Geodaten für Smart Cities
Vom digitalen Zwilling zur "smart city"
Multispektral- und Thermaldaten und aus hochauflösenden Luftbildern berechnete 3D Stadtmodelle spielen eine immer wichtigere Rolle bei der Digitalisierung im Sinne einer nachhaltigen und integrierten Stadtentwicklung. Neue Geodaten werden für viele Aufgaben benötigt, von der hochgenauen Erfassung des Gebäudebestandes, zur Planung und Simulation künftiger Stadtentwicklung und Mobilität bis hin zur Planung von Maßnahmen zum Erreichen der Klimaziele 2030.
Innovative Befliegungstechnologie
In Zusammenarbeit mit Elektra Solar hat 3D RealityMaps ein multisensor-Kamerasystem entwickelt, mit dem 3D Geodaten in einzigartiger Qualität und Auflösung erzeugt werden können. Das neuartige Aufnahme-system revolutioniert die Geodatenerfassung aus der Luft und erlaubt eine kostengünstige Digitalisierung von Städten in höchster Qualität mit einer ultrahohen Auflösung von bis zu 2 cm. Das neu entwickelte Ultraleichtflugzeug Elektra Solar One ist mit einem variablen 5-fach Schrägluftbild-Kamerasystem ausgestattet und kann in einer Flughöhe von nur 300 Metern über dem Grund eingesetzt werden. Das Flugzeug ist umweltfreundlich und nahezu geräuschlos, was es für den Einsatz in besiedelten Gebieten besonders geeignet macht.
Ultraleicht-Flugzeug schließt die Lücke zwischen Kleinflugzeug und Drohnen
Im Unterschied zu herkömmlichen Drohnen benötigen die bemannten Ultraleicht-Flugzeuge von Elektra Solar keine Aufstiegs-genehmigungen und können deshalb problemlos über besiedeltes Gebiet und kritische Infrastruktur fliegen. Das ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber Drohnen. Ein Vorteil gegenüber Kleinflugzeugen ist die geringe Flughöhe. Das erhöht die Auflösung und Qualität der Luftbilder, bei gleichzeitig niedrigeren Kosten. Je nach Bodenauflösung sind zwischen 15 und 25 km2 Fläche an einem Tag möglich.
True Orthofotos und digitale Oberflächenmodelle (bDOM)
Aus den Luftbilddaten berechnet 3D RealityMaps georeferenzierte true Orthofotomosaike und bildbasierte digitale Oberflächenmodelle (bDOM) in einer Auflösung von 2,4 cm bis 10 cm. Anwendungen für diese Daten sind unter anderem die Stadtplanung und das Kataster.
Automatisierte Datengewinnung durch KI
3D RealityMaps entwickelt spezielle Algorithmen des maschinellen Lernens, um wertvolle Informationen aus den Luftbildern, den Multispektral- und den 3D Daten zu gewinnen. Dazu werden die Luftbilder und die 3D-Punktewolke nach den gesuchten Kriterien klassifiziert. So kann zum Beispiel der gesamte Baumbestand im Stadtgebiet automatisiert erfasst werden, inklusive Baumhöhe, Kronendurchmesser und Grünvolumen. Auch die Fläche von Grünanlagen im Stadtgebiet können genau erfasst werden, ebenso wie der Anteil begrünter Dachflächen.
Weitere Anwendungen sind die automatisierte Erfassung des Gebäudebestands, der Dachformen oder des Verkehrsflächeninventars. Weitere Analysen ermöglichen die Identifizierung von Dachflächen, die für die Installation von Photovoltaik-anlagen besonders geeignet sind.
Thermal- und Multispektralaufnahmen
Städte haben in Hinsicht auf die komplexen Fragestellungen einer intelligenten, umweltverträglichen Stadtplanung einen erhöhten Informationsbedarf. Deshalb ist die Befliegungsplattform so aufgebaut, dass neben der 5-fach Farbluftbildkamera gleichzeitig eine Multispektralkamera und eine Thermalkamera mitgeführt werden können. Dadurch lassen sich weitere verschiedene Fragestellungen mit einer einzigen Befliegung bearbeiten.
So können zum Beispiel Wärmelecks an Gebäuden lokalisiert, die Wärmeverteilung in der Stadt analysiert oder der Gesundheitszustand der Vegetation untersucht werden. Die Möglichkeit 3D Stadtmodelle, Farb- und multispektrale Luftbilder, wie auch Thermaldaten in einem Überflug aufzunehmen ist einzigartig.
Fotorealistische 3D Stadtmodelle
Fotorealistische 3D Stadtmodelle bilden Städte in höchster Genauigkeit und Aktualität ab. Im Umweltbereich spielen 3D Stadtmodelle eine wichtige Rolle bei der Berechnung des Stadtklimas, im Emissions- und Lärmschutz oder bei der Suche nach Dachflächen für die Gewinnung von Solarenergie. In der Stadtplanung, im Tourismus und der Wirtschaftsförderung unterstützt ein virtuelles 3D Stadtmodell im Internet Planungsprozesse und Bürgerbeteiligung. Mit der cloudbasierten Software von 3D RealityMaps können virtuelle Stadtmodelle interaktiv visualisiert und mit Geodatenbanken verknüpft werden.
Visualisierung von Bauplanungen im realen Stadtbild
Digitale, fotorealistische 3D Stadtmodelle sind ein wichtiges Element bei der Planung größerer Bauvorhaben wie zum Beispiel neuer Straßenabschnitte und Verkehrsführungen. Die Software von 3D RealityMaps erlaubt es beliebig detaillierte 3D Stadtmodelle interaktiv zu visualisieren und beliebige Blickwinkel, Sichtachsen und Entfernungsmessungen im fotorealistischen 3D Stadtmodell vorzunehmen. Auch ein virtueller Rundgang im geplanten Bauvorhaben ist möglich.
