Gelände und Unterwasser-Topographie

Topographische Vermessung flacher Gewässer
© Fraunhofer IPM
Probemessungen in einer Kiesgrube: Luftaufnahmen eines LiDAR-Scanners und einer multispektralen Kamera geben Aufschluss über die Unterwasser-Topographie und die Topographie küstennaher Bereiche.

Wasserwege und Küstengebiete bathymetrisch erfassen

Die Vermessung der Topographie von Meeresböden und Gewässerbetten sowie von Gewässer-Infrastruktur gewinnt weltweit an Bedeutung. Gründe sind der zunehmende Wasserverkehr in Zeiten globalisierten Handels einerseits, der Küstenschutz angesichts des Klimawandels andererseits. Beide Entwicklungen haben erhebliche Auswirkungen auf die Meeres- und Gewässer-Infrastruktur.

Eine regelmäßige Überwachung der Wasserböden und kritischer Elemente ist daher wichtig. Heutzutage werden Wasserwege und Küstengebiete per Satellit oder luftgestützter Fernerkundung bathymetrisch kartographiert. Infrastrukturelemente wiederum werden vorwiegend punktuell vor Ort meist manuell untersucht. Aufnahmen aus Flugzeugen und von Satelliten sind in ihrer Auflösung begrenzt und zudem  kostspielig. Inspektionen von Hand sind ebenfalls teuer, da zeitintensiv und ergeben darüber hinaus kein objektives Prüfergebnis. Scannerbasierte Bathmetry-Systeme wie unser Airborne Bathymetric Laser Scanner ABS können in Zukunft einen wesentlichen Beitrag zur Sicherheit von Gewässern leisten.  

Multiwellenlängen-Laserscanner für hochauflösende Messung der  Meeresboden-Topographie aus der Luft

Leichtgewichtige und vergleichsweise preisgünstige Bathymetriesysteme, die hochauflösende Messdaten liefern, sind am Markt heute nicht verfügbar. Der Airborne Bathymetric Laser Scanner ABS wurde speziell für bathymetrische und ökologische Anwendungen (z. B. zur Überwachung der Wassertiefe in Seen oder an Küstenlinien) entwickelt. Montiert auf einer Drohne (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) kann das kleine und leichte Messsystem sicher über die Wasseroberfläche navigiert werden. Der Laserscanner misst aus einer Höhe von bis zu 100 Metern im Pulslaufzeitverfahren mit zwei unterschiedlichen Wellenlängen. Dank Multi-Wellenlängen-LiDAR liefert das Messsystem sehr präzise 3D-Daten zur Erstellung digitaler 3D-Topographiekarten. Der ABS kann mit einer GNSS/IMU-Positionierungseinheit ausgestattet werden und liefert so georeferenzierte Daten als » Full-Wave From«-Signal sowie auch als Punktwolke im LAS-Format.

Wasserbassin für Testmessungen

Seit 2022 testen wir unsere LiDAR-Systeme in einem Wasserbecken direkt vor Ort. Das Becken ist 40 Meter lang, 3 Meter breit und 2 Meter tief und bietet damit eine ausreichend lange Messstrecke für Testmessungen. Die Scanner können auf einer verfahrbaren Plattform über dem Wasserspiegel bewegt und auch ins Wasser getaucht werden. Über eine Filteranlage können Trübstoffe gezielt hinzugefügt oder abgesaugt werden. Das Becken für Forschungszwecke ist in seiner Größe einzigartig.

 

 

Presseinformation / 5.2.2024

Geomapping maritimer Flächen

Das renommierte Finnish Geospatial Research Institute FGI nutzt für die Vermessung maritimer Flächen in Zukunft LiDAR-Systeme von Fraunhofer IPM. Wir präsentieren die Systeme Airborne Bathymetric Laserscanner ABS und Underwater LiDAR ULi auf der Oceanology International 2024 vom 12. bis 14. März in London

 

Interview / 8.6.2021

»Die riesigen Flächen unterhalb der Wasseroberfläche bilden das perfekte Szenario für KI-basierte Ansätze.«

Wissenschaftsgespräch mit Prof. Dr. Alexander Reiterer in Hydrographische Nachrichten (119-06).