Detailansicht
Einsatzmöglichkeiten und Problemstellungen von UAVs als Aufnahmegerät für die topographische Kartographie
Rainer Rockenbauer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Kartographie und Geoinformation
Betreuer*in
Karel Kriz
DOI
10.25365/thesis.57726
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-10773.00376.159364-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
UAVs – also Unmanned Aerial Vehicles oder Drohnen – sind eine zukunftsträchtige Technologie und als solche auch für die topographische Kartographie sowie die Geoinformation von Bedeutung. UAVs liefern mit Hilfe des Structure from Motion-Verfahrens hochauflösende Orthophotos, digitale Oberflächenmodelle sowie 3D-Modelle. Mit Hilfe dieses Verfahrens können aus mehreren Bildern Orthophotos sowie 3D-Daten erstellt werden, welche als Klassifikationsgrundlage für die topographische Kartographie genutzt werden können. Zwar ist die räumliche Auflösung extrem hoch, die spektrale Auflösung ist jedoch geringer und beschränkt sich auf Echtfarben. Bestimmte Objekte wie Gewässer oder versiegelte Flächen lassen sich mit Hilfe von überwachter Klassifikation vergleichsweise gut klassifizieren, bei der Unterscheidung zwischen Wald-, Wiesen- und Ackerflächen kann es hier aufgrund der ähnlichen Farben zu Problemen kommen. Um die Klassifikation zu verbessern, können die 3D-Daten herangezogen werden. Die von UAV-Photogrammetrie-Softwares wie Drone2Map, Pix4D oder Photoscan bereit gestellten Punktwolken können in GIS-Programmen in Boden und Nicht-Boden klassifiziert werden. Diese klassifizierte Punktwolke kann in ein Rasterbild umgewandelt werden, um dadurch Bodenflächen bei den Waldflächen auszuschließen. Während die Klassifikation des Orthophotos mit Hilfe der klassifizierten Punktwolke akzeptable Ergebnisse bringt, muss beim digitalen Geländemodell insbesondere bei dichter Vegetation sowie ohne der Verwendung von Passpunkten (Ground Control Points) mit Abstrichen gerechnet werden. Aufgrund der geringen befliegbaren Fläche sind UAVs zudem nur für die Erstellung großmaßstäbige Kartenwerke geeignet. Immerhin beträgt die maximale Aufnahmefläche pro Akkuladung bei mit Rotoren bestückten UAVs (Rotary Wing UAVs) mehrere Hektar, bei mit Flügeln bestückten UAVs (Fixed Wing UAVs) mehrere Hektar bis Quadratkilometer. Trotz der Einschränkungen bei der maximal aufgenommenen Fläche und dem Geländemodell haben UAVs angesichts ihrer geringen Kosten und des geringen Zeitaufwands für Flug- und Bearbeitungsphase sowie ihrer Effizienz ihre Daseinsberechtigung für die topographische Kartographie und Geoinformation.
Abstract
(Englisch)
UAVs – Unmanned Aerial Vehicles also known as Drones – are an emerging technology, which have also an increasing importance for topographic cartography and GIS. This master thesis reflects on the possibilities of UAVs for the topographic cartography. Using the Structure-from-Motion-procedure several single images, which were taken by an UAV, can be processed into orthophotos, digital surface models and 3D-data (point clouds and meshes). This data can be used as a classification basis for topographic cartography. As the orthophoto was created by a camera the orthophoto has a low spectral resolution. Therefore forest, grassland and fields are hard to classify in contrast to water and sealed surface. To improve the results of the forest classification 3D-data can be used. The point cloud can be classified into ground and non-ground and be used to exclude ground areas from the forest areas. While the classification of the orthophoto with the assistance of the classified point cloud produces acceptable results, with the digital terrain model, in particular with dense vegetation and without the use of ground control points, some limitations must be expected. Due to the small footprint – from several hectars to several square kilometres depending on the UAV type – UAVs are only suitable for the creation of large-scale maps. Because of the low time effort, the low cost factor and the high spatial resolution UAVs can be a supplementation for topographic cartography and GIS.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
UAV Drone Topographic cartography Topography Cartography
Schlagwörter
(Deutsch)
UAV Drohne Topographische Kartographie Topographie Kartographie
Autor*innen
Rainer Rockenbauer
Haupttitel (Deutsch)
Einsatzmöglichkeiten und Problemstellungen von UAVs als Aufnahmegerät für die topographische Kartographie
Paralleltitel (Englisch)
Application fields and issues of UAVs as data acquisition tool for topographic cartography
Publikationsjahr
2019
Umfangsangabe
107 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Karel Kriz
Klassifikation
74 Geographie > 74.30 Kartographie: Allgemeines
AC Nummer
AC15455560
Utheses ID
50977
Studienkennzahl
UA | 066 | 856 | |