Photogrammetrie vs. LiDAR: Welche Methode wofür?
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Photogrammetrie berechnet die Form einer Oberfläche aus vielen überlappenden Fotos: Dieselbe Dachecke, von drei Standpunkten aus gesehen, kann nur an einer Stelle liegen. LiDAR misst diese Form direkt, indem es die Laufzeit von Laserpulsen vom Scanner zur Oberfläche und zurück bestimmt. Beide Verfahren liefern eine Punktwolke und ein Oberflächenmodell.
Der Unterschied in einem Satz
Photogrammetrie sieht, was die Kamera sieht, und zwar in Farbe. LiDAR sieht den Boden unter den Bäumen, aber ganz ohne Farbe.
| Photogrammetrie | LiDAR | |
|---|---|---|
| Sensor | Eine gewöhnliche Kamera | Ein Laserscanner, mehrere Zehntausend Euro |
| Voraussetzung | Tageslicht, Textur, 70 bis 80 % Überlappung | Freie Sicht auf die Oberfläche. Funktioniert auch nachts |
| Sieht den Boden unter dem Kronendach | Nein | Ja, durch Lücken im Laub |
| Scheitert an | Wasser, Glas, Schnee, einfarbigen Flächen | Kaum etwas |
| Bestes Ergebnis | Das Orthomosaik in Echtfarben | Das Geländemodell und die Baumhöhen |
Warum LiDAR den Boden sieht
Ein einzelner Laserpuls kann mehrere Echos zurückliefern: erst vom Blatt, dann vom Ast, schließlich vom Boden. Das letzte Echo eines Pulses, der es bis unten geschafft hat, ist ein Bodenpunkt. Genügend davon ergeben ein Geländemodell eines Waldes, dessen Boden Sie nie gesehen haben. Eine Kamera hat kein zweites Echo. Unter einem geschlossenen Kronendach liegt der Boden auf keinem Foto, die Photogrammetrie liefert Ihnen also die Oberkante der Baumkronen und rät, was darunter ist.
Welche Methode für welche Aufgabe
- Eine Baustelle, ein Steinbruch, eine Straße ohne Bäume. Photogrammetrie. Die Oberfläche ist offen und gut beleuchtet, das Orthomosaik ist das, was der Auftraggeber will, und die Drohne kostet nur einen Bruchteil des Scanners.
- Der Boden unter einem Wald, ein Heckennetz, ein Flussufer im Sommer. LiDAR. Nichts anderes sieht den Waldboden.
- Hochwassermodelle und Entwässerung. Immer ein LiDAR-Geländemodell. Die Zentimeter unter den Hecken sind es, wo das Wasser hinfließt.
- Baumhöhen, Gebäudehöhen. LiDAR, wenn Sie es bekommen können, denn Oberfläche minus Gelände aus einem einzigen Sensor ist in sich konsistent. Die Seite DOM vs. DGM erklärt diese Subtraktion.
- Objekte mit einem Modell extrahieren. Photogrammetrie, denn ein Erkennungsmodell liest Bilddaten. AI Segmentation, das Plugin, das wir bei TerraLab für QGIS entwickeln, zeichnet Polygone um Dächer, Bäume und Pools auf dem Orthomosaik, das in der Kartenansicht sichtbar ist. LiDAR hilft anschließend, wenn eine Höhe einen Schuppen von einem Haus unterscheidet.
entwickeln, zeichnet Polygone um Dächer, Bäume und Pools auf dem Orthomosaik, das in der Kartenansicht sichtbar ist. LiDAR hilft anschließend, wenn eine Höhe einen Schuppen von einem Haus unterscheidet.Häufige Fragen
Ist LiDAR genauer?
Auf offenem, texturiertem Gelände mit guten Passpunkten sind beide Verfahren vergleichbar, von der Drohne aus liegen sie wenige Zentimeter auseinander, mal in die eine, mal in die andere Richtung. LiDAR gewinnt überall dort, wo die Photogrammetrie nichts zum Abgleichen findet: bei Vegetation, einfarbigen Flächen und Schatten.
Funktioniert LiDAR nachts oder durch Wolken?
Nachts ja: Es bringt sein eigenes Licht mit. Durch Wolken nein: Der Puls wird gestreut.
Gibt es kostenlose LiDAR-Daten?
Für große Teile Europas und der USA ja. Frankreich veröffentlicht LiDAR-HD-Kacheln über das IGN, England veröffentlicht 1 m-Modelle über die Environment Agency, die USGS stellt 3DEP bereit. Alle lassen sich direkt in QGIS öffnen.
Der QGIS-KI-Hub fasst zusammen, was KI in QGIS kann und was nicht. Das Ergebnis der Photogrammetrie und seine Nähte behandelt die Seite Orthomosaik und Orthofoto.
