Photogrammetrie Genauigkeit und Auswertung von digitalen Drohnenaufnahmen

Photogrammetrie Genauigkeit basierend auf digitalen Drohnenaufnahmen

LOGXON ist auf die Erfassung und photogrammetrische Auswertung digitaler Drohnenaufnahmen spezialisiert. Photogrammetrie Genauigkeit ist ein zentrales Thema und spielt aufgrund von Gewährleistungs-/Haftungsfragen und unserem hohen Qualitätsanspruch eine große Rolle in unserem Alltag.

Grundsätzlich ist es unser Ziel, die für Ihre Bedürfnisse am besten geeignete Lösung zu eruieren und nicht die höchstmögliche Genauigkeit zu verkaufen! Denn wir wollen nicht nur Rohdaten und Ergebnisse liefern, sondern sicher sein, dass Sie den größtmöglichen Nutzen erzielen und eine entsprechende Wertschöpfung auf Ihrer Seite stattfindet.

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Photogrammetrie Genauigkeit: Genauigkeit vs. Wirtschaftlichkeit

Für viele Anwendungen oder Projekte ist eine sehr hohe Genauigkeit erforderlich und absolut unabdingbar. Dann gibt es aber auch Projekte, bei denen bereits eine geringere Genauigkeit zielführend ist. Wie bei fast allen vermessungstechnischen Technologien gilt auch für die Photogrammetrie, dass die erzielbare Genauigkeit vom investierten Aufwand abhängt. In diesem Beitrag möchten wir vorrangig zeigen, welche Photogrammetrie Genauigkeit erreicht werden kann. Dennoch ist es uns an dieser Stelle wichtig zu sagen, dass eine vorab zu hoch angesetzte Genauigkeitsanforderung schnell zulasten der Wirtschaftlichkeit geht. Wir beraten daher im Vorfeld ergebnisorientiert und bieten maßgeschneiderte Lösungen!

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Nutzung von digitalen Drohnenaufnahmen als Datenbasis

Um die photogrammetrischen Rohdaten aufzunehmen, kommen bei LOGXON ausschließlich stabile Kamerasysteme mit hochwertigen Objektiven zum Einsatz. Denn scharfe und detailreiche Messbilder bilden eine solide Grundlage für die Weiterverarbeitung. Einen Einfluss hinsichtlich der Auswertung haben darüber hinaus das jeweilige Objekt, die Beschaffenheit des Untergrunds, die Lichtverhältnisse bei der Aufnahme und der Umgang des Algorithmus während der Prozessierung.

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Die Auswertung der digitalen Drohnenaufnahmen erfolgt mittels Multi‐Stereo-Photogrammetrie-Software

Unsere digitalen Drohnenaufnahmen werden mit einer hohen Überlappung in Längs- und Querrichtung (mindestens 75/65 %) aufgenommen. Anschließend werden sie unter Verwendung moderner Photogrammetrie-Software nicht mehr nur paarweise, also klassisch bzw. in Stereo, sondern in Multi-Stereo ausgewertet. Das verbessert die Bildregistrierung (Ausrichtung/Alignment) und schafft einen sehr stabilen Bildverband.

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Im Anschluss erfolgt die automatische Kamera-Kalibrierung mittels Bündelblockausgleichung. Zur Bündelblockausgleichung nutzen wir präzise eingemessene Passpunkte am Boden. Die Passpunkte stabilisieren die Messung, steigern die Genauigkeit und dienen zur (Geo-)Referenzierung. Darüber hinaus nutzen wir die im Post Processing berechnete Trajektorie auf Basis unseres Onboard GNSS (GPS/IMU). Selbstverständlich können bekannte Kameraparameter einer Laborkalibrierung oder Kalibrierung im Feld mittels Import in die Berechnung einbezogen werden. Alle im Abschnitt genannten Schnitte und Parameter beeinflussen die Photogrammetrie Genauigkeit.

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Qualität der Ergebnisse: Relative und absolute Genauigkeit & Detailgrad

Um die Qualität photogrammetrischer Ergebnisse zu bewerten, muss man grundsätzlich zwischen Maßgenauigkeit (relative und absolute Genauigkeit) und Darstellungsgenauigkeit (Level of Detail) unterscheiden. Die Darstellungsgenauigkeit liefert Informationen über die Bodenauflösung (GSD) bzw. Pixelgröße des Ergebnisses. Den Unterschied der Maßgenauigkeit erklären wir kurz im weiteren Verlauf.

Relative Genauigkeit

Bei der photogrammetrischen Erfassung ist die relative Genauigkeit abhängig von der Bodenauflösung. Die Bodenauflösung ergibt sich aus der Sensorgröße der Kamera, der Brennweite es Objektivs und dem Abstand zum Objekt bzw. der Flughöhe. Die relative Genauigkeit beschreibt, wie genau das Ergebnis (3D-Punktwolke) in sich ist. Man spricht bei der relativen Auflösung oft auch von Punktgenauigkeit (Genauigkeit von Punkt zu Punkt) oder beschreibt damit beispielsweise auch, wie genau eine Messstrecke innerhalb der Punktwolke oder des Modells bestimmt werden kann.

Als Richtwert kann gesagt werden, dass sich die Genauigkeit im Bereich des 1- bis 2-Fachen der Bodenauflösung in der Lage (X-/Y-Richtung) bewegt. Die Abweichung in der Höhe (Z) liegt in der Regel etwas höher (max. das 3-Fache der Bodenauflösung).

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Absolute Genauigkeit

Die absolute Genauigkeit beschreibt, wie genau das Ergebnis bezogen auf ein Koordinatensystem ist. Die absolute Genauigkeit hängt bei der Photogrammetrie in erster Linie von der Qualität der verwendeten Passpunkte ab. Je genauer die Passinformationen sind, desto genauer wird das Gesamtergebnis ausfallen. Auch die Passpunktverteilung über das Erfassungsgebiet spielt neben der Qualität der errechneten Bildmitten (Trajektorie) eine wichtige Rolle, vor allem bei wenigen oder qualitativ minderwertigen Passpunkten.

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LOGXON Standard Photogrammetrie Genauigkeiten in konkreten Zahlen:

  • Bodenauflösung Standard-Kamerasystem: 1,3 cm bei 100 m
    • Die Bodenauflösung (GSD) verläuft proportional zur Flughöhe
  • Relative Genauigkeit: 1-2 x GSD in X/Z, 2-3 x GSD Z
  • Absolute Genauigkeit: ±2,5 cm Lage, ±5 cm Höhe

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Bei Interesse an unserer Dienstleistung oder Fragen können Sie sich gerne jederzeit an uns wenden! Wir beraten Sie gerne und unterbreiten Ihnen auf Wunsch ein maßgeschneidertes, wirtschaftlich sinnvolles Angebot nach Ihren Bedürfnissen.

Gerne können Sie zur Anfrage unsere Seite PROJEKTANFRAGE nutzen, eine E-Mail an info@logxon.com schreiben oder uns unter der Nummer +49 6257 5049011 anrufen.