Maßgeschneiderte Datenprodukte für modernes Stadtmanagement

Die Welt verändert sich und gewinnt an Komplexität. Städte stehen vor großen Herausforderungen, da der Großteil der Weltbevölkerung in urbanen Gebieten lebt und die Versorgung der Menschen mit allem Notwendigen immer schwieriger wird. Vor diesem Hintergrund sind die zuständigen Behörden laufend auf der Suche nach effizienten Lösungen, die bei dieser anspruchsvollen Aufgabe helfen – beispielsweise durch die Bereitstellung detaillierter Daten und Auswertungen.

Envirosense Hungary Ltd. ist ein Fernerkundungsunternehmen, das auf die Erfassung von Daten aus der Luft spezialisiert ist. Das Unternehmen versteht die Anforderungen des Stadtmanagements und bietet verschiedene maßgeschneiderte Produkte und Dienstleistungen dafür an, die mit herkömmlichen Methoden nicht realisierbar wären. Mit Hyperspektralbildern und Laserscanning (LiDAR) aus der Luft, UAV (Unmanned Aerial Vehicles) und digitalen Luftbildaufnahmen liefert es seinen Kunden exakt die intelligenten Datenprodukte, die sie für ihre Anwendungen benötigen.

Die meisten städtischen Behörden verfügen über keine eigenen Fachleute im Bereich Fernerkundung oder GIS, die zur Auswertung der Daten qualifiziert sind.

„Oft gibt es Probleme, für deren Lösung jedoch nicht an Luftbildtechnologien gedacht wird oder wo noch ein entscheidender Entwicklungsschritt für die Nutzbarmachung der Daten fehlt. Wir bemühen uns um Innovationen, indem wir die Behörden mit fertigen, anwendungsgerechten Datenprodukten beliefern“, erklärt Peter Enyedi, der Leiter der LiDAR-Abteilung bei Envirosense Hungary Ltd.

Nutzung der neuesten LIDAR-Technologie

„Unsere Produkte müssen hochgenau und hochaufgelöst sein und den aktuellsten Fotogrammetrie- und LiDAR-Standards entsprechen“, fügt Gregory Lucas, der Leiter der Fotogrammetrie- Abteilung von Envirosense Hungary Ltd., hinzu.

Envirosense setzt die ALS-Technologie von Leica Geosystems in Verbindung mit der Leica RCD30 Medium Format RGBN-Kamera für die Vermessung aus der Luft und den Leica Viva CS15-Feld- Controller am Boden ein. Mit Hilfe dieser Technologie liefert das Unternehmen den Kunden individuell auf ihre Bedürfnisse zugeschnittene Daten.

„Einige unserer Datenprodukte enthalten Bäume und Vegetation. Deshalb benötigten wir eine 4-Kanal-Kamera. Radiometrie und Licht-Sampling sind wichtig für die Segmentierungsaspekte. Wir arbeiten zudem intensiv mit hyperspektraler LiDAR-Datenfusion. Die Wahlmöglichkeit zwischen Fotogrammetrie- und LiDAR-System bildet die Basis für unsere Projekte“, meint Enyedi.

„Den Doppelkopf-Luftbildsensor samt Kamera von Leica Geosystems setzen wir schon seit 2012 für alle Missionen, die LiDAR oder Luftbilddaten erfordern, ein“, so Enyedi weiter. „Aufgrund der hohen Qualität, Kosteneffizienz und Leistungsfähigkeit des LiDAR-Systems haben wir Leica Geosystems all die Jahre die Treue gehalten.“

Luftgestützte Technologien für vielseitige Anwendungen

Envirosense nutzt die Sensoren von Geosystems für eine Vielzahl von Anwendungen, die städtische und ländliche Behörden bei der Ausführung ihrer Aufgaben unterstützen:

1. Geländemodelle für die Wasserwirtschaft

2. Modellierung von Überschwemmungsszenarien

3. Vegetationskartierung

4. Klassifizierung der Bodennutzung

5. Landwirtschaftliche Anwendungen

6. Forstwirtschaft (Bestandsaufnahme invasiver Arten, Schätzung der Biomasse)

7. Naturschutz

8. Archäologie

9. Stadtplanung

10. Anwendungen im Weinbau 

Statt nur einfache Datensätze zu generieren, extrahiert Envirosense die Inhalte für seine Kunden. Beim Airborne User Group Meeting 2018 in Lissabon (Portugal) stellte das Unternehmen die Arbeit vor, die sein Team bei der Klassifizierung städtischer Objekte und Oberflächentypen auf der Basis von LiDAR-Punktwolken und aus der Luft aufgenommenen Multi- oder Hyperspektralbildern geleistet hatte. Mittels objektbasierter Verfahren zur Elementextraktion kann eine ganze Reihe von Produkten – von einem Verzeichnis urbaner Oberflächentypen bis hin zu einem Baumkataster – erstellt werden. Diese Datenprodukte bilden die Grundlage für Entscheidungen und weitere Analysen.

Sie ebnen zudem den Weg zur Einrichtung einer detaillierten Datenbank, die einer Vielzahl von Zwecken dienen kann. Die Daten lassen sich mit Hyperspektralbildern aus der Luft, Satelliten- und UAV-Daten integrieren.

Sie dienen zur Gebäudemodellierung und zur Erkennung struktureller Veränderungen; Behörden können überprüfen, ob Genehmigungen für Baumaßnahmen vorliegen, und Versicherungsunternehmen können den Wert von Häusern schätzen.

Auch in der Forstwirtschaft finden die Daten Verwendung: Bäume können identifiziert werden, kranke Bäume werden erkannt, um die Ausbreitung von Krankheiten zu verhindern. Schäden durch umstürzende Bäume liegen in der Verantwortung der Stadt. Mit dieser Technologie können die zuständigen Behörden sicherstellen, dass alle Bäume in gutem Zustand sind.

Sogar Objekte auf Hausdächern, wie Klimaanlagen, können identifiziert werden, um den Versicherungswert von Häusern festzustellen. Darüber hinaus lässt sich das Sonnenenergiepotenzial einer Stadt ermitteln: Mithilfe von LiDAR-Technologie können die Flächen definiert werden, die sich am besten für die Installation von Solaranlagen eignen. Gleichzeitig lässt sich der zu erwartende Energiegewinn schätzen.

„Die Vielzahl von Objekten, die wir extrahieren und kartieren, ist ein Ergebnis der Qualität der mit dem Luftbildsystem erfassten Daten und der Fortschritte, die wir mit unseren Kartierungs- und Klassifizierungsmethoden erzielen“, erklärt Enyedi.

Zu den Elementen, die Envirosense extrahieren kann, zählen:

1. Arten von Dächern

2. Kamine

3. Arten von Straßenbelägen

4. Straßenschilder

5. Solaranlagen

6. Potenzielle Montageflächen für Solaranlagen

7. Objekte am Boden

8. Elemente auf Friedhöfen

9. Bäume und Vegetation

10. Oberflächliche Wasserläufe

11. Stromleitungen 

Individualisierung

Envirosense sieht seine Aufgabe in der Erstellung individualisierter Datenprodukte für Kunden, die keine Experten im Bereich GIS und Fernerkundung sind, die aber entsprechende Informationen benötigen.

„Auf diesem Sektor sehen wir unser größtes Potenzial. Die Möglichkeiten sind praktisch unbegrenzt“, schwärmt Enyedi. Envirosense hat vor kurzem Open Street View entwickelt, eine neue Lösung für seine Orthobilder- Produktlinie. Dieses System erlaubt den Behörden die Identifikation von Objekten am Boden für Inventarisierungszwecke. Envirosense nutzt immer dieselben luftgestützten Vermessungstechnologien, doch Planung und Datenverarbeitung werden sehr individuell an den jeweiligen Projektzielen ausgerichtet.

Ein Blick in die Zukunft

Die Kombination aus LiDAR-Lösungen und Imaging-Technologie bietet spannende Möglichkeiten für flexible Kartierungs- und Klassifizierungsanwendungen.

„Wir planen eine Erweiterung unserer Leistungen für das Stadtmanagement“, kündigt Lucas an. „Und wir werden weiterhin mit den Luftbildsensoren und Kameras von Geosystems arbeiten, da sie uns bei Projekten dieser Art maximale Effizienz ermöglichen.“