Drohnenvermessung – moderne Methode zur flächendeckenden Geodatenerfassung

Die Drohnenvermessung bezeichnet die präzise Erfassung geometrischer und radiometrischer Informationen der Erdoberfläche mit unbemannten Flugsystemen (UAS). Ziel ist es, aus einer definierten Flughöhe strukturierte Geodaten zu gewinnen, die sich direkt in CAD- und GIS-Workflows integrieren lassen.

Das Verfahren beruht auf der kontrollierten Befliegung eines Messgebiets nach vordefinierten Flugmustern. Dabei erfassen Sensoren wie RGB- oder Multispektralkameras und LiDAR-Scanner fortlaufend Bild- und Laserdaten. Durch die Georeferenzierung mittels GNSS und Inertialmesseinheit (IMU) entstehen lagerichtige Datensätze, die sich nahtlos in übergeordnete Koordinatensysteme einbinden lassen.

Im Unterschied zur klassischen Luftbildvermessung operieren Drohnen in einer Flughöhe von etwa 30 bis 120 Metern. Diese niedrige Flughöhe ermöglicht Bodenauflösungen im Zentimeterbereich und eine flexible Einsatzplanung – ohne aufwändige Genehmigungen im kontrollierten Luftraum.

Ein zentraler Vorteil ist die Wiederholbarkeit der Messungen. Identische Flugmuster können in beliebigen Abständen erneut abgeflogen werden. So entstehen konsistente Zeitreihen und Veränderungsanalysen, etwa für die Dokumentation im Bauwesen, bei Deponien, Tagebauen oder im Umweltmonitoring.

Photogrammetrie mit Drohnenkameras

Das Ergebnis einer photogrammetrischen Vermessung mit Drohne ist eine dichte Punktwolke, die die Oberflächenstruktur des Geländes detailreich wiedergibt. Zusätzlich entstehen Orthofotos, die eine maßstäbliche und farbgetreue Abbildung der Fläche liefern – ideal für visuelle Analysen, Planungsunterlagen und Dokumentationen.

Kompakte Multikopter-Drohnen lassen sich heute innerhalb weniger Minuten einsatzbereit machen. Nach kurzer Flugplanung erfassen sie in etwa 30 bis 40 Minuten mehrere Hektar Fläche und eignen sich damit besonders für Bauflächen, Deponien, Tagebaugebiete oder Bestandsdokumentationen. Die Kombination aus hoher Flächenleistung und überschaubarem Aufwand macht die Drohnenphotogrammetrie zu einem effizienten Werkzeug im geodätischen Alltag.

Grenzen ergeben sich bei schwierigen Lichtverhältnissen oder größerer Flughöhe. Kleine Sensoren (z. B. 1-Zoll-Kameras) erzeugen bei diffusem Licht stärkeres Bildrauschen, wodurch die Bodenauflösung (GSD) abnimmt. Für Projekte mit höheren Anforderungen – etwa bei großflächigen Bauvorhaben oder detaillierten Ingenieurvermessungen – werden daher Drohnen mit Vollformatsensoren und einer Auflösung ab 40 Megapixeln eingesetzt.

Die Stärken der Photogrammetrie liegen in der

• hohen Detailtiefe bei strukturierten Oberflächen,
• visuellen Dokumentation von Bauzuständen und Geländeveränderungen sowie
• der Wirtschaftlichkeit bei offenen Flächen und Planungsprojekten.

Im Vergleich zur klassischen Vermessung zeigt sich der Effizienzgewinn deutlich:
Während ein terrestrisches Team für zehn Hektar Fläche zwei bis drei Tage benötigt, erfasst eine photogrammetrische UAV-Vermessung denselben Bereich in 30 bis 45 Minuten Flugzeit – mit durchgängiger Georeferenzierung und homogener Datenqualität.

Zunehmend kommen hybride Systeme zum Einsatz, die LiDAR-Sensorik und RGB-Kameras kombinieren. So entstehen farbcodierte Punktwolken, die sowohl die geometrische Präzision des LiDARs als auch die visuelle Aussagekraft der Photogrammetrie vereinen. Diese Kombination verbessert die Interpretierbarkeit der Daten und erleichtert deren Klassifizierung und Auswertung – insbesondere in heterogenen Geländen oder komplexen Bauumgebungen.

Die Wahl zwischen Photogrammetrie und LiDAR richtet sich nach den jeweiligen Projektanforderungen. Die photogrammetrische Vermessung eignet sich besonders für die Dokumentation von Bauwerken, die Erstellung von Bestandsplänen und die Visualisierung von Projekten. Die Farb- und Texturinformationen aus den Orthofotos sind dabei ein entscheidender Vorteil – etwa bei der Baufortschrittskontrolle, der Schadenskartierung oder in der städtebaulichen Planung.

LiDAR-Systeme zeigen ihre Stärken vor allem bei der Vermessung bewaldeter oder schwer zugänglicher Gebiete, bei der Erfassung technischer Infrastruktur wie Strom- und Leitungstrassen sowie in Projekten, die eine besonders hohe geometrische Genauigkeit erfordern. Da LiDAR unabhängig von Lichtverhältnissen arbeitet, können Befliegungen auch in den frühen Morgenstunden, bei diffusem Licht oder in der Dämmerung durchgeführt werden – ein Vorteil in zeitkritischen oder witterungsabhängigen Projekten.