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© 2014 Hansa Luftbild Gruppe Münster, 29.04.2014
Erhebung von Bestands- und Zustandsdaten
u.a. auf der
Grundlage von Messbildern aus Befahrungsprojekten
Hans-Christoph Tielbaar
© 2014 Hansa Luftbild Gruppe Münster, 29.04.20142
▸ Technische Erfassungsmethoden
▸ Klassische Luftbildvermessung:
Bestandsdaten aus Luftbildern mit
photogrammetrischer (= dreidimensionaler) Auswertung
▸ Kooperation:
Hansa Luftbild mit iNovitas
▸ Bild-Messbefahrung:
3D-Datenerfassung mit infra3D und HLMap3D
▸ Vergleich:
Möglichkeiten und Besonderheiten
Akzente
Bestands- und Zustandsdaten u.a. aus Bild-Messbefahrungen
© 2014 Hansa Luftbild Gruppe Münster, 29.04.20143
3D-Modellierung
Geländemodelle, Stadtmodelle,
Solarpotenzial, 3D-Video
Geoinformationssysteme
Beratung, Datenmanagement, Entwicklung,
Fachinformationsmanagement
Informationsgewinnung
Bild- und Sachdaten, Liegenschaften,
Fachkataster, Straßenkataster,
Grün- und Baumkataster,
Beweissicherung & Gutachten
Web-Lösungen
Web-Mapping,
WebGIS-Hosting
Softwareentwicklung
GIS, NIS, CAD, DMS,
RDBMS, OpenSource
Sensorik-Kompetenzzentrum
Hochgenaue Sensoren,
eigener Flugbetrieb
Branchenlösungen
Verwaltung, Transport & Verkehr,
Energie,
Rohstoffe & Bergbau, Immobilien
Internationales Consulting
Landmanagement, Kataster,
Grenzvermessung,
Schulung & Beratung
Hansa Luftbild Gruppe
© 2014 Hansa Luftbild Gruppe Münster, 29.04.2014
Helikopter
► Aufgrund der hohen Wendigkeit ideal für Korridore, wie
Verkehrswege, Energietrassen
► Kosteneffizient ab Objektgrößen von ca. 4 ha
Unmanned Aerial Vehicles
► Flexible Inspektionen durch kontrollierte, autonome Fluggeräte
► Kosteneffizient für kleinste Flächen oder
in schwer zugänglichen Gebieten
Flugzeuge
► Ideal zur Erfassung großflächiger Gebiete
► Kosteneffizient bei der Erfassung von
Flächen ab ca. 400 ha
Technik: Luftfahrzeug-gestützte Sensortechnik - Fluggeräte
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© 2014 Hansa Luftbild Gruppe Münster, 29.04.2014
3 digitale Kamerasysteme
Z/I Imaging DMC I
und DMC II
Vexcel UltraCam Eagle
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Technik: Luftfahrzeug-gestützte Sensortechnik - Kameras
► Bodenauflösung
bis 3 cm
► Je Bild bis zu
220 Megapixel
► Photogrammetrische Messung x, y, z
► Orthofotos
► Visualisierung, Überblick
Zweck
Technik
© 2014 Hansa Luftbild Gruppe Münster, 29.04.20146
Technik: Luftfahrzeug-gestützte Sensortechnik - Laserscanner
Airborne Laserscanning-System
► Lasersystem: RIEGL Litemapper 5600
► Digitale Hasselblad H39-
Mittelformatkamera
► Lage- und Höhengenauigkeit < 5 cm
(mit Nachbearbeitung)
► > 25 Laserpunkte je m² (1 Punkt je 20 cm)
► Helikopter-gestützt
CCNS (Navigationssystem)
mit GPS
Laserscanner
ComputerCCNS-DisplayIMU (Messung von
Beschleunigungen und Drehraten)
Kontrolldisplay
Laserscanner
Datenspeicher
► 3D-Gelände- und Oberflächenmodelle
► Grundlage für Gebäudetexturierung
(speziell oberer Gebäudebereich)
Technik
Zweck
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Mobile Mapping Solution, infra3D-Service
Technik: Straßengebundene Sensortechnik - Bild-Messbefahrungen
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Technik
Zweck
► Ad hoc-Messung im cm-Bereich
► Webbasierte Nutzung:
Ihre Stadtstraßen
auf dem Desktop und unterwegs
► Digitalisierung von
Be- und Zustandsdaten
► Virtuelle Feldbegehungen
► Kooperation mit iNovitas:
Datenvorhaltung, Cloud, …
► Photogrammetrisches System:
Stereobild-basiertes Mobile Mapping
► Alle Infrastrukturen auf einem „3D-Video“
► Hoch auflösende intelligente Bilddaten
(Intelligenz durch Lage-/Höhenwert,
Farbwert, mögliche Realwelt-Messung)
► 3D-Digitizer:
Hansa Luftbild-Eigenentwicklung HLMap3D
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Bestandsdaten aus hoch auflösenden Luftbildern
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► Bildflug:
Bodenauflösung 5 cm - 20 cm, unbelaubt, farbig
► Bildprozessierung und Erzeugung von Orthofotos
► Photogrammetrische 3D-Luftbildauswertung
► Vor-Ort-Kontrollen (u.a. für verdeckte Elemente)
► Nachbearbeitung, Datenveredelung mit GIS
► Straßenkataster mit Be- und Zustandsdaten
► Daten für gängige Straßendatenbanken
Klassische Luftbildvermessung
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Pro und Kontra Luftbild
► Sichere Flächentypen-Erfassung (Fahrbahn,
Radweg, Nebenanlage, Begleitgrün, …)
► Erkennbarkeit des Oberflächenmaterials:
abhängig von Bodenauflösung
► Präzise Geometrien durch
photogrammetrische Vermessung
► Bei Bedarf genaue Lage- und Höhenkoordinaten
(Kanaldeckel, Beleuchtung, …)
► In Abhängigkeit von der Anforderung ggf.
Luftbildauswertung ausreichend
► Bei hohen Anforderungen:
Feldvergleich erforderlich
Klassische Luftbildvermessung
© 2014 Hansa Luftbild Gruppe Münster, 29.04.201410
► Photogrammetrische 3D-Messung aus Luftbildern
► Saubere Anpassung an Katastergrenzen
► Nachbearbeitung der Luftbildvermessung mit
ArcGIS; Objekt- und Abschnittsbildung
► Widmung: Eigentumsverhältnisse werden durch
Abgleich mit Kataster überprüft
► Privatnutzung auf städtischen Flurstücken,
öffentliche Nutzung ragt auf privates Flurstück …
Photogrammetrische Messung
Klassische Luftbildvermessung
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► Entwurfsvermessung für Autobahnen,
Bundesstraßen bis zu Radwegen
► Bestandsdatenerfassung für Kommunen,
Landkreise, Landesämter
► Bundesweit Straßenkataster,
aktuell für Detmold (550 km),
Waiblingen (330 km), Starnberg (220 km), …
► Widmungskataster, Baumkataster, Grünflächen-
und Friedhofskataster
► Kataster für rund 450 deutsche Kommunen
► Weltweit …
Beispiele, Referenzen
Klassische Luftbildvermessung
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Besonderheit der Technologie für Datenerfassung
► „3D-Videos“ = Abfolge aus 3D-Einzelbildern
► Zugang: infra3D Webapplikation oder eigener Server
► Präzise verortete Stereobilder für 2D- und 3D-Auswertung
► Photogrammetrische Auswertung von Luftbildern und
„3D-Video“ basiert auf identischem Prinzip
► Jeder Bildpunkt besitzt x-, y-, z-Koordinate
► Webbasierter Viewer ermöglicht
- intuitives Navigieren im Straßenraum
- Messfunktionen
- Überlagerung mit vorhandenen Geodaten
► Stereovision-Client für dreidimensionale Betrachtung
und Auswertung der „Videos“ mit 3D-Brille
► Eigener 3D-Digitizer HLMap3D
Bild-Messbefahrungen
Abbildung: © iNovitas
► Genaue räumliche Lage-/Höhenmessung
und Formbestimmung
► > 2 Perspektiven/Objekt: räumlich sehen,
weniger verdeckte Bereiche
► Mehr Details, mehr Realität, höhere
Genauigkeit
Exkurs: warum photogrammetrisch?
© 2014 Hansa Luftbild Gruppe Münster, 29.04.201413
HLMap3D: leistungsfähiger 3D-Digitizer
► Photogrammetrische Messung
aller relevanten Infrastrukturen
► Digitalisieren von
Flächen-, Punkt- und Linienelementen
► Einbindung anderer Geodaten:
Kataster, Mittelachsen, KK-Modell, Kanaldaten, …;
anklicken (Snap-Funktion) möglich
► Erzeugung
sauberer, flächendeckender Geodatenbestände
► Online-Integration des infra3D cloud-Service
auch für mobile Erfassung und Messung
Zweck
► Effiziente Erfassungsumgebung für
Erhebung von Be- und Zustandsdaten
direkt aus den „3D-Videos“
im CAD-/GIS-Format
Bild-Messbefahrungen
© 2014 Hansa Luftbild Gruppe Münster, 29.04.201414
Demo HLMap3D
► Video der Funktionen des Webclients infra3D
► Navigieren, Messen im Video
► Layer Be- und Zustandsdaten
► Digitalisieren im „3D-Video“ mit HLMap3D
Bild-Messbefahrungen
© 2014 Hansa Luftbild Gruppe Münster, 29.04.201415
Optional: Texturierung von Gebäuden
Bild-Messbefahrungen
► Daten aus „3D-Video“ oder aus Luftbild oder kombiniert
► Abbild der Gebäudegeometrien rechnen,
Gebäudemodell erstellen, Fassadenteile aufrastern
► Fotoinformation pixelweise auf Fassadenteil übertragen
► Manuelle Nacharbeitung abnehmend
mit zunehmender Güte der Georeferenzierung
► Fazit: hochgenaue Position (x, y, z) aus 3D-Bildern
-> weitgehende Automatisierung
-> kostengünstig
► „Fassadenfotos auf Gebäude kleben“
► Visualisierung
► 3D-Stadtmodelle
Zweck
Technik
Fassa-
denteil
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Luftbilder
… beides geht
► Luftbildauswertung mit Projektion von “oben” entspricht
vertrauter Sicht auf Karten bzw. auf GIS-/CAD-Daten
► Fachnutzer meist mit Verwendung von Luftbildern vertraut
► Bessere Übersicht über großräumige, vernetzte Strukturen im Luftbild
► Orthofotos ist wesentliche Zusatzinformation im GIS/CAD
Befahrung
► Perspektive der Bild-Messbefahrung wie in Realität
► Bildinformation für viele Nutzergruppen gewohnter
► Aufgrund sehr hoher Auflösung deutlich mehr Detailinformation
► Virtueller Straßenraum auf Desktop für
Zeitersparnis, Arbeitssicherheit
Luftbildmessung oder „3D-Video“ …
© 2014 Hansa Luftbild Gruppe Münster, 29.04.201417
► Problem bei Luftbildauswertung: Verkippung, Verschattung, Baumkronen;
nachrangig: parkende Fahrzeuge
► Problem bei Befahrung: parkende Autos verdecken Straßenrand-Strukturen;
Teilausgleich durch mehrere Kamerasysteme
► Höhere Befahrungsgrundkosten machen sich durch Nutzung in täglicher Arbeit bezahlt
► Luftbilder oft schon vorhanden (Vermessungsämter, Landkreise, …)
► Detailerkennung z.B. von Oberflächenmaterial im „3D-Video“ deutlich besser
► Luftbildauswertung für preiswerte Modelle der Ersterfassung (Doppik) bei
guter Auflösung und reduziertem Feldvergleich
► Anonymisierung von Gesichtern und Kennzeichen in „3D-Videos“ ggf.
notwendig (halbautomatische Option)
► Verfahren kombinierbar
… beides hat Vor- und Nachteile
Luftbildmessung oder „3D-Video“ …
© 2014 Hansa Luftbild Gruppe Münster, 29.04.201418
Vorteile der Kooperation Hansa Luftbild mit iNovitas
▸ 3 eigene Flugzeuge, Helikopter und UAVs zur Befliegung.
3 hochauflösende digitale Luftbildkameras und weitere eigene Sensoren (Hansa Luftbild)
▸ 3 eigene Fahrzeuge mit konfigurierbaren Stereo-Messbildsystemen, Panoramakamera,
Laserscanner. Cloud-basiertes System für Datenhosting / verteilte Nutzung (iNovitas)
▸ Flächendeckende Erfassung von Be- und Zustandsdaten. Aufbau vollständiger
Straßenkataster und Umsetzung in Ihr GIS/Ihre Straßendatenbank
▸ Straßenraum georeferenziert, hochauflösend, in 3D auf Ihrem Desktop. Virtuelle
Feldbegehungen durch jederzeit verfügbares Abbild des Straßennetzes. Flexible
Arbeitsprozesse, Zeitersparnis, Kostenreduktion, verbesserte Arbeitssicherheit
▸ Vielfältige Datennutzung: Erzeugung von 3D-Punktwolken und abgeleitetem Höhenmodell.
Aufnahme von Gebäudefassaden, Umsetzung in detailreiche 3D-City-Modelle
… und das alles AUS EINER HAND.
Zusammenfassung
© 2014 Hansa Luftbild Gruppe Münster, 29.04.201419
Mehr Information
► In unserem Flyer
► Auf unserer Homepage
► Auf dem Messestand 11
hier in der Halle Münsterland
© 2014 Hansa Luftbild Gruppe Münster, 29.04.2014
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Hansa Luftbild Gruppe
Nevinghoff 20
D-48147 Münster
Tel.: +49 . 251 . 2330-0
Fax.: +49 . 251 . 2330-112
info@hansaluftbild.de
www.hansaluftbild.de
Hans-Christoph Tielbaar
Hansa Luftbild
Geoinformationssysteme GmbH
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