Photogrammetrie und Wärmebildtechnik
Die Photogrammetrie ist ein Zweig der Wissenschaft und Technik, der sich mit der Reproduktion dreidimensionaler Formen und Größen und der gegenseitigen Positionierung verschiedener Arten von Objekten in einem bestimmten Gebiet anhand von Fotografien befasst.
In der Geodäsie wird diese Technik eingesetzt, um große (sogar bis zu mehreren hundert Hektar) und topografisch komplexe Flächen mit einer sehr hohen Auflösung zu vermessen.
Für unsere Studien verwenden wir terrestrische Nahbereichsphotogrammetrie und Schwachlichtphotogrammetrie mit dem Einsatz von unbemannten Luftfahrzeugen - Drohnen. Die Kombination beider Techniken mit dem zusätzlichen Einsatz von 3D-Laserscanning ermöglicht die Abbildung auch von Orten, die für Drohnen unzugänglich sind, z. B. im Inneren von Gebäuden. Die Studien sind an das Polnische Koordinatensystem 2000 angepasst, wodurch sie mit den vom Zentrum für Vermessung und kartografische Dokumentation zur Verfügung gestellten Materialien verglichen werden können, z. B. einer Orthofotokarte mit einer Basis- oder registrierten Karte oder einer Punktwolke mit einer Höhenlinienkarte.
Vorteile der Drohnenvermessung
- Schnelle Messung von großen Flächen
- Beschaffung genauer Daten über Grundstücke und Flächen für den Bau verschiedener Arten von Einrichtungen und Straßen (genaues Modell eines bestimmten Gebiets)
- Möglichkeit, vollständige Informationen über die dreidimensionale Form der komplexesten Geländeformen zu erhalten (Tagebaue, Mülldeponien usw.)
- Sehr hohe Qualität und Auflösung der Bilder - sie sind genau und klar
- Große Menge an erfassten Daten
- Eine nicht verhandelbare Form der Informationsbeschaffung
- Möglichkeit, mit dem Entwurfsprozess zu beginnen, noch bevor eine Karte zu Entwurfszwecken gezeichnet oder andere geodätische Materialien beschafft werden
- Möglichkeit einer schnellen Einschätzung der Zuverlässigkeit von Schätzungen (Reduzierung möglicher unvorhergesehener Kosten)
- Hohe Genauigkeit der Studien - insbesondere bei der erforderlichen großen Anzahl zu messender Punkte (unvergleichliche Genauigkeit im Vergleich zu klassischen Messungen, bei denen wir von einem Fehler von 5% sprechen)
- Nicht-invasive und sichere Messungen - keine Unterbrechung der Produktion erforderlich
- Möglichkeit zur Messung in schwer zugänglichen Bereichen
Drohnenflüge - Anwendung
Die Photogrammetrie mit dem Einsatz von Drohnen findet überall dort Anwendung, wo die Messung mit klassischen Methoden schwierig oder sogar unmöglich ist. Sie ermöglicht es, ein quasi-kontinuierliches Bild des Geländes in Form einer 3D-Punktwolke zu erhalten, die so dicht ist, dass sie den Eindruck einer kontinuierlichen Oberfläche vermittelt. Dank der Verarbeitung der 3D-Punktwolke zu einem numerischen Geländemodell, z. B. einem TIN-Gitter, erhalten wir Material für technische Analysen, meist für präzise Volumenberechnungen.
- Tagebau - Drohnenphotogrammetrie in Kombination mit Vermessungs- und Geologiedienstleistungen garantiert ein völlig neues Niveau an Qualität, Genauigkeit und Sicherheit der durchgeführten Messungen.
- Steinkohlenbergbau - Bestandsaufnahme von Kohle- und Kokshalden und genaue Vermessung auch der größten Halden nach dem Bergbau.
- Bauwesen - Bestandsmessungen von linearen und kubischen Bauwerken, einschließlich einer hauptsächlich zyklischen Überwachung, um den Fortschritt der Bauarbeiten zu verfolgen und zu dokumentieren.
- Abfallwirtschaft - Inventarisierung von kommunalen, bergbaulichen, metallurgischen und anderen Abfalldeponien zur Überwachung von Mengenzuwächsen/-substitutionen, Studien zu Kapazitätsreserven oder zum Umweltstatus. Für diese Branche setzen wir auch 3D-Wärmebildmessungen ein. Selbst bei kleinsten thermischen Aktivitäten in einem Haufen oder einer Halde ist es möglich, das Ausmaß der Gefahr geometrisch darzustellen und das Ausmaß der Ausbreitung oder des Zerfalls zu bestimmen.
- Berechnungen des Volumens von Schüttgütern und genaue Bestimmung des volumetrischen Dichtefaktors - dank der Entwicklung einer innovativen Methode in Zusammenarbeit mit Spezialisten der Schlesischen Technischen Universität in Gliwice verfügen wir über eine Methode zur Bestimmung des volumetrischen Dichtefaktors (Schüttgewicht) mit einer um ein Vielfaches höheren Genauigkeit als die in der polnischen Norm festgelegte Methode. Wir garantieren eine Genauigkeit der Materialberechnungen von weniger als 2 %, die durch die Unterschrift eines zertifizierten Vermessungsingenieurs oder eines Bergbauvermessers bestätigt wird. Derzeit führen wir ein von europäischen Fonds kofinanziertes Forschungs- und Entwicklungsprojekt mit dem Titel: "Automatisiertes System für präzise volumetrische Messungen - VolumeMonit" durch, das sich mit diesem Thema beschäftigt.
- Planen - sowohl im Bereich des Straßen-, Bahn- und Erdbaus als auch im Baukonstruktionen. Orthofotokarten ermöglichen die Planung auf einem Untergrund, der den tatsächlichen Zustand vor Ort vollständig widerspiegelt, und zwar in der Zeit vor der Beschaffung der Karte zu Planungszwecken, wodurch der Planungsprozess erheblich verbessert und beschleunigt wird. Punktwolken wiederum ermöglichen eine präzise Anpassung an das tatsächliche Gelände oder die Bebauung. Darüber hinaus erstellen wir Konzepte und Entwürfe für die Gestaltung von u. a. wiedergewonnenen Objekten (Mülldeponien, Absetzbecken usw.) oder Grundstücken.
- Schätzung von Jagdschäden - dank des so genannten Drohnenfluges über die von Wildtieren zerstörte Fläche können wir die Fläche und das Ausmaß der Schäden sehr genau berechnen und dem Landwirt in attraktiver Form - z.B. in Form einer Anwendung in einem Webbrowser - zur Verfügung stellen. Wir bieten auch die Dienste eines zugelassenen Sachverständigen an.
- BIM (Building Information Modelling) - ein Drohnenflug kann ein informationsreiches räumliches Modell eines Objekts in Form einer Punktwolke, eines Gitternetzes oder eines CAD-Modells erstellen. Dank dieser Daten ist es möglich, die am bestehenden Objekt gewonnenen Daten mit den räumlichen Planungsdaten zu integrieren und die Dokumentation im Bauprozess nach der BIM-Methodik bequem zur Verfügung zu stellen. Diese Art der Nutzung von Landebahnen ist vor allem im Straßen- und Eisenbahnbau, bei der Planung von Erdbauwerken (Böschungen, Stauseen, Deponien) und beim Betrieb von Baustellen wichtig. Weitere Anwendungen finden Sie im Abschnitt über Laserscanning (die Photogrammetrie ist oft eine sehr gute Ergänzung).
- Inventarisierung historischer Gebäude (Architektur) - Flüge über historischen Gebäuden ermöglichen eine reichhaltige, fotorealistische Darstellung des Gebäudes in 3D, was die Inventarisierung selbst der komplexesten Elemente (Gesimse, Ornamente, architektonische Details) ermöglicht, die manuell nicht zu messen sind.
- Spezialisierte Inspektionen - die Vielfalt unserer Vermessungs-, Photogrammetrie- und Wärmebildgeräte und anderer Hilfsmittel ermöglicht es uns, auch die komplexesten Aufträge auszuführen, die oft nicht mit Vermessungsarbeiten verbunden sind. Durch unser umfangreiches Netzwerk an Kontakten zu Fachleuten, Ingenieuren und Wissenschaftlern finden wir für unsere Kunden die richtige Lösung, die wir in Zusammenarbeit mit den zuständigen Stellen umsetzen.
Darstellung der Daten
Wir sorgen nicht nur dafür, dass der Kunde die richtigen Unterlagen erhält, sondern auch dafür, dass die von uns erworbenen räumlichen Modelle so weit wie möglich genutzt werden können. Wir versuchen immer, die optimale Art der Präsentation und Kommunikation der Daten zu wählen. Wir bieten unter anderem:
- Eine webbasierte Plattform mit Zugriff auf das 3D-Modell, die Orthofotokarte oder das DSM-Modell mit der Möglichkeit, es zu betrachten, zu vermessen und zu schneiden oder sogar eigene Schichten oder Entwürfe hinzuzufügen
Siehe Beispiel - Druck von Modellen auf 3D-Druckern
- Virtuelle Flüge durch 3D-Modelle in mp4-Dateien.
Siehe Beispiel - 3D-Modelle auf der Sketchfab-Plattform
Siehe Beispiel
Drohnenflüge in der Praxis
Nach der Erstellung und Präsentation eines 3D-Modells, das mit Hilfe der Nahbereichsphotogrammetrie aufgenommen wurde, sprechen unsere Kunden oft von "Geländescanning", so dass das Fehlen eines "Scanners" an Bord des BSP sehr überraschend sein kann. Der einzige Sensor, der zur Datenerfassung verwendet wird, ist eine Kamera, die in eine bestimmte Drohne integriert ist (oder auch nicht).
ie Photogrammetrie mit nicht-metrischen Bildern ermöglicht es, diese so zu bearbeiten, dass ein dreidimensionales Modell des Objekts entsteht. Wie funktioniert das? Vereinfacht gesagt, ähnelt dies der Funktionsweise des menschlichen Auges. Mit einem Paar Augen sehen wir räumlich. Zwei Augen beobachten denselben Bereich von zwei verschiedenen Punkten aus. Unser Gehirn führt spontan eine Art geodätischen Vorwärtsschnitt durch, der darin besteht, die räumliche Position des beobachteten Punktes aus der Ferne zu bestimmen. In ähnlicher Weise können wir die Form eines bestimmten Objekts rekonstruieren, indem wir dieselben Punkte von vielen verschiedenen Kamerapositionen aus beobachten (mehrere bis zu einem Dutzend Aufnahmen desselben Punkts auf einem Foto). Damit die Fotos miteinander verknüpft werden können, sucht die photogrammetrische Software nach charakteristischen Punkten auf den Fotos, die in der weiteren Verarbeitung die Verknüpfung der Fotos zu einem Gitter ermöglichen.
Photogrammetrische Flüge werden hauptsächlich im autonomen Modus durchgeführt. Dank der Möglichkeit, eine angemessene Längs- und Querabdeckung zwischen den Bildern anzufordern, löst das System automatisch den Verschluss der Kamera aus. Abhängig von der Auflösung des Sensors am Bord des BSP und der eingestellten Flughöhe erhalten wir den resultierenden Wert eines einzelnen Geländepixels - normalerweise zwischen 1 und 5 cm. Wir führen auch spezielle Aufgaben im Bereich des Brückenbaus aus, wo es möglich ist, eine Pixelgröße von weniger als 1 mm zu erreichen, was beispielsweise die Inspektion und Messung von Rissen an Bauwerken ermöglicht.
Wärmebildmessungen
Wir führen Wärmebilduntersuchungen mit unbemannten Luftfahrzeugen, Photogrammetrie und Laserscanning-Techniken in ganz Polen und im Ausland durch. Wir verfügen über ein erfahrenes Team und moderne Messgeräte. Wir gewährleisten eine hohe Qualität der Erfassung und Analyse von Wärmebilddaten.
Wir führen Wärmebildmessungen in Wohn- und Industriegebäuden sowie in Freiflächen, z. B. in Bergbauhalden, durch. Wir verfügen über eine hochmoderne Ausrüstung zur Durchführung von Infrarotmessungen - eine hochauflösende 640x480 Zenmuse XT2-Kamera mit einer Doppellinse (RGB + Infrarot), die eine bequeme Gegenüberstellung von Infrarotbildern mit Bildern in echten Farben ermöglicht. Geräte dieser Qualität ermöglichen die Durchführung photogrammetrischer Wärmebildstudien, d. h. die Erstellung von 3D-Modellen und Orthofotokarten, auf denen die geometrisch orientierte Temperaturverteilung beobachtet werden kann.
Wir sind in der Lage, die Quelle von Leckagen und anderen Mängeln schnell und genau zu ermitteln, ohne in die Wände des Gebäudes einzugreifen. Auf diese Weise kann das Problem wirksam und dauerhaft beseitigt werden, wodurch die Heizkosten optimiert und Servicekosten vermieden werden.
Vorteile von Wärmebildmessungen
- Kein Eingriff in die Gebäudestruktur
- Schnelles Erkennen von Wärmeverlustbereichen
- Hohe Messgenauigkeit
- Vielseitiger Einsatz
Wärmebildmessungen - Anwendung
- Durchführung von Energieaudits in Anlagen und Produktionshallen
- Überprüfung des Zustands der Zentralheizung und der elektrischen Anlagen
- Beurteilung des Betriebs von Maschinen und Anlagen auf mögliche Überhitzung von Lagern und anderen Teilen
- Prüfung der Luftdichtheit von Gebäuden
- Identifizierung der Ursachen von Pilz- und Schimmelpilzwachstum
Unsere Produkte
Durch entsprechende Datenverarbeitung sind wir in der Lage, mehrere Produkte anzubieten - sowohl für vollständige 3D-Arbeiten als auch für klassische 2D-Studien. Dazu gehören Orthophotokarten, Projektionen, Querschnitte, Längsprofile und verschiedene thematische Karten.
Punktwolke
Eine Punktwolke ist ein Satz von mehreren Millionen Punkten, der eine geometrische Darstellung eines gescannten Objekts darstellt.
Punktwolken werden entweder indirekt (Photogrammetrie) oder direkt (3D-Laserscanning) erfasst. Es ist möglich, eine Wolke bereitzustellen, die eine Kombination aus beiden Technologien ist und die vollständige Visualisierung des gescannten Objekts ermöglicht.
Punktwolken sind in der Regel so dicht, dass sie eine durchgehende Fläche zu bilden scheinen. Die Dichte einer Punktwolke hängt von der Scannerklasse, den Genauigkeitseinstellungen und dem Abstand zum gescannten Objekt ab. Jedem Punkt wird eine Farbe zugewiesen, was die Identifizierung der rekonstruierten Objekte in der Wolke erleichtert. Im Gegensatz zur Photogrammetrie ist die erfasste Punktwolke maßstabsgetreu, so dass Messungen sofort und ohne Anpassung vorgenommen werden können.
Auf Wunsch wird die Wolke im Polnischen Koordinatensystem 2000 geliefert, wobei folgende Datenaustauschformate verfügbar sind: LAS, LAZ, PLY, XYZ, RCP und RCS. Punktwolken können bequem in der Autodesk Recap-Software angezeigt und gemessen werden. Es kann auch in die Software AutoCAD, Microstation, Cyclone oder ArcGIS geladen werden.
Anwendung: Design-, Architektur-, Visualisierungs- und Planungszwecke
3D-Modell mit überlagernder Textur
Folgende Datenformate sind verfügbar: OBJ, STL, PLY, FBX und 3D-PDF.
Es ist möglich, die Datei in Programme wie Revit, Inventor, Meshmixer, Infraworks, 3D Studio Max und Sketchup zu laden und sie auf einem 3D-Drucker zu drucken.
Anwendung: Visualisierungs- und Planungszwecke
Orthofotos
Die Orthophotokarte ist ein kartometrisches Bild, das durch die Verarbeitung eines von einem unbemannten Luftfahrzeug (BSP, Drohne) aufgenommenen Fotos entsteht. Sie ist eine umfassende Wissensquelle über einen bestimmten Raum.
Das von der Drohne aufgenommene Bild zeichnet sich durch eine hohe Auflösung der Geländepixel (auf der Ebene von 1 cm) aus, die es ermöglicht, selbst die kleinsten Elemente der Infrastruktur zu erkennen. Im Gegensatz zu einem Luftbild hat eine Orthophotokarte einen einheitlichen Maßstab für die gesamte Oberfläche eines flachen Geländes. Der Einsatz von Drohnen bei Vermessungsarbeiten ermöglicht die Erstellung einer Orthofotokarte eines bestimmten Gebietes, auch von mehreren hundert Hektar. Das Produkt ist georeferenziert, was ermöglicht, die Karte in der entsprechenden Software zu lesen, ein Projekt zu erstellen und Ressourcen in Form einer Basis- oder Registerkarte hinzuzufügen.
Es ist möglich, Karten mit genauer Georeferenzierung in Programme wie AutoCAD Map 3D, AutoCAD Civil 3D, Microstation und ArcGIS zu laden.
Anwendungen: Flächennutzungsplanung, Modernisierung von Grundbüchern, Umweltanalyse, Planung von Bauarbeiten, Standortvisualisierung, Erkennung von Umweltveränderungen, Dokumentation von Naturkatastrophen, Qualitätskontrolle von Karten und kartografischen Daten
Numerisches Landbedeckungsmodell
Das numerische Abdeckungsmodell liefert eine genaue Darstellung des vorhandenen Geländes, was eine breite Palette von Möglichkeiten für Analyse, Vergleich, Berechnung, Entwurf und Raumplanung eröffnet.
Folgende Formate sind verfügbar: GEOTIFF, XYZ, LAS und LAZ. Es ist möglich, die Datei in AutoCAD Map 3D, AutoCAD Civil 3D, ArcGIS und Microstation zu importieren.
Filme und Fotos mit Bearbeitung
Wir erstellen Filme in jeder Qualität - sogar bis zu 4K. Die Videodokumentation ermöglicht eine genaue Inspektion eines bestimmten Elements. Außerdem bieten wir Visualisierungen im universellen MPEG4-Format (MP4) an, die eine bequeme Präsentation des Objekts für den Kunden, den Bauherrn oder den Aufsichtsinspektor ermöglichen. Wir bieten Ihnen an, eine sehr große Anzahl von Fotos (von einigen Dutzend bis zu mehreren Tausend - je nach Größe des Objekts) mit einer Auflösung von bis zu 36 MP aufzunehmen.
Die Fotos haben ein Format, das auf die Bedürfnisse des Kunden zugeschnitten ist.
Anwendung: Sehr detaillierte Dokumentation eines Objekts und seiner Veränderungen im Laufe der Zeit
Die Filme werden im MP4- oder AVI-Format geliefert.
Anwendung: sehr detaillierte Dokumentation einer bestimmten Komponente
Berechnungen von Volumen, Fläche und Länge
Die Informationen werden durch eine geeignete grafische Darstellung ergänzt, die den berechneten Wert validiert.
Wir verwenden die Technik der Luftbildphotogrammetrie in geringer Höhe unter Verwendung nicht-metrischer Bilder (ang. low-altitude aerial photogrammetry), um den Auftrag auszuführen. Die Technologie besteht in der Verarbeitung digitaler Fotos zu einer 3D-Punktwolke, die eine räumliche, begrenzte Flächendarstellung ist und aus Punkten mit X-, Y- und Z-Koordinaten sowie dem Farbwert jedes Punktes (Pixel) besteht.
Zur Berechnung des Volumens der Erdarbeiten erstellen wir numerische Geländemodelle in Form eines TIN-Gitters (Triangulated Irregular Network) in der Software AutoCad Civil 3D.
Die Berechnungsaufgabe besteht darin, die erstellten numerischen Geländemodelle (TIN-Gitter) zu vergleichen. Die Differenz zwischen den 3D-Oberflächen wird ermittelt, und anschließend werden die Werte von Aushub und Böschungen zwischen den Modellen berechnet.
Querschnitte und Projektionen
Ein interessantes Produkt zur Dokumentation von Gebäudestrukturen ist die orthometrische Projektion.
Dabei handelt es sich um eine vollständig kartometrische Darstellung einer bestimmten Fläche, z. B. einer Fassade, einer Gebäudefront, eines Lärmschutzes oder einer Stützmauer. Die Speicherung in einer TIFF-Datei ermöglicht die Betrachtung des Objekts in hoher Auflösung. Querschnitte können je nach Kundenwunsch als CAD-Dateien (DWG, DXF) oder PDF-Dateien gespeichert werden.
Anwendung: Erstellung einer klaren architektonischen und baulichen Bestandsaufnahme (vor allem bei geplanten Renovierungen).
3D-Modellierung
Die 3D-Modellierung ist ein Prozess, bei dem eine mathematische Darstellung eines Objekts mithilfe einer Software in ein 3D-Modell umgewandelt wird. Das erstellte Objekt wird als dreidimensionales Modell bezeichnet und wird in Branchen wie Bergbau, Industrie, Bauwesen und Architektur verwendet.
Die 3D-Modellierung erleichtert die Kommunikation von Ideen und dient der interaktiven Positionierung von Objekten oder Oberflächen, die den tatsächlichen Entwurf darstellen. Es ermöglicht die Kontrolle des realen Zustands mit Entwurfsparametern. Es ermöglicht uns, einen Teil eines physischen Objekts in sehr kurzer Zeit zu erstellen, so dass wir Analysen der physischen Eigenschaften durchführen und das Modell dann bei Bedarf aktualisieren können.
Folgende Datenformate sind verfügbar: DWG, DXF, DGN, STP und andere. Die Modelle (Solids) werden auf der Grundlage einer Punktwolke erstellt, um dem Kunden die Arbeit in Programmen wie AutoCAD Civil 3D, Inventor, Revit oder Archicad maximal zu erleichtern. Bearbeitete Gebäude, Maschinen oder Rohrleitungsnetze bieten die Möglichkeit, bequem in der dem Planer vertrauten Umgebung zu arbeiten.
Online-Anwendung - Austausch von 3D-Messungen
Unser Unternehmen bietet den Austausch von Daten auf Plattformen wie Sketchfab und PIX4Dcloud oder YouTube an.
Sketchfab
Sketchfab ist eine Plattform, auf der wir unsere 3D-Modelle online veröffentlichen können. Es verwendet die WebGl-Technologie, dank derer wir unsere Dateien ansehen oder weitergeben können, ohne dass wir irgendwelche Plug-ins in unseren Browsern installieren müssen.
PIX4D-Wolke
PIX4Dcloud ist eine Online-Plattform für die Kartierung von Daten aus photogrammetrischen Flügen und die Verfolgung des Fortschritts und die Dokumentation. Sie ermöglicht, 2D-Karten und 3D-Modelle aus den empfangenen Bildern zu erstellen. Es ermöglicht Entfernungs-, Flächen- und Volumenmessungen sowie virtuelle Inspektionen des zu untersuchenden Bereichs. Erzeugt Höhenprofile und ermöglicht die Weitergabe der Ergebnisse an die Beteiligten.