WASSERINFRASTRUKTUR



GNSS-Technologie für unwegsames Gelände

Präzise Gewässervermessung 

GEO Group

Die Erstellung zuverlässiger Hochwasserkarten und die Planung von Infrastrukturprojekten erfordern eine präzise Vermessung von Flussufern und Gewässern. Doch dichtes Ufergehölz, unzugängliches Terrain und unterbrochene GNSS-Signale (Global Navigation Satellite System) können die Arbeit erheblich erschweren. Die GEO Group, eines der führenden unabhängigen Ingenieurbüros für Vermessungsarbeiten an Land und auf See, hat diese Herausforderungen mit innovativer GNSS-Technologie gemeistert.

„Als Grundlage für Karten zur Einschätzung von Hochwassergefahren erstellt die GEO Group schon seit 2004 Flussprofile“, sagt Harald Mielke, Diplomingenieur für Vermessungswesen und Leiter der GEO Group Niederlassung in Homberg. „Besonders das unwegsame Gelände stellt unsere Mitarbeiter bei der Vermessung von Flüssen immer wieder vor große Herausforderungen. Hier punktet der ppm10xx zero durch seine Flexibilität.“

Beim ppm10xx zero handelt es sich um einen kleinen und handlichen GNSS-Sensor, der selbst bei einer Neigung von bis zu 60 Grad hochgenaue Positionsdaten erfassen kann. Das kompakte Gerät wiegt lediglich 170 Gramm und belastet damit selbst bei längeren Arbeiten im Gelände kaum. Es ist an einen Messstab montiert, in dem eine Helix-Antenne integriert wurde. Alle schwereren Komponenten sind in der Mitte des Messstabes verbaut, um eine hinderliche Kopflastigkeit des Systems zu vermeiden. Gleichzeitig kommt das Gerät mit weniger Kabeln aus, was für eine zusätzliche Erleichterung der Handhabung sorgt.

Eine integrierte IMU kompensiert eine Schräglage des Messstabs. Damit ist auch der Blick auf eine Dosenlibelle nicht mehr notwendig, um die lotrechte Stellung des Messtabes zu überprüfen. Diese Möglichkeit zur Schräghaltung ist besonders in Gegenden hilfreich, wo eine senkrechte Haltung nicht immer ohne Probleme machbar ist. „Selbst, wenn unsere Mitarbeiter nicht direkt an einem Messpunkt gelangen können, beispielsweise weil dichte Büsche den Zugang blockieren, so haben sie die Option, den Messstab einfach schräg anzusetzen und die Daten aufzunehmen. Wir nutzen den ppm10xx zero deshalb vor allem in Bereichen, in denen die üblichen Messsysteme zu unhandlich und aufwändig sind“ Die Möglichkeit zur Schrägmessung erlaubt es auch, sehr viele Punkte innerhalb kürzester Zeit zu vermessen.

Zusätzlich zu seiner Flexibilität sowie den kompakten Abmessungen überzeugt der ppm10xx zero durch seine hohe Messgenauigkeit, auch wenn die Voraussetzungen dafür nicht immer gegeben sind. Niederlassungsleiter Mielke erklärt die Situation so: „Gerade in der Nähe von Flussufern gibt es viele Büsche und Bäume, die das GNSS-Signal unterbrechen. Genaue Messungen sind dann mit den Totalstationen nicht möglich, der ppm10xx zero liefert dafür noch immer Daten mit einer Genauigkeit im Zentimeterbereich.“

Wenn physische Hindernisse, wie die erwähnten Bäume oder Büsche, den direkten Sichtkontakt zwischen Empfängern und Satelliten blockieren, kommt es normalerweise zu einer Beeinträchtigung oder gar eines Verlustes des Satellitensignals. Das hat Folgen für die Genauigkeit der Positionsbestimmung. Als RTK-Empfänger ist der ppm10xx in der Lage, diesen Effekt der Abschattung zu kompensieren. Er verarbeitet die Signale mehrerer globaler Satellitennavigationssysteme. Neben dem US-amerikanischen GPS, gibt es noch das europäische GALILEO sowie BEIDOU aus China und GLONASS aus Russland. Damit stehen auch an schwierigen Einsatzorten immer ausreichend Satellitensignale zur Verfügung.

Dank seiner einfachen Handhabung können selbst Mitarbeiter mit wenig Erfahrung Messdaten aufnehmen. „Das System ist unglaublich einfach und komfortabel in seiner Anwendung, so dass es jeder innerhalb kürzester Zeit bedienen kann “, so Mielke. 

Zur Erfassung der Daten kommt ein Samsung Tablet zum Einsatz, das über eine mitgelieferte Halterung an den Messstab montiert wird. Die Verbindung zwischen dem ppm10xx zero und dem Erfassungsgerät funktioniert kabellos über ein internes, stromsparendes Bluetooth Low Energy Modul.   Außerdem ist die Datenerfassung sehr intuitiv gestaltet, so dass keine Experten für die Vermessung gebraucht werden. „Wir haben teilweise Messgehilfen im Einsatz, die nach einer kurzen Einweisung an dem Gerät selbständig Messpunkte erfassen können“, so Mielke.  

Damit die Arbeit ohne Unterbrechungen durchgeführt werden kann, ist der ppm10xx zero mit einem Akku ausgestattet, der die Stromversorgung 24 Stunden lang sichert. Wird der Neigungssensor aktiviert, so ist mit 15 Stunden auch mehr als ein kompletter Arbeitstag abgedeckt, ohne dass eine externe Stromquelle angeschlossen werden muss. Die erfassten Daten lassen sich als DXL-Files exportieren, um sie anschließend in das Programm Autodesk Civil 3D zu integrieren, das bei der GEO Group für die Erstellung und Dokumentation von Plänen zum Einsatz kommt. 

„Man kann sagen, dass der ppm10xx zero die Arbeit buchstäblich erleichtert. Gleichzeitig hat das Gerät bei uns für eine deutliche Steigerung der Effizienz bei bestimmten Arbeiten gesorgt“, so Mielke.