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Unbemannte Luftfahrzeuge: NewFOR bringt Fernerkundungsdaten
Unbemannte Luftfahrzeuge (Drohnen, UAV) werden in den letzten Jahren verstärkt als kostengünstige und flexible Methode zur Gewinnung von Fernerkundungsdaten eingesetzt. Im Rahmen des INTERREG-Projektes NewFOR werden am BFW derzeit verschiedene UAV-Systeme aufgebaut und ihr Anwendungsspektrum speziell für den alpinen Raum getestet. Zunächst sollen damit vor allem Luftbilder aufgenommen werden, die zur Erstellung von Geländemodellen und Orthofotos verwendet werden.

Ziel der Untersuchung ist es die Grenzen dieser Technik auszutesten

Hauptziel des Projektes ist es, einerseits die Grenzen dieser Technik im alpinen Raum auszutesten (Reichweiten, Sichtbarkeit, Start- und Landemöglichkeiten, Höhe, Wetterbedingungen) und andererseits das für den jeweiligen Einsatzzweck beste Fluggerät zu definieren. Bisher ist ein elektrisch angetriebenes Segelflugmodell im Einsatz, das sowohl manuell von einem Piloten als auch mit Hilfe eines Autopiloten ferngesteuert werden kann (Abbildung 1 und 2). Dazu wurde es mit Sensoren ausgestattet, welche die Fluglage stabilisieren und die Navigation übernehmen. Mit dieser Technik ist es möglich, ein bestimmtes Flugziel anzusteuern oder einen vorgegebenen Flugpfad zu verfolgen. Im Flugmodell ist eine handelsübliche Systemkamera verbaut, die durch eine Öffnung im Rumpf nach unten fotografieren kann. Pro Sekunde werden zwei Aufnahmen gemacht, was für eine gute Überdeckung bei mittleren Fluggeschwindigkeiten von 20m/s ausreichend ist.


Abbildung 1: Segelflugmodell nach Landung auf einer Schneedecke

Abbildung 2: Verwendetes Segelflugmodell mit Elektroantrieb. Das Modell hat eine Spannweite von 2m. Im vorderen Rumpfbereich (Pfeil) ist die Öffnung für die Kamera erkennbar. Mit dem derzeitigen Abfluggewicht ist pro Akku eine Flugzeit von 15 bis 20 Minuten möglich.

Anwendungsbereich im forstlichen Umfeld ist vielfältig

Vegetationskartierung: Im Gegensatz zur klassischen Photogrammetrie kann mit UAV zu jeder Jahreszeit geflogen werden. Aufgrund der geringen Flughöhe kann auch eine Einzelbaum-Kartierung durchgeführt werden.
  • Detektion von Schäden / Schädlingsbefall: Käfernester oder andere Schadbilder, die besonders im steilen Bergwald vom Boden aus nur schwer zu erheben sind, können mit Hilfe von Befliegungen einfach geortet werden.
  • Schutzbauwerke: Vor allem in sehr steilen Wäldern finden sich häufig Schutzbauwerke, die im Rahmen der Gefahrenzonenplanung erfasst werden müssen. Befliegungen können Informationen zum Zustand der Bauwerke liefern.
  • Bewirtschaftung: Für schwer zugängliche Bereiche kann der Einsatz von UAV-Luftaufnahmen beitragen die Abschätzung von Bewirtschaftungsmaßnahmen zu verbessern.
  • Naturgefahren: UAV ermöglichen die Detektion, Erhebung und Analyse von Prozessen, die Auswirkungen auf den Siedlungsraum, Verkehrswege und Infrastruktur haben. Dazu gehört auch die Erfassung und Bewertung von Schäden, die durch Lawinen, Rutschungen, Murgänge, Hochwasser verursacht wurden.

Testflüge vielversprechend

Im vergangenen Winter wurden bereits einige Testflüge mit vielversprechenden Ergebnissen durchgeführt (Abbildung 3). Sogar bei mäßigen Beleuchtungsverhältnissen und Wind konnten detailscharfe Luftbilder aufgenommen werden. Weitere Auswertungen bzw. Aussagen über  erreichbare Genauigkeiten stehen jedoch noch aus. Im Verlauf des Projektes sollen auch noch andere UAV-Systeme, wie z. B. ein Oktokopter getestet werden. Dieser kann sowohl schwerere Sensoren tragen, als auch einfacher in schwierigem Gelände gestartet bzw. gelandet werden. Höheres Gewicht und schlechtere Sichtbarkeit gehen jedoch zu Lasten der Reichweite.


Abbildung 3: Luftbild, aufgenommen Mitte März mit einer Sony NEX 5
Sotier, B.
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