3D-Felsmodell mit dem Oktokopter | 17.12.2013

Mit einem Oktokopter erfasst die HMQ AG die steinschlaggefährdeten Felswände über der Kantonsstrasse bei Rothenbrunnen GR. Keine Arbeitsbühne und kein Helikopter erreichen die für photogrammetrische Aufnahmen notwendige frontale Position an dieser Engstelle. Daher setzt die HMQ AG einen Multikopter mit Kamera ein, die ein Pilot und ein Kameraoperateur über Fernsteuerung lenken.

Vorsichtig startet die Crew den Oktokopter auf der Kantonsstrasse bei Rothenbrunnen GR. Auf der einen Seite drohen die steinschlaggefährdete Felswand, auf der anderen Seite verläuft die Fahrleitung der Rhätischen Bahn RhB – und hohe Bäume stehen mitten in der Flugbahn.

Die Pilotin und der Kameraoperateur steuern den Oktokopter mit höchster Konzentration der Felswand entlang und machen dabei Fotos mit hoher Auflösung, die später photogrammetrisch ausgewertet werden.

Unerreichte Flug- und Bildstabilität mit dem Oktokopter

Der 40'000 Franken teure Oktokopter wird von acht Elektromotoren mit je einem Dreiblattrotor angebtrieben. Das sechs Kilogramm schwere Fluggerät ermöglicht mit seiner Software, mit modernsten Hardwarekomponenten und dem differenziellen GPS-System eine bisher unerreichte Flug- und Bildstabilität.

Der Oktokopter fliegt bis 40 km/h Windgeschwindigkeit sicher und gleicht automatisch die Windböen aus. Für Aufnahmen von regelmässigeren Geometrien kommt die Wegpunktnavigation mit vorgegebener Flugbahn zum Einsatz.

Im Carbon-Rahmen des Oktokopters ist ein Gyro-stabilisierter Kameraträger eingebaut, den der Kameraoperateur auf zwei Achsen bis 90 Grad schwenken kann. Die darin fixierte Digitalkamera kann automatisch oder über Funk manuell ausgelöst werden.

3D-Felsmodell aus photogrammetrischer Auswertung zur Verkehrssicherung

Die Kantonsstrasse im Bereich der Gemeinde Rothenbrunnen verläuft neben dem Rhein direkt unter steinschlaggefährdeten Felswänden, weshalb zusätzliche Steinschlagverbauungen den Verkehr sichern sollen.

Für eine genaue und vollständige Planungsgrundlage hat die HMQ AG in einem ersten Schritt ein Fixpunktnetz eingerichtet und tachymetrisch bestimmt. Diese Passpunkte sind auf den Luftbildern sichtbar und dienen so der Orientierung des 3D-Modells.

Mittels Nahbereichsphotogrammetrie und Structure from Motion wird ein texturiertes 3D-Modell erzeugt, aus dem Schnitte, Höhenlinienpläne und massstäbliche Ansichten generiert werden. Die Auswertungen dienen den Geologen und Ingenieuren zur Planung der Steinschlag-Sicherungsmassnahmen.

Die dafür nötige Einsehbarkeit der gesamten Felspartie und die hohe Bildqualität kann nur mit einem Multikopter erreicht werden.