Flexibel und sicher: Mobile Vermessungsfahrzeuge und Drohnen im Einsatz
Straßenbau ist im wahrsten Sinne des Wortes Maßarbeit. Vermessungsfachleute führen umfangreiche Lage- und Höhenvermessungen im Straßenraum und dem angrenzenden Gelände durch, um letztendlich alle Details für die Planung von Straßen und Brücken in Karten darstellen zu können. Eine anspruchsvolle und mitunter ebenso gefährliche Aufgabe. Denn die Arbeit der Vermessungsspezialisten findet konventionell noch am Straßenrand und unter laufendem Verkehr statt. Ausgestattet mit Winkel- und Entfernungsmesser, Tachymeter genannt, Prismenstab und Stativ geht es dann an die Arbeit. Doch inzwischen revolutionieren Drohnen- und Fahrzeug-gestützte Vermessungsmethoden die Vermessungswelt im Straßenbau.
Vermessen ohne Sperrung möglich
Bietet eine Strecke nicht genügend Platz, etwa weil kein Seitenstreifen vorhanden ist, sind Sperrungen erforderlich. Für beide Seiten, Verkehrsteilnehmer wie Vermesser, eine unbefriedigende Situation.
An vielen Stellen setzt Straßen.NRW deshalb inzwischen ein mobiles Fahrzeug zur Straßenvermessung ein. Dies bietet vor allem zwei Vorteile: Die zahlreichen Daten, die notwendig sind, um neue Straßen zu bauen oder um bestehende Strecken zu erweitern, werden schneller erfasst. Gleichzeitig leistet das Fahrzeug einen wichtigen Beitrag zum Arbeitsschutz.
Mobile Vermessungsfahrzeuge kommen vor allem dort zum Einsatz, wo die bauliche Situation ansonsten Sperrungen notwendig machen würde. Dies kann etwa in Tunneln oder bei fehlendem Standstreifen sowie auf Streckenabschnitten mit hoher Verkehrsbelastung der Fall sein.
Der Wagen, ein handelsüblicher SUV, fließt im Verkehr mit und sammelt alle relevanten Daten im Vorüberfahren - ohne Gefahr für Mitarbeiter oder Verkehrsteilnehmer und ohne Straßensperrungen. Autofahrern fällt allenfalls der ungewöhnliche Aufbau auf dem Dach des Fahrzeuges auf. Das so genannte "Mobile-Mapping-System" bildet das High-Tech-Herz des Vermessungsmobiles.
So wird vermessen
Drei Kameras (zwei vorne, eine hinten), eine Ladybug (360°-Kamera), zwei Laserscanner, zwei GNSS-Antennen, ein Trägheitsmesssystem (Inertial Measurement Unit) und ein Wegstreckenmessgerät liefern ihre Daten kontinuierlich an Rechner im Kofferraum des Autos. Noch während der Fahrt können die Fachleute erste Ergebnisse auf einem Notebook im Fonts beobachten. Selbst längere Streckenabschnitte kann das Vermessungsmobil auf diese Weise innerhalb von wenigen Stunden erfassen – ein deutlicher Zeitvorteil im Vergleich zur herkömmlichen Methode mit Tachymeter und Nivellierinstrument auf dem Stativ.
Arbeitslos macht die neue Technik die Vermessungsfachleute jedoch nicht. So müssen je nach geforderter Genauigkeit der Daten, im Vorfeld sogenannte Passpunkte in größeren Abständen am Fahrbahnrand markiert und eingemessen werden. In der Örtlichkeit erkennbar an weißen oder gelben Quadraten die auf die Fahrbahn geklebt werden. Nach Erfassung mit dem Laserscanner müssen dann im Büro die bis zu acht Gigabyte großen Datenbestände ausgewertet werden. Denn wirklich aussagekräftig sind die vielen Fotos von der Strecke, die "Punktwolken" der Laserscanner und die Trajektorie aber erst, wenn menschlicher Sachverstand sie am Computer zusammenführt hat. Dann entsteht ein stimmiges Gesamtbild, das im nächsten Schritt dabei hilft, entsprechende Entwürfe und Pläne für ein Straßenbauprojekt zu erstellen.
Bildbasierte Datenerfassung erfolgt auch aus der Luft
Eine äußerst effiziente und sichere Methode zur Straßenvermessung stellt auch die Vermessung aus der Luft per Drohne dar. Bei Straßen.NRW sind verschiedene moderne Drohnenmodelle im Einsatz, die mit unterschiedlichen Sensoren - wie hochauflösenden Kameras oder LiDAR-Sensoren – und GNSS-Empfängern für die Positionsbestimmung ausgestattet sind.
Je nach Größe des zu befliegenden Gebietes sind vor einem Flug aus der Luft gut sichtbare Passpunkte zu markieren und einzumessen, da sie später – genau wie die Passpunkte beim „Mobile-Mapping“ – zur sogenannten „Georefenzierung“ benötigt werden.
Jeder Flug wird vom verantwortlichen Piloten bzw. von der verantwortlichen Pilotin exakt geplant und dann in der Regel automatisch „abgewickelt“, d.h. eine vorab festgelegte Flugroute wird von der Drohne automatisch abgeflogen. Bei der Planung der Flugroute wird darauf geachtet, dass die Bilder regelmäßig aufgenommen werden und sich in großen Teilen überlappen. Denn nur so können die bei der Straßenvermessung gewünschten Genauigkeiten erzielt werden.
Später werden die aufgenommenen Bilder – die oftmals bis zu 10 Gigabyte Speicherplatz pro Kilometer Straße erfordern – in eine Photogrammetrie-Software geladen und sehr rechenintensiv verarbeitet. Diese Form der Auswertung ist sehr anspruchsvoll und erfordert ein tiefes Verständnis der Photogrammetrie sowie eine Kombination aus technischem Know-how und praktischen Fähigkeiten. Die Ergebnisse können dann als Orthofotos (entzerrte Luftbilder), digitale Geländemodelle, Punktwolken oder 3D-Modelle exportiert werden und dienen als Planungsgrundlage in Straßenbauprojekten.
Um Drohnen über oder im Nahbereich von Straßen zu betreiben, müssen häufig auch spezielle Genehmigungen eingeholt werden. Zudem sind stets die geltenden, sehr hohen luftrechtlichen Standards einzuhalten. Dem kommt Straßen.NRW nach, indem die Drohnenflüge nur nach fest definierten Betriebsverfahren und mit klaren Regelungen für Verantwortlichkeiten und Pflichten erfolgen.
