Bei dieser Technologie werden 2D-Bilder aus einer Drohnenbefliegung zur Generierung eines 3D-Models verwendet. Wenn Position und Orientierung dieser Bilder genau bekannt sind, kann für jeden auf mindestens zwei Bildern (Stereoansicht) sichtbaren Geländepunkt eine 3D-Koordinate berechnet werden, ähnlich wie wenn das menschliche Hirn Tiefeninformation aus den zwei verschiedenen Blickwinkeln des Augenpaars ableitet. Die von Uzufly verwendeten Verfahren zur Bildorientierung (Aerotriangulation) und Berechnung der Punktwolke (Dense Image Matching) laufen vollautomatisch und erlauben es ein flächendeckendes 3D-Modell inklusive Texturinformation abzuleiten. Aus diesen Daten lassen sich fotorealistische 3D-Meshs, Geländemodelle und Orthofotos ableiten.
Beim Mobile Mapping wird die 3D-Umgebung anhand verschiedener Sensoren von einem Fahrzeug aus erfasst, sei dies auf Strasse, Schiene oder Wasser. Das MLS-System von Orbis360 verfügt über zwei hochperformante Laserscanner, verschiedene Bildaufnahmesysteme (Panoramakamera, Planarkameras, Videos) und einer sehr genauen Navigationseinheit. Diese erlaubt es, in Echtzeit eine 3D-Trajektorie des Fahrzeugs zu berechnen und somit zum Beispiel Bildauslösungen hochgenau zu triggern und Position und Orientierung der einzelnen Messungen direkt zu bestimmen (direct georeferencing). Dank den mitgeführten Laserscannern kann somit direkt eine 3D-Punktwolke inklusive Intensitätswert als Textur berechnet werden. Auch die Bilder können georeferenziert werden und können mit den Laserdaten überlagert werden.
✅ Ableiten von 3D-Daten aus einem Überflug (keine physische Präsenz vor Ort
✅ 3D-Modellierung von Elementen welche vom Boden aus nicht sichtbar sind
✅ Fotorealistische Datenansichten anhand texturierter 3D-meshs
❌ Realisierung der Befliegung (Autonomie der Drohne, Flugverbote)
❌ Nicht direkt sichtbare Elemente können nicht modelliert werden
✅ Schnelligkeit der Datenerfassung (Bis 300km/Tag entlang eines Korridors, 100km/Tag in urbanem Raum) ✅ Hohe Qualität der Punktwolke (Erkennung sehr feiner Objekte, kaum Datenrauschen, hohe Punktdichte)
✅ Texturinformation dank Bildsensoren oder direkt aus Intensitätswerten des Lasers (kein Licht notwendig)
❌ Nur Daten entlang der Aufnahmekorridore, reduziertes Sichtfeld
❌ Reduzierter Empfang von GNSS-Daten durch Abschattung, dadurch präzise Berechnung der 3D-Trajektorie ohne Beziehung von Passpunkten manchmal schwierig
Eingefärbte Punktwolken aus beiden Methoden im Zentrum von St-Saphorin: Feine Elemente (Vegetation, Kabel, Schilder, urbanes Mobiliar) welche vom Laser direkt gemessen werden sind durch Image Dense Matching schwierig zu rekonstruieren. Beim Drohnenflug ist die Farbinformation direkt vorhanden, bei MLS muss die Punktwolke anhand der Bilder separat eingefärbt werden.
Ansicht auf Punktwolke von Kantonsstrasse bei St-Saphorin: Dachunterkanten sind von der Drohne aus nicht sichtbar, diese Information wird daher extrapoliert. Hingegen sind für das MLS alle nicht direkt einsichtbaren Bereiche (Dächer, Hinterhöfe, Gelände unterhalb Fahrbahn…) nicht modellierbar.
Querprofil über Strasse: Die aus Dense Matching abgeleiteten Punkte haben die Tendenz scharfe Kanten (siehe Trottoir-Rand und Leitplanke) zu glätten. Bei MLS wird die Kante direkt gemessen, der Detailgrad hängt nur vom Grundrauschen des Scanners ab.
Das obenstehende Bild zeigt den aufgenommenen Bereich mit Drohne (in blau) und den mit Mobile Mapping (gelb).
Der durch die Drohne abgedeckte Bereich erlaubt es, flächendeckende immersive und fotorealistische Ansichten und Fly-troughs zu realisieren (siehe Video).
Beim Mobile Mapping beschränkt sich die Ansicht auf die Perspektive des Fahrzeugs. Es können hingegen Panoramabilder, die in gleichbleibenden Abständen aufgenommen wurden, als Visualisierungshilfe hinzugezogen werden. Dies ermöglicht eine Überlagerung mit der Punktwolke (im Bild nach Intensitätswert eingefärbt) und eine Navigation im «Google-Street-View»-Stil, mit dem Zusatznutzen, dass in diesen Bildern auch direkt 3D-Informationen eingemessen werden können.
Drohnenphotogrammetrie ist die bevorzugte Methode für alle Projekte welche als Resultat eine flächendeckende immersive und fotorealistische Darstellung benötigen, sei dies von einem einzelnen Haus bis zu einem ganzen Stadtteil. Auch für Kartierungen, welche eine flächendeckende Erfassung benötigen (Naturgefahren, Bodenbedeckung, Kataster, Gebäudeinventar, Sichtbarkeitsanalysen, …) sind diese Datensätze sehr geeignet.
Daten aus Mobile Mapping eignen sich vor allem für alle Projekte im Bezug mit Mobilität, sei dies auf Strasse oder Schiene. Auch als Datengrundlage für Detailprojektierungen (Strassen/Schienenbau) und Analysen (Strassenzustand, Lichtraumprofile) oder als Visualisierungsgrundlage für strassenraumbasierte Projekte haben diese Daten entscheidende Vorteile.
Bei einer Verbindung dieser Aufnahmemethoden lassen sich die Vorteile perfekt kombinieren, da die Datenlücken komplementär durch die andere Methode abgedeckt werden, Genauigkeit und Detailgrad dort erreicht wird, wo notwendig, und flächendeckende Information zur immersiven Ansicht generiert werden können.
Beide Erfassungstypen erlauben es neue Projekte in digitaler Form (3D-Model /BIM) in ihre digitale natürliche Umgebung (Digital Twin) einzubinden. Die Kombination beider Methoden ist somit der Königsweg zum Erstellen eines kompletten digitalen Abbildes eines ganzen Gebiets.
Unabhängig von Aufnahmeart, Datenquelle und Datentyp gibt es mittlerweile verschiedene Webtechnologien zu deren Visualisierung.
Orbis360 und Uzufly legen beide grossen Wert darauf, dass die Kunden die 3D-Massendaten direkt via Web visualisieren und teilen können. Die für St-Saphorin aufgenommenen Daten wurden daher auf 3 verschiedenen Portalen aufgeschaltet (siehe unten). Diese sind frei verfügbar, zögern Sie also nicht, sich die Daten direkt webbasiert anzuschauen und sich selbst von den Vorteilen der Kombination der Methoden zu überzeugen!
