Überflutungsgebiet Arthal
Vermessung der Ahr und des Uferbereiches für den Hochwasserschutz im Stadtgebiet Bad Neuenahr-Ahrweiler
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Im Sommer 2021 erhielt einer unserer Netzwerkpartner Augel den Auftrag, die Vermessung der Ahr und des Uferbereichs für den Hochwasserschutz im Stadtgebiet Bad Neuenahr-Ahrweiler durchzuführen. Dies geschah vor dem Hintergrund der verheerenden Überschwemmungen, die die Region heimsuchten. Die tragischen Ereignisse führten zu verstärkten Bemühungen, die Infrastruktur und Gemeinden besser auf künftige Naturkatastrophen vorzubereiten und den Hochwasserschutz zu verbessern.
Heute können mithilfe der Drohne große oder schwer zugängliche Flächen aus der Luft innerhalb kürzester Zeit effizient, berührungslos und hochgenau dreidimensional, auf den Zentimeter genau, vermessen werden.
Wie relevant das würde konnte vor Sommer 2021 keiner ahnen. Denn Augel sitzt unmittelbaren der Nähe der Ahr, welche durch die Hochwasserkatastrophe 2021 traurige Berühmtheit erlangte. PlannIng mit Sitz in Bad Neuenahr-Ahrweiler war sogar selbst betroffen.
Im Linken Bild sieht man die Räumlichkeiten des Ingenieurbüros PlannIng vor und unmittelbar nach der Flutkatastrophe.
Im Sommer kam Augel zu dem Auftrag die Vermessung der Ahr und des Uferbereiches für den Hochwasserschutz im Stadtgebiet Bad Neuenahr-Ahrweiler durchzuführen
Das Projekt
- Vermessungsleistungen zur weiteren Planung des Wiederaufbaus im Ahrtal
- Aufmaß des Urgeländes nach der Flutkatastrophe auf einer Länge von 12,50km und einem Korridor mit einer Breite von 150m
Arbeitsauftrag
- Befliegung mittels Drohne für Orthofotos
- Befliegung mittels Drohne für 3D Punktwolke
- Aufnahme Querschnitte Ahrsohle 10m Raster
Grundlage für
- Brückenplanung
- Straßenplanung
- Uferbefestigung
- Hydraulische Berechnungen
Die Befliegung wurde im Juni durchgeführt. Da es im Juni bekanntermaßen recht grün ist, hat sich Augel entschieden, zusätzlich zur geforderten Photogrammetrie noch einen Lidarscanner einzusetzen. Da selbst mit einem erhöhten Aufwand eine flächendeckende Punktwolke bei erhöhtem Bewuchs durch die Photogrammmetrie nicht gewährleisten werden kann. Der Lidarscanner hat zum Vorteil, dass er selbt auch unter dichter Vegetation noch Bodenpunkte erzeugt.
Die Flugplanung erfolgte vor Ort, da eine Vorplanung im Büro aufgrund der örtlichen Gegebenheiten nicht möglich war. Die Gewährleistung von Sichtflug erforderte eine sorgfältige Auswahl des Startplatzes im dicht besiedelten Stadtgebiet, was mitunter herausfordernd war.
Insgesamt wurden 28 Flüge durchgeführt, davon jeweils 14 mit Kamera und Lidarscanner. Das beflogene Gebiet erstreckte sich über eine Fläche von 3,2 km². Diese umfassende Flugoperation ermöglichte die Erfassung hochpräziser Daten für die Vermessung der Ahr und des Uferbereichs zur Unterstützung von Hochwasserschutzmaßnahmen.
Verarbeitungsparameter
| Anzahl der Bilder | 6.943 (182 GB) |
|---|---|
| Dichte Punktwolke | 7.072.273.180 PKT |
| Auflösung DEM | 2,47 cm/pix |
| Auflösung Orthomosaik | 1,32 cm/pix |
Verarbeitungszeit
| Arbeitsschritt | Stunden | Minuten |
|---|---|---|
| Ausrichtung der Bilder | 02 | 48 |
| Tiefenbilder | 26 | 04 |
| Dichte Punktwolke | 26 | 16 |
| DEM | 01 | 05 |
| Orthomosaik | 11 | 21 |
Im Rahmen des Projekts wurden insgesamt 6943 Fotos mit einer Gesamtgröße von 182 GB aufgenommen. Diese Fotos wurden mithilfe von Agisoft Metashape Professional verarbeitet, um eine hochauflösende Punktwolke zu erstellen die über 7 Milliarden Punkte umfasste und ermöglichte eine detaillierte Vermessung der Ahr und des Uferbereichs.
Besonders bemerkenswert war die Leistung der eingesetzten Sony a7R Kamera mit 61 Megapixeln. Selbst aus einer Flughöhe von 118 Metern konnte eine beeindruckende Bodenauflösung erzielt werden: 2,47 cm/pixel im Digitalen Geländemodell (DEM) und 1,32 cm/pixel im Orthomosaik.
Diese hochpräzisen Daten waren entscheidend für die Planung und Umsetzung von Maßnahmen zum Hochwasserschutz im Stadtgebiet Bad Neuenahr-Ahrweiler.
Passpunkte
| Anzahl | Fehler X (cm) | Fehler Y (cm) | Fehler Z (cm) | XY Fehler (cm) | Gesamt (cm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 24 | 1,03885 | 0,698726 | 0,848011 | 1,25197 | 1,51213 |
Kontrollpunkte
| Anzahl | Fehler X (cm) | Fehler Y (cm) | Fehler Z (cm) | XY Fehler (cm) | Gesamt (cm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 21 | 0,986989 | 0,994618 | 1,15623 | 1,40122 | 1,57153 |
Im Aufnahmegebiet wurden insgesamt 45 Festpunkte verteilt und mittels GPS eingemessen. Zur Auswertung wurden davon 24 als Passpunkte und 21 als Kontrollpunkte in Agisoft verwendet. Dank der präzisen Georeferenzierung der Fotos durch das Drohnenseitig verbaute RTK System konnte die Anzahl der Passpunkte auf ein Minimum reduziert werden. Dies ermöglichte eine effiziente und dennoch genaue Auswertung der Daten.
Das Projekt zur Vermessung der Ahr und der Uferbereiche im Stadtgebiet von Bad Neuenahr-Ahrweiler verdeutlicht die wichtige Rolle von Drohnenvermessung im Hochwasserschutz und Katastrophenmanagement.
Dank modernster Drohnen- und Sensortechnologie, wie Kameras und LiDAR, konnte die Firma Augel umfangreiche Daten erfassen und auswerten, die eine solide Grundlage für zukünftige Hochwasserschutzmaßnahmen bieten. Die gemeisterten Herausforderungen vor Ort, wie die Flugplanung im besiedelten Gebiet und die Auswahl geeigneter Messpunkte zeigt wie wichtig professionelle Partner für diese wichtigen Aufgaben sind. Wir danken Augel für die Bereitstellung dieser Informationen.
Unsere Gedanken sind bei allen, die von dieser tragischen Naturkatastrophe betroffen sind.
