Vermessung mit GNSS und Drohnen

Die klassische Vermessung trägt Koordinaten entlang von Sichtlinien von Punkt zu Punkt weiter. GNSS nimmt die Sichtlinie weg, fügt aber eine Bedingung hinzu: der Himmel muss frei sein. Hier die Unterschiede der Verfahren, wie eine Drohne zu Zentimeterpositionen kommt und welche eine Prüfung darüber entscheidet, ob man dem Ganzen trauen kann.

Ein Empfänger ist keine Vermessung

Ein einzelner Empfänger liefert Meter. Das liegt weit unter dem, was Vermessung verlangt.

Die Genauigkeit der GNSS-Vermessung entsteht daraus, dass zwei oder mehr Empfänger gleichzeitig beobachten. Ein naher Empfänger sieht die Signale durch dieselbe Ionosphäre und dieselbe Atmosphäre und trägt denselben Fehler. Die Differenz löscht den gemeinsamen Anteil.

Übrig bleibt die Beziehung zwischen den beiden Punkten, die Basislinie. GNSS-Vermessung heißt, Basislinien zu stapeln, bis die Koordinaten stehen. Setzt man an ein Ende einen bekannten Punkt, bekommt das andere Ende eine Koordinate.

Das Verfahren wählen

Statisch: beide Empfänger stehen eine Stunde oder länger. Millimeter. Während des Wartens ändert sich die Satellitengeometrie, und genau das erkauft die Genauigkeit. Das Ergebnis kommt später, nicht vor Ort.

Schnellstatisch: etwa zwanzig Minuten, rund ein Zentimeter.

Kinematisch: in Bewegung gemessen, wenige Zentimeter, für viele Punkte.

RTK: Korrekturen kommen live, Koordinaten in Sekunden. Das braucht man, wenn heute ein Pflock gesetzt wird.

Netz-RTK: ohne eigene Basis; ein Dienst kombiniert mehrere Permanentstationen, sodass die Genauigkeit auch fern jeder einzelnen hält.

Was die Genauigkeit wirklich begrenzt

Wie viel Himmel sichtbar ist. Verdeckte tiefe Satelliten bedeuten weniger nutzbare Satelliten und schiefe Geometrie. Zuerst leidet die Höhe.

Reflexionen. Wände, Blechdächer, Fahrzeuge, Wasserflächen. Eine Metallplatte unter der Antenne dämpft, was von unten zurückkommt.

Länge der Basislinie. Je weiter entfernt, desto weniger teilen die beiden Empfänger und desto weniger Fehler löscht sich. Bis 10 km ist bequem, jenseits von 20 km wird es zäh.

Antennenhöhe. Von der Marke bis zum Referenzpunkt der Antenne messen und notieren. Ein Zentimeter Fehler hier ist ein Zentimeter Fehler in jeder folgenden Höhe, und keine Software sagt es Ihnen. Messen Sie zweimal.

Wie eine Drohne zu Zentimeterpositionen kommt

Fotos und Punktwolken tragen Form, nicht Ort. Etwas muss diese Form an den Boden binden.

Der alte Weg sind Passpunkte: markierte Tafeln über das Gelände verteilen und jede einmessen. Sie erscheinen auf den Bildern, und die Rechnung bindet Form an Koordinaten. Der Preis ist Zeit: auf großem Gelände kann allein Auslegen und Einsammeln einen halben Tag kosten.

Der andere Weg ist ein RTK-Empfänger am Fluggerät. Jedes Bild trägt dann die Position des Aufnahmemoments, und die meisten Passpunkte entfallen.

Nehmen Sie nicht alle weg. Lassen Sie einige als Kontrollpunkte stehen; sonst bleibt nichts, wogegen sich prüfen ließe.

Die Prüfung, die alle überspringen

Wenn das Ergebnis vorliegt, messen Sie einen bekannten Punkt erneut und vergleichen. Das dauert Minuten.

Wer sie auslässt, bemerkt einen Fehler erst ganz am Ende, wenn das Ergebnis längst bei jemand anderem liegt.

Stimmt es nicht, gehen Sie der Reihe nach vor: war es wirklich eine Fixlösung, kamen die Korrekturen durchgehend an, war die Basis zu weit, war der Himmel frei genug, und wurde die Antennenhöhe richtig notiert. Das Letzte ist für jede Rechnung unsichtbar.