Identifikation von Bergschäden mittels LiDAR-Vermessung

Der Bergbau war ein wesentlicher Grundpfeiler der industriellen Entwicklung Deutschlands. In vielen Regionen wurden Salze, Erze, Kohle und seltene Erden abgebaut. Leider sind vielerorts durch den Bergbau auch Schäden entstanden. Im diesem Projekt ging es darum mittels LiDAR-Vermessung, Setzungserscheinungen der Geländeoberfläche, sogenannte Abrisskanten, zu dokumentieren.

Die Abrisskanten auf dem circa 4 Hektar großen Gelände des Kunden waren durch unterirdischen Salzbergbau entstanden und haben zu erheblichen Schäden an Gebäuden und Wertminderung seiner Grundstücks geführt.

Übersicht Gelände
Übersicht der Vermessungsfläche in der kolorierten Punktwolke

Der Grundstückseigentümer der Fläche und Auftraggeber hatte bereits im Gelände mehrere Abrisskanten identifiziert und dokumentiert, allerdings nur teilweise und nicht digital. Für die Geltendmachung von Schadensersatzansprüchen vor Gericht, sollte eine komplette Erfassung der Schäden, namentlich Abrisskanten, erfolgen. Für Beweisanträge sollten die Daten für Laien so verständlich wie möglich, aber dennoch präzise dargestellt werden.

Dieses Bild zeigt ein GNSS-Gerät mit dem auf einer Wiese ein Kontrollpunkt eingemessen wird
Für die Genauigkeitsüberprüfung unerlässlich: Kontrollpunkte die mittels GNSS eingemessen werden
Flugstreifen des Vermessungsflugs über Punktwolke
Jeder Vermessungsflug muss vorher geplant werden, damit am Ende alles stimmt. Hier sieht man die Flugroute des Vermessungsflugs

Da die Vermessungsfläche zu wesentlichen Teilen mit Feldfrüchten, Wald und Grünland bestockt war, kam in diesem Projekt der LiDAR-Scanner zum Einsatz. Er ermöglicht uns auch das Gelände unter der Vegetation akkurat zu erfassen. Für die Erstellung von Hintergrundkarten (Illustration der Ergebnisse) wurde außerdem eine photogrammetrische Vermessung durchgeführt. Da wir in der Nähe eines Sportflugplatzes waren mussten wir uns hier außerdem mit der Flugleitung in Verbindung setzen um eine Gefahr für den Flugverkehr auszuschließen.

DJI M300 Drohne mit LiDAR Scanner
DJI M300 mit Phoenix LiDAR Recon-XT : Unsere "Weapon of Choice" wenn es um Vermessung mit Bewuchs geht.

LiDAR-Scanner

Unser LiDAR-Scanner von Phoenix-LiDAR Systems schießt über 1.2 Million Laserpulse in der Sekunde in einem 360° Winkel und kann pro Puls zwei Reflektionen („returns“) registrieren. Dadurch sind wir in der Lage sehr präzise Geländemodelle zu erstellen, ob mit Vegetation oder ohne. Neben dem Laserscanner hat er auch eine sog. „inertia-measurement-unit“, also ein Trägheitssensor verbaut, wie auch ein GNSS-Empfänger mit dem er 10 Messungen pro Sekunde empfängt.

Nach der Erstellung der georeferenzierten LiDAR-Punktwolke wurde die Bodenpunkte klassifiziert und ein Digitales Geländemodell als Rasterdatei erzeugt.

Geländemodell
Digitales Geländemodell auf Basis der LiDAR-Punktwolke
Abrisskanten auf digitalem Geländemodell
Neigungsmodell mit identifizierten Abrisskanten

Auf Basis des DGMs, wurden anschließend Schummerungsmodelle sowie eine Neigungskarte erstellt mit denen die Abrisskanten sichtbar gemacht werden konnten.

Querprofile quer zu Abrisskante mit LiDAR-Daten
Querprofil von einer Abrisskante inklusive historischer LiDAR-Daten: Man beachte die chronologische Setzungsbewegung!
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Unternehmen die MapCad3D vertrauen