Messen von Geschiebeablagarungen

Mitarbeiter Jan Baumgartner mit DJI Matrice 200 Drohne

 

Seit einigen Jahren besteht ein regelrechter Drohnenhype. Dieser Hype ist auf die technische Entwicklung von Drohnensystemen zurückzuführen. Zum einen, dank der Integration von Global Navigation Satellite Systems (GNSS –das berühmteste GNSS ist das GPS) und unterschiedlicher  Distanzsensoren ist die Steuerung von Drohnen heutzutage deutlich einfacher als noch vor einigen Jahren. Zum anderen können Drohnen für unterschiedlichste Arbeiten verwendet werden. Diese Kombination macht den Einsatz von Drohnen in der Arbeitswelt aktuell sehr beliebt. Ein zentraler Einsatzbereich von Drohnen ist die terrestrische Vermessung. Dabei müssen die Einzelbilder aus der Luft mithilfe der sogenannten «structure from motion (sfm)»-Methode zu einem 3D-Objekt zusammengefügt werden. Mithilfe von diesem 3D-Objekt können sogenannte Orthofotos oder hochaufgelöste Höhenmodelle erstellt werden. Dieser Arbeitsschritt wurde deutlich einfacher in der Umsetzung. Dies dank der Integration der sfm-Berechnungsmethode in benutzerfreundliche Softwarepakete sowie der wachsenden Rechenleistung von Computern in den letzten Jahren.

Für Anwendungen wie zum Beispiel die Kartierung von Gewässerabschnitten, die Generierung der Grundlagen für numerisch-hydraulische Modellierungen oder die Dokumentation von morphologischen Veränderungen setzt Grimsel Hydro seit rund drei Jahren auf die terrestrische Vermessung mit der erwähnten Methode. Dabei entstanden unterschiedliche Anwendungen und Produkte für verschiedene Kunden.

Ein Beispiel dafür ist die Vermessung der Geschiebeablagerungen beim Geschiebeablagerungsplatz in Innertkirchen. Nach der Erstellung dieses Ablagerungsplatzes im Jahr 2011 hat sich während Hochwasserabflüssen regelmässig Geschiebe in der entsprechenden Gewässerzone (vgl. Abbildung unten) abgelagert. Um die Ausbaggerung des Geschiebes planen und kontrollieren zu können, beauftragte Damian Stoffel vom Oberingenieurkreis I (Kt. Bern) die Grimsel Hydro mit der Bestimmung des abgelagerten Geschiebevolumens in der entsprechenden Gewässerstrecke. Nach einer Befliegung und der Erstellung eines Höhenmodelles wurde das abgelagerte Volumen durch die Differenz der vermessenen Gewässersohle mit der Lage der Gewässersohle nach Umsetzung der baulichen Massnahmen im Jahr 2011 berechnet. Während der Ausbaggerung hat das beauftragte Bauunternehmen mithilfe der Anzahl Lastwagenladungen das ausgebaggerte Volumen ebenfalls bestimmt. Die beiden Volumenangaben (Bauunternehmung und Vermessung) hatten eine sehr geringe Abweichung (<10 %).

Geschiebeablagerungen (als Differenz in Meter) im Ablagerungsplatz in Innertkirchen

Jan Baumgartner
Benjamin Berger
Ökologen