Using Agisoft Metashape for Environmental Monitoring and Land Deformation
Nachricht

Verwendung von Agisoft Metashape für die Umweltüberwachung und Landverformung

Veröffentlicht am von admin

Agisoft Metashape hat sich zu einem zuverlässigen Werkzeug für Umweltwissenschaftler und Geodatenexperten entwickelt, die Ökosysteme überwachen, Landverformungen bewerten und Veränderungen im Gelände im Laufe der Zeit feststellen. Dank seiner hochpräzisen photogrammetrischen Engine ermöglicht Metashape die Erstellung präziser 3D-Modelle, Orthofotos und Höhendaten, die im Zeitverlauf verglichen werden können, um subtile Umweltveränderungen aufzudecken.

Warum Metashape für die Umweltüberwachung verwenden?

Von Erdrutschen und Küstenerosion bis hin zum Gletscherrückgang und dem Zustand der Vegetation – die Umweltüberwachung erfordert wiederholbare und präzise Daten. Metashape unterstützt Drohnen- und Satellitenbilder, die zu georeferenzierten Ausgaben verarbeitet werden können, die sich ideal für die Messung von Veränderungen über Monate oder Jahre eignen. Durch die Offline-Verarbeitung und die anpassbaren Exportformate eignet sich Metashape für die Integration mit GIS-Plattformen wie QGIS oder ArcGIS.

Anwendungen in der Umweltwissenschaft

  • Landverformung nach Erdbeben oder Bergbauaktivitäten
  • Verfolgung der Küstenerosion anhand von Zeitreihen-Orthofotos
  • Analyse der Gletscherbewegung und der Schmelzrate
  • Überwachung des Wald- und Vegetationszustands mit RGB/Multispektraldaten
  • Kartierung von Überschwemmungsgebieten und hydrologische Modellierung

Das richtige Bildmaterial einfangen

Um eine genaue Analyse zu gewährleisten, müssen die Daten mit einer konsistenten Methodik über die gesamte Zeit hinweg erfasst werden. Verwenden Sie Drohnen wie die Mavic 3 Enterprise, Phantom 4 RTK oder Matrice 350 RTK mit RTK/PPK-Geotagging für wiederholbare Genauigkeit. Befolgen Sie stets die besten Praktiken:

  • Feste Höhe und Flugüberlappung beibehalten (80/70%)
  • Verwenden Sie manuelle Kameraeinstellungen, um Belichtungsschwankungen zu vermeiden.
  • Aufnahme bei gleichmäßigen Lichtverhältnissen (Mittagszeit)
  • Wiederholung der Erhebungen entlang derselben Flugrouten mit Hilfe von Missionssoftware

Verarbeitung der Daten in Metashape

Sobald Sie Ihr Bild eingestellt haben:

  • Erstellen Sie ein neues Projekt und importieren Sie Bilder
  • Verwenden Sie Hohe Ausrichtungsgenauigkeit mit „Referenz“-Vorauswahl
  • Kameras ausrichten und eine dichte Wolke erstellen (mittlere oder hohe Qualität)
  • Generieren Sie ein digitales Höhenmodell (DEM) und ein Orthomosaik
  • Wiederholen Sie den Vorgang für jedes Zeitintervall

Arbeitsablauf der Zeitreihenanalyse

Metashape unterstützt die Erkennung von Veränderungen nicht von Haus aus, aber die Ergebnisse können in GIS- oder Fernerkundungstools für die Zeitreihenanalyse importiert werden:

  • Exportieren Sie Höhendaten (GeoTIFFs) oder Punktwolken (LAS/XYZ)
  • Laden Sie Datensätze in QGIS und verwenden Sie die Rastersubtraktion, um Veränderungen zu erkennen.
  • Verwenden Sie CloudCompare, um Punktwolken zu vergleichen und Entfernungskarten zu erstellen
  • Überlagern Sie Orthofotos, um Änderungen der Landnutzung visuell zu verfolgen

Tipps für Genauigkeit

  • Verwenden Sie GCPs oder RTK-Geotags für eine hochpräzise Registrierung
  • Kalibrieren Sie die Kamera, um die Objektivverzerrung zu reduzieren
  • Vermeiden Sie Vegetationsbewegungen (Wind) und Schattenschwankungen
  • Verarbeiten Sie alle Datensätze mit identischen Einstellungen für die Vergleichbarkeit

Integration mit Umwelt-Tools

Nach der Verarbeitung in Metashape können die Daten exportiert und mit Plattformen wie z. B:

  • QGIS / ArcGIS: DEM-Analyse, Konturerstellung, Landklassifizierung
  • CloudCompare: Vergleich von Mesh und Punktwolken
  • SNAP (ESA): Integration mit Satelliten-Radarbildern
  • Python: Automatisieren Sie Überwachungsabläufe mit der API von Metashape

Fallstudie: Überwachung einer Erdrutschzone

In Norditalien verwendeten Forscher eine DJI Phantom 4 RTK und Metashape, um einen erdrutschgefährdeten Hang über 12 Monate hinweg zu überwachen. Die Daten wurden monatlich erfasst, und das Team erstellte für jede Sitzung DEMs und Orthomosaike. Durch den Vergleich der Höhenunterschiede konnten sie Landverschiebungen von bis zu 38 cm quantifizieren – wichtig für lokale Strategien zur Risikominderung.

Fazit

Agisoft Metashape bietet ein leistungsstarkes Toolkit für die Umweltüberwachung und die Erkennung von Geländeveränderungen. Ganz gleich, ob Sie an Küstenstudien, Vegetationsanalysen oder geologischen Verschiebungen arbeiten, seine Flexibilität und Kompatibilität mit Drohnen-Workflows machen es ideal für Fachleute im Jahr 2025. In Kombination mit GIS-Tools und konsistenter Datenerfassung kann Metashape Trends aufdecken, die für das menschliche Auge sonst unsichtbar sind.