Verwendung von Agisoft Metashape für Drohneninspektion und Infrastrukturmodellierung

Die Inspektion per Drohne revolutioniert das Infrastrukturmanagement und ermöglicht schnelle, sichere und kosteneffiziente Vermessungen von komplexen Objekten wie Brücken, Gebäuden, Stromleitungen und Straßen. Eines der leistungsfähigsten Werkzeuge in diesem Workflow ist Agisoft Metashape, eine Photogrammetrie-Software, die Drohnenbilder in präzise 3D-Modelle umwandelt. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Metashape effektiv für die Inspektion und Modellierung von Infrastrukturen eingesetzt werden kann.

Warum Metashape für Infrastrukturinspektionen verwenden?

Agisoft Metashape ist aufgrund seiner hohen Genauigkeit, seiner Offline-Verarbeitungsfunktionen und seiner detaillierten Texturerzeugung ideal für Infrastrukturprojekte. Es unterstützt sowohl RGB- als auch Wärmebilder, lässt sich mit RTK/PPK-Drohnendaten integrieren und ermöglicht eine GCP-basierte Georeferenzierung, die für ingenieurmäßige Modelle unerlässlich ist.

• Erfassen Sie hochauflösende 3D-Modelle der Infrastruktur für Analysen und Messungen
• Erkennen Sie Risse, Verformungen, Korrosion oder Schäden
• Überwachen Sie den Baufortschritt oder strukturelle Veränderungen im Laufe der Zeit
• Erstellen Sie digitale Zwillinge für die BIM-Integration oder historische Dokumentation

Bestes Drohnen-Setup für die Metashape-Infrastrukturmodellierung

• Kamera: Hochauflösende RGB-Kamera (20 MP+), RTK/PPK bevorzugt
• Flughöhe: 10-30 Meter je nach Größe der Struktur
• Schräge Blickwinkel: Unverzichtbar, um vertikale Flächen und Abschnitte unter Brücken zu erfassen
• Überlappung: 80% vorwärts / 70% seitlich für konsistente Punktanpassung

Beliebte Drohnen für diese Aufgabe sind die DJI Mavic 3 Enterprise, die Matrice 350 RTK und die Skydio X10 für autonome Aufnahmen im Nahbereich.

Erfassungsstrategie für Infrastrukturanlagen

• Brücken: Fliegen Sie unter und um das Bauwerk herum, um Deck, Pylonen und Bögen zu erfassen.
• Gebäude: Verwenden Sie Orbit-Missionen und mehrfache Elevationssweeps
• Türme: Verwenden Sie vertikale Orbit-Muster mit konsistenter Überlappung und Winkel
• Straßen: Nadir- und Schrägaufnahmen in Abständen, vor allem in Kurven oder an Kreuzungen

Arbeitsablauf in Metashape

Sobald Sie Bildmaterial gesammelt haben, kann Metashape die Daten mit Hilfe des folgenden Workflows verarbeiten:

• Fotos ausrichten: Verwenden Sie „Hohe“ Genauigkeit mit aktivierter adaptiver Kameraanpassung
• GCPs oder RTK-Daten: Importieren und optimieren Sie Kamerapositionen für eine präzise Skalierung
• Bauen Sie eine dichte Wolke auf: Verwenden Sie „Hohe“ oder „Mittlere“ Qualität mit mäßiger Filterung
• Mesh erstellen: Basierend auf Tiefenkarten für detaillierte Oberflächen
• Textur-Erzeugung: Mosaiküberblendung mit großen Texturgrößen (8192×8192+)

Outputs für Inspektion und Modellierung

Metashape ermöglicht den Export verschiedener Formate, die für Ingenieure, Inspektoren und Asset Manager geeignet sind:

• Punktwolke: LAS, E57, XYZ für CAD- und GIS-Plattformen
• 3D-Mesh: OBJ, FBX, GLB für Unity, Unreal, Cesium, oder Sketchfab
• Orthofotos: GeoTIFFs für genaue Vermessung
• DEM/DSM: Nützlich für Höhenanalysen oder Entwässerungsinspektionen

Fallbeispiel: Brückeninspektion

Ein städtisches Ingenieurbüro verwendete Metashape mit einer DJI M300 RTK, um eine Betonbrücke über einen Fluss zu inspizieren. Die aus verschiedenen Winkeln aufgenommenen Schrägbilder ermöglichten die Erkennung von Rissausbreitung, Erosion in der Nähe der Widerlager und Delamination von Betonpfeilern. Das 3D-Netz half den Ingenieuren, neue Schäden mit früheren Inspektionen zu vergleichen.

Tipps für bessere Ergebnisse

• Verwenden Sie die manuelle Belichtung, um Helligkeitsverschiebungen während des Fluges in der Umlaufbahn zu vermeiden.
• Prüfen Sie vor jedem Flug die Schärfe, um Unschärfe bei Nahaufnahmen zu vermeiden.
• Verwenden Sie GCPs, wenn Sie ohne RTK arbeiten, insbesondere bei langen linearen Infrastrukturen
• Maskieren Sie sich bewegende Objekte wie Verkehr oder Fußgänger, um Lärm zu reduzieren.
• Verwenden Sie Dezimierung oder Netzvereinfachung für die webbasierte Visualisierung

Beschränkungen und Überlegungen

Metashape stützt sich bei der Ausrichtung auf visuelle Merkmale. So können reflektierende Oberflächen, Wasser oder gleichmäßiger Beton zu spärlichen Punktfehlern führen. In solchen Fällen kann die Kombination mit LiDAR oder die Verwendung manueller Verknüpfungspunkte die Ausrichtung verbessern. Denken Sie auch daran, dass sich stark wiederholende Strukturen (wie Gitter oder Solarpaneele) zusätzliche Bilder oder schräge Muster erfordern können, um sie genau aufzulösen.

Fazit

Agisoft Metashape ist ein leistungsstarkes Tool für die drohnengestützte Inspektion und Modellierung von Infrastrukturen. Seine Fähigkeit, genaue, hochauflösende 3D-Modelle zu erstellen, macht es ideal für Arbeitsabläufe in den Bereichen Technik, Wartung und Bau. Mit der richtigen Planung, Bildgebung und Verarbeitung kann Metashape Ihre Inspektionsdaten in verwertbare digitale Zwillinge und Berichte umwandeln und so Risiken reduzieren und das Asset Management verbessern.