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Was ist Mobile Mapping?

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Ein kompletter Leitfaden für Anfänger

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Mobile Mapping ist eine der spannendsten Anwendungen für Lokalisierungstechnologie - insbesondere GNSS/INS-Technologie wie die unsere. Dieser Blog soll die ultimative Einführung in die mobile Kartierung für alle sein, die mehr über mobile Kartierungstechnologie und Kartierungssysteme wie mobile LiDAR erfahren möchten. Also, was ist Mobile Mapping?

Was ist mobiles Mapping?
Jede Tätigkeit, bei der etwas von einem fahrenden Fahrzeug aus vermessen wird, ist eine Art von Mobile Mapping. Im Großen und Ganzen wird das Mobile Mapping in landgestützte und luftgestützte Vermessungsaktivitäten unterteilt. Landgestütztes mobiles Mapping, manchmal auch straßengestütztes mobiles Mapping genannt, bedeutet, dass die Vermessung von einem Auto aus erfolgt. Die Google Streetview-Autos sind wahrscheinlich eines der bekanntesten Beispiele für straßenbasiertes Mobile Mapping.

Beim Aerial Mapping erfolgt die Vermessung natürlich aus der Luft. Dies kann von einer kleinen Quad-Copter-Drohne oder von einem größeren bemannten oder unbemannten Flugzeug aus erfolgen.

Schlüsseltechnologie für die mobile Kartierung
Jede mobile Kartierungsnutzlast (die Bezeichnung für die Sammlung von Sensoren und Technologien, die für die Vermessung verwendet werden) enthält einige gemeinsame Komponenten:

1. Die Sensoren, die zur Erfassung der Vermessungsdaten verwendet werden
2. Die Lokalisierungslösung

Der Prozess der Kombination dieser beiden Datensätze wird als Georeferenzierung bezeichnet. Sobald die Vermessungsdaten georeferenziert sind, haben sie eine feste Position auf der Erde erhalten, was bedeutet, dass die Daten für den vorgesehenen Zweck verwendet werden können.

Für die Vermessung kann eine breite Palette von Sensoren verwendet werden. Am gebräuchlichsten war in der Vergangenheit die Kamera, die ein fotografisches Bild als Vermessungsergebnis lieferte. In jüngerer Zeit hat sich LiDAR (Light Detection And Ranging) zu einer beliebten Vermessungsmethode entwickelt. Bei LiDAR wird der Abstand zwischen dem Sensor und den Objekten in der Umgebung mit Hilfe von Lasern gemessen, wodurch Millionen (oder sogar Milliarden) von "Punkten" entstehen, aus denen die Vermessung besteht. Das Endergebnis eines LiDAR ist eine so genannte Punktwolke, die einem 3D-Modell des vermessenen Gebiets ähnelt.

Darüber hinaus kann fast jeder Sensor für die Vermessung eingesetzt werden. Radar und hyperspektrale Bildgebung werden häufig verwendet, aber wir haben in der Vergangenheit bereits mit Kunden zusammengearbeitet, um ihnen bei der Georeferenzierung von Daten aus einer Reihe verschiedener Sensoren, einschließlich Gassensoren, zu helfen. Solange Sie die Daten mit Ihrer Lokalisierungstechnologie georeferenzieren können, können Sie Ihren Sensor für eine Vermessung verwenden.

Mobile Mapping-Lokalisierung
Heutzutage ist die beliebteste Methode zur Lokalisierung für die mobile Kartierung eine Kombination aus GNSS-Daten und einer IMU (Inertial Measurement Unit).

GNSS steht für Global Navigation Satellite System und bezieht sich auf Satellitenkonstellationen im Weltraum, die Positionsdaten liefern. GPS ist zum Beispiel ein Beispiel für GNSS.

Erfahren Sie mehr über GNSS

Eine IMU ist eine Sammlung von Gyroskopen und Beschleunigungsmessern, die Änderungen der Geschwindigkeit, der Beschleunigung und des Drehimpulses messen und zur Schätzung der Richtung, der Geschwindigkeit und der Orientierung (unter anderem) eines Objekts verwendet werden. Eine IMU in Kombination mit GNSS-Daten wird gewöhnlich als GNSS-gestütztes Trägheitsnavigationssystem oder GNSS/INS bezeichnet. Die Kombination der beiden Systeme macht das System robuster - das INS ermöglicht es Ihnen, etwaige Fehler in Ihren Satellitendaten zu erkennen, die vielleicht durch einen Rückgang der Satellitenabdeckung verursacht werden, während das GNSS die allmähliche Positionsdrift korrigiert, der jede IMU unterliegt.

Wie Mobile Mapping funktioniert
Der Prozess des Mobile Mapping umfasst in der Regel die folgenden Schritte:

1. Einrichtung: Erstellen Sie Ihre Vermessungsnutzlast und stellen Sie sicher, dass Ihre Sensoren eng integriert sind, damit Sie die beste Qualität erhalten.
2. Erfassen der Daten: Führen Sie Ihre Vermessung durch, sei es zu Lande oder in der Luft, und erfassen Sie sowohl Vermessungs- als auch Lokalisierungsdaten in Echtzeit.
3. Verarbeitung: Sobald die Daten erfasst sind, müssen Sie die beiden Datensätze kombinieren, um ein Endergebnis zu erhalten. Hier gibt es einige Teilschritte: Sie werden wahrscheinlich einige Nachbearbeitungsalgorithmen für Ihre Lokalisierungsdaten durchführen, um die Genauigkeit dieser Daten zu maximieren, und dann werden Sie einen separaten Georeferenzierungsschritt durchführen, bei dem die Positionsdaten mit den Vermessungsdaten kombiniert werden.

Die Einzelheiten des Arbeitsablaufs hängen von dem verwendeten Sensor ab. Wenn Sie z. B. ein mobiles LiDAR-Gerät verwenden, müssen Sie vor der Vermessung einen Kalibrierungsschritt zur genauen Ausrichtung des LiDAR-Scanners und Ihres GNSS/INS einfügen, um unscharfe Bilder zu vermeiden.