansatz

Bei solchen Auswertungen kommt die KI zum Tragen, zum Beispiel beim Stra√üenerhaltungsmanagement. F√ľr dieses ‚ÄěSub-Thema‚Äú ist das Partnerunternehmen TRIGIS GmbH zust√§ndig. Der Ingenieurdienstleister mit 175 Mitarbeitern erstellt die Auswertung des Stra√üenzustands gem√§√ü den g√§ngigen Vorschriften wie der E-EMI auf Basis von KI. ‚ÄěMit der KI k√∂nnen wir innerhalb eines vollautomatischen Prozesses bis zu 60 Prozent der Stra√üensch√§den erkennen‚Äú, sagt Michael Mares, Bereichsleiter Monitoring & Mapping bei TRIGIS Geoservices GmbH.

Auswertung der Fl√§chendaten aus der Befahrung. CycloMedia bezeichnet dies als Realfl√§chenkartierung. Sie stellt gewisserma√üen eine erste ‚ÄěBasisaus- wertung‚Äú der Befahrungsdaten dar. Foto: CycloMedia Deutschland GmbH

Auswertung der Fl√§chendaten aus der Befahrung. CycloMedia bezeichnet dies als Realfl√§chenkartierung. Sie stellt gewisserma√üen eine erste ‚ÄěBasisaus- wertung‚Äú der Befahrungsdaten dar. Foto: CycloMedia Deutschland GmbH

Im Verlauf vieler Projekte konnte das Unternehmen die KI-Algorithmen soweit trainieren, dass ein solch hoher und zuverl√§ssiger Automatisierungsgrad m√∂glich wurde. TRIGIS profitiert dabei auch von weiten Bet√§tigungsfeldern rund um Photogrammetrie und Fernerkundung, bei denen solche Verfahren ebenfalls zum Einsatz kommen. ‚ÄěInzwischen ist die Technologie sehr weit fortgeschritten, so dass wir dem Kunden konkrete Mehrwerte weiterreichen k√∂nnen‚Äú, so Mares. Das sind vor allem eine stark verk√ľrzte Auswertezeit und Kostenvorteile, die sich durch die Automatisierung ergeben.

Auftraggeber bekommen die Auswertedaten bis zu vier Wochen nach der Befahrung, sagt Mares aus Erfahrung. Bei herk√∂mmlichen Auswerteverfahren kann dies oft wesentlich l√§nger dauern und f√ľr Unzufriedenheit vieler Kunden mit Projekten sorgen, gerade wenn gro√üe Befahrungsgebiete bearbeitet werden m√ľssen.

Die KI ist dabei in der Lage, neben Schlagl√∂chern auch feinere Strukturen wie Netzrisse zu erkennen, die ma√ügeblichen Einfluss auf die Bewertung des Stra√üenzustandes haben. Die KI setzt dabei sogenannte St√ľtzpunkte, um die Geometrie der Sch√§den zu erfassen. In der Regel werden Sch√§den, die sanierungsrelevant sind, ohnehin nochmal in einer Vor-Ort-Begehung erfasst und begutachtet. Bei Schlagl√∂chern werden, so Mares, in der Regel f√ľnf St√ľtzpunkte gesetzt, die den Umriss des Schadens beschreiben. ‚ÄěDieses Verfahren besitzt nicht die sprichw√∂rtliche Vermessungsgenauigkeit, ist aber f√ľr die Zwecke der Zustandsbewertung allemal der schnellste, zuverl√§ssigste und vor allem kosteng√ľnstigste Weg‚Äú, fasst Michael Arthen zusammen.

W√§hrend TRIGIS auf die E-EMI-konforme Erfassung der Sch√§den spezialisiert ist, nutzt auch CycloMedia das Verfahren. ‚ÄěVor allem bei strukturierten und formalisierten Objekten, wie etwa Stra√üenschildern, Ampeln oder Werbefl√§chen, sind hohe Automatisierungsraten m√∂glich‚Äú, so Arthen. (sg)

www.cyclomedia.com