Hochauflösende Geländemodelle sind eine wichtige Grundlage für die Planung wirksamer Hochwasserschutzmaßnahmen. Mit LiDAR-Drohnenvermessung lassen sich Gewässer, Böschungen und großflächige Geländestrukturen schnell, präzise und auch in schwer zugänglichen Bereichen erfassen. Ein Praxisprojekt zeigt, welche Vorteile die Technologie bietet.
Das Hochwasser Ende Mai und Anfang Juni 2024 hat eindrücklich gezeigt, welche Auswirkungen Stark- und Dauerniederschläge haben können. Besonders Bayern und Baden-Württemberg waren von Überflutungen und teilweise extremen Hochwasserereignissen betroffen.
Für Kommunen, Planungsbüros und die Wasserwirtschaft stellt sich deshalb eine zentrale Frage:
Wie können Hochwasserschutzmaßnahmen effizient und auf einer möglichst präzisen Datengrundlage geplant werden?
Ein entscheidender Baustein sind hochgenaue Informationen über die Geländeoberfläche. Denn bereits geringe Höhenunterschiede können beeinflussen, wohin Wasser abfließt, wo es sich sammelt und welche Bereiche bei Hochwasser gefährdet sind.
Genau hier bietet die LiDAR-Drohnenvermessung entscheidende Vorteile.
Mit moderner Drohnentechnologie und hochauflösender LiDAR-Sensorik erfassen wir großflächig dreidimensionale Geländedaten – unter anderem entlang von Flüssen, Bächen und anderen Gewässerläufen. Aus den aufgenommenen Punktwolken entstehen präzise Geodaten und Modelle, die als Grundlage für weitere Planungen und Analysen dienen.
Bei einem unserer Projekte haben wir einen rund 10 Kilometer langen Korridor entlang mehrerer Gewässerverläufe detailliert vermessen.
Ziel war die hochauflösende Erfassung der Gelände- und Gewässerstrukturen. Die gewonnenen Geodaten sollten anschließend als vollumfängliche und belastbare Grundlage für die Planung zukünftiger Hochwasserschutzmaßnahmen dienen.
Eine zusätzliche Herausforderung stellte die Lage des Projektgebiets dar: Der gesamte Vermessungskorridor befand sich innerhalb einer Kontrollzone und so in unmittelbarer Nähe zu einem Flughafen.
Neben der eigentlichen LiDAR-Datenerfassung waren deshalb eine sorgfältige Flugplanung sowie umfangreiche luftrechtliche Abstimmungen erforderlich. So konnte die Befliegung sicher, effizient und unter Einhaltung aller geltenden Vorgaben durchgeführt werden.
Für die Planung von Hochwasserschutzmaßnahmen ist ein möglichst detailliertes Verständnis der Topografie entscheidend.
Böschungen, Geländekanten, Senken, Gräben oder andere topografische Strukturen können den Wasserabfluss beeinflussen. Präzise Geländedaten bilden deshalb eine wesentliche Grundlage für hydrologische und hydraulische Untersuchungen sowie darauf aufbauende Hochwasserschutzkonzepte.
LiDAR (Light Detection and Ranging) ist ein laserbasiertes Messverfahren zur dreidimensionalen Erfassung der Umgebung. Ein Laserscanner sendet während des Drohnenflugs Laserimpulse aus und misst deren Reflexionen. Auf diese Weise entstehen innerhalb kurzer Zeit große Mengen dreidimensionaler Messpunkte – eine sogenannte LiDAR-Punktwolke.
Ein besonderer Vorteil gegenüber rein photogrammetrischen (bildbasierter) Verfahren zeigt sich in bewachsenen Gebieten: Ein Teil der Laserimpulse kann Zwischenräume in der Vegetation durchdringen und so den Boden erreichen - dies ist bei einem rein photogrammetrischen Verfahren nicht möglich. Durch die anschließende Klassifizierung der Punktwolke lassen sich Bodenpunkte von Vegetation und anderen Objekten unterscheiden.
Damit eignet sich LiDAR besonders für die Geländevermessung entlang bewachsener Gewässer und Böschungen.
Die erfasste LiDAR-Punktwolke kann abhängig von Projektanforderungen zu verschiedenen Geodatenprodukten weiterverarbeitet werden.
Dazu gehören beispielsweise:
Alle Daten können anschließend direkt in bestehende Planungs- und GIS-Prozesse integriert und für weitere Fachplanungen genutzt werden, da wir alle Daten exakt nach Kundenwunsch aufbereiten und so für eine nahtlose Integration in bestehende Systeme sorgen.
Gerade im Hochwasserschutz und bei der Gewässervermessung bietet die Kombination aus Drohne und LiDAR-Sensorik zahlreiche Vorteile.
Insbesondere bei linearen Infrastruktur- und Gewässerprojekten spielt die Drohnenvermessung ihre Stärken aus. Der rund 10 Kilometer lange Vermessungskorridor unseres Projekts konnte innerhalb eines Tages vollständig aus der Luft erfasst werden. Dabei waren nur minimale Eingriffe in das Projektgebiet notwendig. Gleichzeitig konnten schwer zugängliche/nicht zugängliche Abschnitte aufgenommen werden, ohne dass Gefahrenbereiche durch das Vermessungspersonal betreten werden mussten. Gegenüber einer ausschließlich terrestrischen Aufnahme kann die LiDAR-Drohnenvermessung bei geeigneten Projekten erhebliche Vorteile bieten:
Die aus der Vermessung aufgenommen und aufbereiteten Daten bildeten anschließend eine umfassende Grundlage für die weitere Fachplanung und die Planung und Umsetzung zukünftiger Hochwasserschutzmaßnahmen.
Ein Digitales Geländemodell (DGM) bildet die Geländeoberfläche ohne Objekte wie Gebäude oder Vegetation digital ab. Für den Hochwasserschutz ist diese Information besonders wertvoll. Aus der Topografie lassen sich beispielsweise Geländesenken, Böschungen, Abflusswege und andere relevante Strukturen erkennen. Digitale Geländemodelle können damit als Eingangsdaten für weiterführende hydrologische und hydraulische Modellierungen dienen.
Solche Modelle unterstützen Fachplaner unter anderem dabei, mögliche Überflutungsbereiche, Wassertiefen oder Strömungsverhältnisse zu untersuchen. Je präziser die zugrunde liegenden Geländedaten sind, desto detaillierter kann die tatsächliche Topografie in solchen Planungsprozessen berücksichtigt werden.
Der Einsatz von Drohnen-LiDAR beschränkt sich nicht auf denHochwasserschutz. Die Technologie eignet sich überall dort, wo große, komplexe oder schwer zugängliche Flächen hochauflösend dreidimensional erfasst werden müssen.
Typische Einsatzbereiche sind beispielsweise:
Damit bietet die LiDAR-Drohnenvermessung insbesondere für Kommunen, Ingenieur- und Planungsbüros, Behörden, Infrastrukturbetreiber und Unternehmender Wasserwirtschaft eine effiziente Möglichkeit, belastbare Geodaten für weitere Entscheidungen zu gewinnen.
Die Vermessung ist für uns nicht mit dem Drohnenflug abgeschlossen. Auf Wunsch stellen wir die erzeugten Geodaten über unser hauseigenes Geoportal bereit. Dadurch können Projektbeteiligte die Ergebnisse komfortabel im Browser aufrufen und für die weitere Zusammenarbeit nutzen.
Zum Geoportal und Demoprojekte ansehen:
Wirksamer Hochwasserschutz beginnt mit einem detaillierten Verständnis des Geländes. Mit der LiDAR-Drohnenvermessung lassen sich große Gewässer- und Projektgebiete schnell, hochauflösend und mit geringem Eingriff in die Umgebung erfassen. Die daraus entstehenden Punktwolken, Geländemodelle und weiteren Geodaten schaffen eine belastbare Grundlage für Planung, Analyse und Umsetzung. Gerade bei langgestreckten Gewässerkorridoren, dichter Vegetation oder schwer zugänglichem Gelände kann LiDAR seine Stärken gegenüber konventionellen Aufnahmeverfahren ausspielen.
Sie planen ein Projekt im Bereich Hochwasserschutz, Gewässervermessung oder Infrastruktur und benötigen präzise Geländedaten?
Sprechen Sie uns an. Wir unterstützen Sie von der Flug- und Einsatzplanung über die LiDAR-Datenerfassung und Auswertung bis zur digitalen Bereitstellung der fertigen Geodaten.
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