Bodenklassifizierung von LiDAR Daten
Eine Möglichkeit ein LiDAR Datenset einer Drohne nach Bodenpunkten zu klassifizieren.
In diesem Beitrag wird an einer Punktwolke gearbeitet, die mit einer LiDAR Drohne aufgenommen wurde. Das Datenset zeigt ein Gelände mit Vegetation, Gebäuden und auch Eisenbahnschienen. Da in diesem Falle nur das reine Gelände von Interesse ist, wird eine Bodenklassifizierung durchgeführt um die Punkte voneinander trennen zu können. Nachdem der Schritt erfolgt ist, wird dann aus den Bodenpunkten ein Digitales Geländemodell (DGM) erstellt.
Für diese Aufgabe eignet sich ein Drohnen LiDAR System nahezu perfekt, da der LiDAR in der Lage ist, Messpunkte unterhalb von Vegetation aufzunehmen. Er ist zwar nicht in der Lage durch beispielsweise Blätter hindurch zu sehen, allerdings finden sich immer wieder Lücken wo dann doch Messungen den Boden erreichen und zu verwertbaren Punkten werden.
Je nach Leistung des LiDAR Sensors können dann so recht dichte Punktwolken entstehen.
In diesem Schritt wir das Datenset i n ein Raster unterteilt und in jedem Raster so genannte Seed Point gesucht. Das sind die tiefsten Punkte in der jeweiligen Zelle. Die Zellengröße kann man frei wählen, hat aber Einfluss auf den Algorithmus, welche Punkte als Bodenpunkte klassifiziert werden und welche nicht. In diesem Beispiel wurde die Zellengröße auf 3m gewählt, was für das Gebäude oben rechts im Datenset zu klein war.
Nachdem die Seed Points erstellt wurden, erscheint das Datenset sehr ausgedünnt. Daher kann auf Grundlage der niedrigsten Punkte das Datenset wieder verdichtet werden. In Foto 3 ist das bereits durchgeführt.
Wenn Punkte falsch klassifiziert wurden, kann man sie recht einfach über manuelle Bearbeitung in die richtige Klasse verschieben. Je nach Software stehen einige Möglichkeiten zur Verfügung. In diesem Fall wurde eine Linie gezogen und alle Punkte oberhalb dieser Linie einer anderen Klasse zugeführt, sodass das Gebäude nach wenigen Schritten nicht mehr zu den Bodenpunkten gehört.
Sollte allerdings zu viele Punkte in der falschen Klasse sein empfiehlt es sich, die Klassifizierung nochmals mit anderen Einstellungen durchzuführen und zu versuchen, die Punkte in die richtige Klasse einzuordnen.
Wenn das Datenset zufriedenstellend klassfiziert ist, dann ist eine möglichkeit, ein Digitales Geländemodell zu erzeugen um auf dessen Grundlage weitere Planungen durchzuführen. Andere Möglichkeiten wären auch, Volumen zu ermitteln oder Konturlinien zu exportieren.
Im Vergleich zu terrestrischen Vermessung lohnt es sich zu überlegen, ob diese Möglichkeit der Datenaufnahme in Erwägung gezogen wird. Die Erfahrung zeigt, dass gerade bei unwegsamen Gelände aber auch großen Flächen, ein Drohneneinsatz sehr sinnvoll sein kann.
Bei Fragen dazu sprechen Sie uns gerne an.
Für weitere Informationen zum Thema Drohnen und zur Klärung spezifischer Fragen im Zusammenhang mit der Verwendung von Drohnen empfehlen wir Ihnen dringend, sich bei den zuständigen Genehmigungsbehörden wie dem Luftfahrt-Bundesamt (LBA) zu informieren. Besuchen Sie dazu bitte die offizielle Website des LBA unter https://www.lba.de/DE/Drohnen/Drohnen_node.html
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