Messen auf Drohnenkarten: Strecke, Höhe, Neigung, Fläche

Wie genau ist eine Messung auf einer Drohnenkarte?

Eine Messung ist so genau wie das Modell, aus dem sie entnommen wird. Mit RTK oder eingemessenen Passpunkten ist der Bestfall der Drohnen-Photogrammetrie gegenüber unabhängigen Kontrollpunkten etwa 1 GSD in der Lage und 2–3 GSD in der Höhe, bei 1–2 cm GSD also grob 1–2 cm in der Lage und 2–5 cm in der Höhe. Das Messwerkzeug fügt dem nichts hinzu, kann es aber auch nicht beseitigen.

Deshalb gibt der Genauigkeitsbericht von Orthosite für einen Flug RMSE (Wurzel des mittleren quadratischen Fehlers) und den 95-%-Wert in Lage und Höhe an, mit der Anzahl der Punkte, berechnet nur aus Kontrollpunkten, die nicht in der Ausgleichung verwendet wurden, im Stil des ASPRS-Standards zur Positionsgenauigkeit^[3]. Eine Angabe wie „± 2 mm“ an einem Punkt ist etwas anderes: Sie beschreibt, wie gut die Wolkenpunkte um den Klick untereinander übereinstimmen, nicht, wie nahe das Ergebnis an der wahren Position liegt. Wie Sie Kontrollpunkte einrichten und lesen, steht im Leitfaden zu Passpunkten und Genauigkeit.

Was ist der Unterschied zwischen Gitterstrecke und Bodenstrecke?

Eine Gitterstrecke wird in der ebenen Kartenprojektion gemessen (zum Beispiel SWEREF 99 TM oder eine UTM-Zone). Eine Bodenstrecke ist das, was Sie mit einem Maßband oder Tachymeter ablesen würden, horizontal in der Höhe der Fläche. Beide unterscheiden sich um den kombinierten Maßstabsfaktor (CSF), und Gitter = CSF × Boden.^[1]

Der CSF ist das Produkt zweier Faktoren:

• Gitter-Maßstabsfaktor (k), aus der Projektion. Er hängt davon ab, wo Sie sind. SWEREF 99 TM hat k = 0,9996 auf seinem Mittelmeridian bei 15°O^[2], dort ist eine Gitterlinie pro 100 m 4 cm kürzer als dieselbe Linie auf dem Ellipsoid.
• Höhenfaktor, R / (R + h), mit R dem mittleren Erdradius und h der Höhe über dem Ellipsoid.^[1] Er reduziert eine Bodenstrecke auf das Ellipsoid und ist in jeder Höhe darüber geringfügig kleiner als 1.

Rechenbeispiel. k = 0,9996, h = 100 m, R ≈ 6.371 km. CSF = 0,9996 × 6.371.000 / 6.371.100 = 0,999584. Eine Linie, die am Boden 100,000 m lang ist, ist im Gitter dann 99,958 m lang, 4,2 cm kürzer. Auf 1 km beträgt der Unterschied 42 cm. Bei einer Genauigkeit von 1–2 cm in der Lage ist das nicht vernachlässigbar, und es ist der Grund, warum eine Drohnenkarte und ein Maßband auf einer langen Linie voneinander abweichen können, obwohl beide richtig sind.

In Orthosite ist jede Länge und Fläche ein Gitterwert im Koordinatensystem des Projekts, das unter der Anzeige benannt ist. Wo das Koordinatensystem einen Bodenwert hat, wird er neben dem Gitterwert gezeigt und mit „ground“ gekennzeichnet. Der Hinweis unter jeder Anzeige nennt die Formel und das an der Fläche verwendete k. Vertikale Strecken werden nie skaliert. Zur Wahl des Koordinatensystems siehe den Leitfaden zu Koordinatensystemen.

Wie messe ich eine Strecke?

Wählen Sie Distance in der Werkzeugleiste der 3D-Ansicht und klicken Sie entlang der Linie. Orthosite meldet jedes Segment und die Summe als:

• 3D-Strecke, Gitter (entlang der Neigung im Gitter);
• horizontale Strecke, Gitter (die Strecke in der Lage);
• horizontale Strecke, Boden, und 3D-Strecke, Boden, wenn das Gitter einen Bodenwert hat. Die 3D-Strecke am Boden ist die Hypotenuse aus der horizontalen Bodenstrecke und dem wahren Höhenunterschied.

Verwenden Sie die horizontale Strecke für Absteckung und Lagemengen und die 3D-Strecke für die Länge einer Fläche. Die 3D-Strecke ist nie kürzer als die horizontale, und Orthosite hält beide konsistent. Die Strecke lässt sich als CSV exportieren, mit den Stützpunktkoordinaten im Koordinatensystem des Projekts, den Segmentstrecken und der kumulierten Stationierung, wobei die Gitter- und Bodenspalten in der Datei benannt sind.

Wie wird die Höhe eines Punkts berechnet?

Für jeden Punkt, den Sie mit Height difference anklicken (und an jedem Stützpunkt eines Profils), zeigt Orthosite zwei Höhen. Die erste ist die Höhe des 3D-Modells an dieser Stelle. Die zweite, mit „cloud“ gekennzeichnet, stammt aus der Punktwolke des Flugs: eine robuste Ebenenanpassung (Huber-Gewichtung, iterativ neu gewichtete kleinste Quadrate) durch die 16 in der Lage nächsten Wolkenpunkte, ausgewertet an der angeklickten Position. Das Ergebnis wird mit ± dem Standardfehler der Anpassung in Millimetern sowie der Punktanzahl und dem verwendeten Radius gezeigt.

Warum nicht der nächste Punkt? In den eigenen Tests von Orthosite an Flügen mit eingemessenen Zielmarken war der einzelne nächste Punkt 30–70 % schlechter als die Ebenenanpassung und griff manchmal einen groben Fehler auf (20,8 cm an einem Passpunkt), während die Ebenenanpassung zurückgehaltene Wolkenpunkte auf nacktem Boden auf etwa 7–9 mm RMSE vorhersagte (ein Leave-one-out-Test innerhalb der Wolke, bei etwa 2,8 cm Punktabstand; eine quadratische Fläche war nicht besser als eine Ebene). Diese Zahl ist die innere Konsistenz der Wolke, nicht ihre Genauigkeit: An den eingemessenen Zielmarken stimmten alle Abtastmethoden auf 0,1–0,5 cm überein, während die Differenz zwischen Produkt und Vermessung eine Streuung von 1,2–3,4 cm (Standardabweichung) hatte. Die Georeferenzierung des Flugs, nicht die Abtastregel, bestimmt die Genauigkeit.

Höhen werden Punkt für Punkt umgerechnet. Die Wolke wird mit ellipsoidischen Höhen gespeichert. Um eine Höhe im Höhensystem des Projekts (zum Beispiel RH2000) anzugeben, wendet Orthosite die Geoidundulation N am Punkt an, nicht einen Wert für die ganze Fläche. Das Geoid ändert sich mit der Position; im schwedischen SWEN17-Modell haben wir an einem Standort 42,6 mm/km gemessen, mit einem landesweiten Median von etwa 33 mm/km. Ein Wert für eine 1 km breite Fläche wäre daher an den Ecken um etwa 3 cm falsch (halbe Diagonale, 0,7 km, mal 42,6 mm/km). Das Höhensystem steht neben der Zahl.

Wie messe ich einen Höhenunterschied und eine Neigung?

Wählen Sie Height difference und klicken Sie zwei Punkte an. Sie erhalten ΔZ, die 3D-Strecke (Gitter und Boden), den Neigungswinkel und die Höhe jedes Punkts. ΔZ wird auch aus den Wolkenhöhen der beiden Punkte berechnet, mit dem kombinierten ± aus den beiden Anpassungen.

Der Neigungswinkel ist atan(ΔZ / horizontale Strecke). Hat das Gitter einen Bodenwert, wird die horizontale Bodenstrecke verwendet, also der Winkel, den ein Nivelliergerät oder Tachymeter sähe; andernfalls wird die Gitterstrecke verwendet, und das Kennzeichen in der Anzeige sagt es. Zwischen zwei nahen Punkten auf derselben Oberfläche sind relative Höhen genauer als absolute, weil sich ein gemeinsamer Versatz im Modell in der Differenz aufhebt. Über eine große Fläche gilt das nicht, denn das Modell kann sich leicht verbiegen.

Wie wird eine Fläche gemessen?

Wählen Sie Area, klicken Sie die Ecken an und schließen Sie das Polygon. Orthosite meldet die Lagefläche, den horizontalen Grundriss, im Gitter und (wo vorhanden) am Boden: Bodenfläche = Gitterfläche / CSF², dazu den Umfang in der Lage. Die Lagefläche ist die vermessungstechnische Konvention für Flurstücke, Beläge und Grundflächen. Eine aufgelegte 3D-Fläche wäre an jeder Neigung größer und wird nicht gemeldet. Die Einheiten lassen sich zwischen Metern und Fuß umschalten, und alle Anzeigen folgen.

Wie zeichne ich ein Profil oder einen Querschnitt?

Wählen Sie das Profilwerkzeug (Cross section / Profile), klicken Sie Punkte entlang der Linie und beenden Sie mit Rechtsklick oder Eingabetaste. Im Profilpanel wählen Sie das Höhenmodell, DSM oder DTM. Orthosite tastet das Raster standardmäßig alle 0,5 m ab und zeichnet die Höhe über der Stationierung.

Zwei Höhen werden getrennt benannt, damit sie nicht verwechselt werden. Die dichten Stationen sind Rasterpixel des gewählten DSM oder DTM, und das Panel nennt die Methode dieses Rasters. Die Stützpunkte, die Punkte, die Sie tatsächlich angeklickt haben, erhalten zusätzlich die oben beschriebene robuste Wolkenhöhe. Lücken, in denen das Raster keine Daten hat, werden gezählt und gezeigt. Die Stationierung ist eine Gitterlänge, mit der Bodenlänge daneben, und das Profil lässt sich als CSV mit Koordinaten im Koordinatensystem des Projekts exportieren.

Ein DSM-Profil folgt der Oberseite der Oberfläche, einschließlich Vegetation und Gebäuden; verwenden Sie für das Gelände das DTM. Prüfen Sie bei einem Querschnitt über einen Graben oder eine Straße das Profil gegen die Punktwolke, bevor Sie einem Zentimeter in einem schmalen Merkmal trauen, denn eine Rasterzelle mittelt über ihre Größe.

Wie messe ich ein Volumen?

Wählen Sie Volume, zeichnen Sie das Polygon um die Halde und berechnen Sie per Rechtsklick. Das Volumen ist die Oberfläche minus einer Basisfläche, die Sie wählen und die im Ergebnis benannt ist, zum Beispiel eine Ebene durch die Randhöhen oder die gemessene Oberfläche eines anderen Flugs. Der Volumen-Leitfaden erklärt die Basisflächen und was die Genauigkeit begrenzt. Wie bei der Fläche wird ein Volumen im Gitter berechnet, und der Bodenwert steht daneben, als Gitter / CSF².

Wie exakt ist die Koordinatenanzeige im Viewer?

Die unter dem Cursor gezeigten Koordinaten verwenden dieselbe Koordinatentransformation wie die Exporte, vom Server ausgewertet, einschließlich Datumsgittern, wo das Koordinatensystem eines braucht. Wo die Schnellanzeige für die Fläche nicht exakt sein kann (ein feines Datumsgitter wie das österreichische), wird der Wert als „≈ ±x mm“ gezeigt, bis die exakte Kachel für diese Position geladen ist. Ein Mess-CSV wird nur geschrieben, wenn jeder Stützpunkt seinen exakten Wert hat, nie einen angenäherten. Lässt sich eine Koordinate nicht im System des Projekts angeben, zeigt der Viewer Modellkoordinaten und sagt das.

Zuletzt geprüft: 2026-10-10