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Airborne-Laserscanning

Informationen über das Airborne-Laserscanning, das durch die TU Wien entwickelt wurde.

Airborne-Lasertechnik

Hochwasserschutz

Präzise Geländemodelle machen es möglich die Landschaft und die Höhenunterschiede mit einer Genauigkeit von plus/minus 10 Zentimeter zu beschreiben. Dank neuester Airborne-Laserscanning-Verfahren, entwickelt an der TU Wien, wollen einzelne Bundesländer diese Informationen für zuverlässige Hochwasservorhersagen nutzen.

Bei den Laserscanning-Projekten Kärnten und Tirol flog ein Flugzeug ausgestattet mit einem Laserscanner in 1000 Meter Höhe über das Gebiet und scannte das Gelände streifenweise ein. „Die Lichtpulse die ausgesandt wurden, breiteten sich mit der bekannten Lichtgeschwindigkeit aus und kamen wieder zurück. Diese Informationen erlauben uns Rückschlüsse zu ziehen, z.B. wie groß der Unterschied zwischen dem Laser im Flugzeug und der reflektierenden Fläche ist.“ Norbert Pfeifer, neuberufender Professor für Photogrammetrie erklärt, dass man mit dieser mathematischen Beschreibung der Landschaft die Höhe eines jeden x-beliebigen Punktes im Gelände ausrechnen kann. Der Vorteil dabei ist, dass das Höhenmodell an Genauigkeit gewonnen hat. Pfeifer: „Konnte man noch vor einigen Jahren mit Luftbildern ‚nur’ alle zehn Meter eine exakte Höhenangabe machen, liegt der Punkteabstand mittlerweile landesweit bei einem Meter. Die Auflösung und Genauigkeit von plus/minus 10 Zentimetern sind besser geworden, die Auswertung einfacher und automatisierter – somit kann das Verfahren auch billiger werden. Es hat die Geländeaufnahme revolutioniert.“

Für ein qualitativ hochwertiges Geländemodell sind außerdem zwei Klassen von Punkten, jene am Boden und jene, die eine Baumkrone oder ein Häuserdach treffen, zu trennen. Ein Standardverfahren hierfür begann man 1997 an der TU Wien zu entwickeln. Seither ist es immer wieder verbessert worden. Derzeit geschieht das durch Förderung von Partnern aus der Wirtschaft im Rahmen des CD-Labors "Räumliche Daten aus Laserscanning und Fernerkundung".
Zum Einsatz kommen die Modelle vor allem bei der Simulation von Überschwemmungen. Mit der genauen Angabe der Höhe eines Flussvorlandes ist es möglich vorauszusagen, wie ein Gebiet überschwemmt wird und wohin das Wasser fließt.

Zuletzt arbeitete die Forschungsgruppe um Norbert Pfeifer am Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung mit dem Fullwaveform-Laserscanning, bei dem mehr Information über die Vegetation gewonnen wird. Die Methode kann für die Kartierung der Vegetation, für die Ableitung von Landnutzungsklassen aber auch für topografische Karten, Lawinenverbauungen sowie Planungsarbeiten im Allgemeinen genutzt werden. Pfeifer ergänzt: „Man könnte sogar im voraus berechnen wie viel Material auf einer Baustelle ausgehoben wird und wie viele Lastwägen man brauchen wird.“

Darüber hinaus erfüllen (Gelände-)Modelle per Laserscanning auch eine gewisse Kontrollfunktion. Stadtmodelle und Bauvorhaben können genauso erkundet werden wie die Einhaltung von Bauvorschriften oder Deponiefüllung kontrolliert werden. Am weltberühmten Ground Zero in New York wurden täglich Laserscanningflüge durchgeführt um zu sehen, wie viel Schutt bereits abtransportiert worden ist. In einem neuen Projekt von Norbert Pfeifer möchte er Daten der NASA weiterverarbeiten. Die Weltraumbehörde misst derzeit per Laserstrahlen das Abschmelzen der Polarkappen von einem Satelliten aus.

 

Text + Bild: TU Wien

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