Using Agisoft Metashape for Landslide Mapping and Disaster Assessment
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Verwendung von Agisoft Metashape für die Kartierung von Erdrutschen und die Bewertung von Katastrophen

Veröffentlicht am von admin

Angesichts der zunehmenden Klimarisiken werden Erdrutsche und Geländeeinbrüche immer häufiger und gefährlicher. Eine schnelle Kartierung und eine genaue Analyse des Geländes sind entscheidend für eine effektive Reaktion. Agisoft Metashape bietet eine leistungsstarke Lösung für die Kartierung von Erdrutschen, die Bewertung von Katastrophen und die Dokumentation nach einem Ereignis mit Hilfe von Drohnen- oder Luftbildern.

Warum Photogrammetrie für die Kartierung von Erdrutschen verwenden?

Die Photogrammetrie ermöglicht eine schnelle und hochauflösende Modellierung der von der Katastrophe betroffenen Gebiete. Im Gegensatz zu Satellitenbildern oder manuellen Vermessungen liefert sie:

  • Detaillierte 3D-Topographie mit Zentimetergenauigkeit
  • Schnelle Reaktion mit Drohnenflügen in niedriger Höhe
  • Orthomosaike und DSMs zur Erkennung von Veränderungen
  • Werkzeuge zur Messung der Volumenverschiebung und der betroffenen Zonen

Agisoft Metashape zeichnet sich durch die Verarbeitung großer Datensätze aus, um 3D-Modelle, Orthophotos, DEMs, Höhenlinien und mehr zu erzeugen – wichtige Ebenen für Entscheidungsträger und Wissenschaftler.

Schritt-für-Schritt-Arbeitsablauf für die Kartierung von Erdrutschen

1. Datenerfassung (Drohne oder Luftaufnahmen)

Verwenden Sie UAVs oder bemannte Flugzeuge, um hochauflösende, sich überlappende Bilder aufzunehmen. Ideale Einstellungen sind:

  • Vordere Überlappung: 80% / Seitliche Überlappung: 70%
  • Flughöhe: 60-120 Meter AGL
  • Verwenden Sie nach Möglichkeit RTK/PPK-Drohnen für eine bessere Georeferenzierung
  • Erfassen Sie Nadir- und Schrägbilder für eine bessere Rekonstruktion von steilen Hängen

2. Fotoausrichtung

Laden Sie die Bilder in Metashape und führen Sie den Prozess „Fotos ausrichten“ aus. Dies erzeugt eine spärliche Punktwolke und geschätzte Kamerapositionen. Achten Sie darauf:

  • Verwenden Sie „Hohe“ oder „Mittlere“ Genauigkeit für die Ausrichtung
  • Aktivieren Sie „Adaptive Kameramodellanpassung“.
  • Verwenden Sie GPS-Daten für die erste Georeferenzierung

3. Erzeugen Sie eine dichte Punktwolke und ein Netz

Erstellen Sie die dichte Punktwolke mit der Qualitätseinstellung „Hoch“ und moderater Tiefenfilterung. Erzeugen Sie dann ein Netz (optional) für die Visualisierung des Geländes.

4. DEM und Orthomosaik erstellen

Der wichtigste Schritt bei der Kartierung von Katastrophen:

  • DEM (Digital Elevation Model): wird für Höhenänderungen, Hanganalysen und Erdrutschprofile verwendet
  • Orthomosaik: stellt das betroffene Gebiet mit georeferenzierten Fotos visuell dar

Vergewissern Sie sich, dass Ihr Koordinatensystem korrekt eingestellt ist (z.B. UTM- oder WGS84-Zone für Ihr Gebiet).

5. Volumenverschiebung messen

Um das Volumen des verdrängten Materials zu schätzen:

  • Verwenden Sie das Metashape-Werkzeug zur Volumenmessung auf dem DEM
  • Definieren Sie das Polygon über dem Erdrutschgebiet
  • Vergleichen Sie DEMs vor und nach dem Ereignis, falls verfügbar

Nachbearbeitung und GIS-Export

Metashape ermöglicht den Export in alle wichtigen GIS-Formate:

  • Orthomosaik: GeoTIFF
  • DEM: GeoTIFF oder XYZ
  • Konturen: DXF oder SHP (Vektorlinien)
  • Punktwolken: LAS, LAZ, oder PLY

Diese Ergebnisse können zur weiteren Analyse und Kartierung in QGIS, ArcGIS oder AutoCAD Civil 3D importiert werden.

Real-World-Anwendungen

  • Regierungsbehörden: für Gefahrenabwehr und Katastrophenschutz
  • Geologen: zur Untersuchung von Hangrutschungen und der Entwicklung von Landformen
  • NGOs und Einsatzkräfte: für Notfallplanung und Schadensbewertung
  • Versicherungsunternehmen: zur Überprüfung und Validierung von Ansprüchen mit Hilfe von Geodaten

Beispiel einer Fallstudie

Im Jahr 2024 verwendeten Forscher Metashape, um einen Erdrutsch in Norditalien zu bewerten. Sie nahmen 400 Drohnenbilder nach dem Ereignis auf und erstellten ein Orthomosaik mit 2 cm/Pixel und eine DSM. Die Volumenverschiebung wurde mit Hilfe der Metashape-Tools auf 145.000 m³ berechnet und später vom Katastrophenschutz für die Planung von Barrieren verwendet.

Tipps für bessere Ergebnisse

  • Verwenden Sie RTK/PPK-Drohnen für hochpräzise Eingaben
  • Kombinieren Sie mit GCPs (Ground Control Points), falls verfügbar
  • Nehmen Sie Bilder bei gleichmäßiger Beleuchtung auf (am besten an bewölkten Tagen).
  • Verwenden Sie Schrägaufnahmen, um Geländeseiten zu erfassen

Fazit

Agisoft Metashape ist ein vielseitiges Werkzeug für die Kartierung von Erdrutschen und die Analyse von Katastrophen. Es liefert schnelle und genaue 3D-Modelle, Orthofotos und Höhendaten aus einfachen Bildeingaben. Ganz gleich, ob Sie Forscher, Bauingenieur oder Notfallhelfer sind, die Integration von Metashape in Ihren Arbeitsablauf kann die Reaktionszeiten und das Verständnis des Geländes bei Naturkatastrophen erheblich verbessern.