Bathymetrische Vermessungen mit Echolot für eine exakte
3D-Datenerfassung unter Wasser
Bathymetrie
Bathymetrie ist die Wissenschaft der Vermessung und Kartierung der Tiefen und Formen des Bodens bzw. Geländes unter Wasser. Sie umfasst die Erhebung und Darstellung von Daten über die Unterwassertopografie von Ozeanen, Seen und Flüssen. Die ermittelten Daten werden in Karten oder digitalen Modellen dargestellt, welche die Tiefenverhältnisse und Strukturen des Unterwasserreliefs visualisieren. Bathymetrie spielt eine wichtige Rolle in der Forschung, der Navigation, dem Umweltschutz und der Erforschung von Ressourcen.
Die Bathymetrie ist von entscheidender Bedeutung für die detaillierte Erkundung und Kartierung von Unterwasserlandschaften. Mit modernster Technologie führen wir umfassende bathymetrische Vermessungen von stehenden und schwach fließenden Gewässern durch, die den gesamten Prozess von der Datenerfassung mittels autonomem Boot und Dual-Frequenz-Echolot, bis hin zur Auswertung und Erstellung von 3D-Modellen umfassen. Zu unseren Kunden gehören Kieswerke mit Nassgewinnung, Städte und Gemeinden, Wasserwirtschaftsämter, Angelvereine, Baufirmen und viele mehr, die präzise Informationen über Unterwasserstrukturen benötigen.
Präzision und Effizienz in der Unterwasservermessung
Unsere bathymetrischen Vermessungen bieten eine Reihe von Vorteilen, die sie zu einer unverzichtbaren Methode für genaue Unterwasseranalysen macht.
Hohe Messgenauigkeit
Der Einsatz modernster Dualfrequenz-Echolote ermöglicht exakte Vermessungen und präzise 3D-Modelle der Unterwasserlandschaften.
Effiziente Datenerfassung
Die Verwendung fortschrittlicher Technologien ermöglicht eine schnelle Datenerfassung, welche Kosten reduziert und menschliche Fehler minimiert.
Umweltfreundliche Verfahren
Unsere umweltfreundlichen Verfahren unterstützen nachhaltige Wassermanagement-Projekte und bieten ein breites Anwendungsspektrum.
Branchenübergreifend
Vielseitig einsetzbar in unterschiedlichen Branchen wie Kieswerke, Städte und Gemeinden, Wasserwirtschaftsämter, Bauunternehmen und viele weitere, um fundierte Entscheidungen treffen zu können.
Unsere Leistungen
Ob Seen oder Flüsse, ob tiefe oder flache Gewässer. Unsere Vermessungsdienstleistungen kombinieren bei Bedarf zwei fortschrittliche Technologien.
Für die Datenerfassung unter Wasser nutzen wir ein unbemanntes Wasserfahrzeug mit Dualfrequenz-Echolot, während wir für die Erfassung von Geländedaten außerhalb der Wasserflächen, auf Drohnentechnologie mit modernen Kamerasystemen für photogrammetrische Vermessungen setzen. Alternativ nutzen wir LiDAR Daten, um auch in stark vegetativen Bereichen genügend Bodenpunkte zur Verfügung zu haben.
Diese Synergie ermöglicht die präzise Erfassung von unterwasserliegenden Topografien, sowie Ufer- und Geländedaten, was eine umfassende Analyse und Erstellung von detaillierten 3D-Modellen und Kartierungen ermöglicht. Unsere Methoden bieten unvergleichliche Einblicke und liefern präzise Daten, die für eine Vielzahl von Anwendungen unerlässlich sind, einschließlich der Kiesgewinnung in Kieswerken, sowie der Überwachung und Verwaltung von Seen, Teichen und Flüssen. Diese integrierten Dienstleistungen bieten zuverlässige Lösungen für komplexe Herausforderungen in der Hydrographie und unterstützen die Planung und Durchführung von Projekten durch genaue Bestimmung von Tiefe, Verlauf von Gewässern und Analyse von Umweltauswirkungen.
Messpunkte
Mittels Dualfrequenz-Echolot werden Schallwellen in zwei unterschiedlichen Frequenzbereichen vom Boot aus senkrecht nach unten in Richtung Grund des Gewässers gesendet. Das Echolot misst die Zeit, die die Schallwellen benötigen, um vom Grund zurückzukommen und berechnet daraus die Tiefe. Durch die Verwendung von zwei Frequenzen kann es sowohl in tiefen, als auch in flachen Gewässern genaue Messungen durchführen und detaillierte Informationen über die Topographie des Gewässers liefern.
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Unsere Echolot-Messpunkte können nicht nur die relative Tiefe messen (vom Boot bis zum Grund), sondern auch die geografische Höhe über NN. Dazu wird jeder einzelne Echolot-Messpunkt in Echtzeit während der Befahrung auf dem Gewässer, mit Hilfe von RTK-GPS georeferenziert. Dadurch erhält jeder Messpunkt Lagekoordinaten und einen Höhenwert über NN. Diese XYZ-Werte können anschließend problemlos mit anderen Vermessungsdaten an Land kombiniert oder überlagert werden.
Die absolute Genauigkeit in Lage und Höhe beträgt 2 bis 3 cm.
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Die 3D-Messpunkte können in unterschiedlichen Abständen und jedem gängigen Dateiformat exportiert werden.
Tiefenlinien (2D & 3D)
Auf Grundlage der Messpunkte, welche mit unserem Dualfrequenz-Echolot aufgenommen wurden, lassen sich im Anschluss im Rahmen des Postprocessings, in beliebigen Abständen präzise Tiefenlinien (Isobathen) in 2D & 3D erzeugen. Isobathen ermöglichen die Darstellung der Tiefenstrukturen unter Wasser, ähnlich wie Höhenlinien dies an Land tun. Sie zeigen die Form des Meeres- bzw. Seebodens, einschließlich Berge, Täler, Hänge und Ebenen.
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Isobathen sind für die Unterwasserkartierung von großer Bedeutung und bieten zahlreiche Vorteile in Bereichen wie Wasserwirtschaft, Tagebau, Fischerei, wissenschaftliche Forschung, Umweltschutz und Katastrophenvorsorge. Sie ermöglichen eine detaillierte Visualisierung der Unterwassertopografie und unterstützen die Planung und den Bau von Unterwasserstrukturen. Insgesamt tragen sie dazu bei, die Umwelt besser zu verstehen und sicherer zu nutzen.
3D-Modelle
Ein 3D-Modell in der Bathymetrie bietet mehrere Vorteile gegenüber klassischen 2D-Daten. Diese Vorteile lassen sich in verschiedenen Bereichen der Forschung, Kartographie und Umweltüberwachung finden.
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3D-Modelle können die Topographie des Gewässergrunds viel detaillierter darstellen als 2D-Daten. Sie bieten präzisere Informationen über die Tiefenvariationen und geografischen Merkmale. Ferner ermöglichen 3D-Modelle die Darstellung von komplexen Strukturen wie Unterwasserschluchten, Riffen und Hügeln, die in 2D möglicherweise nicht ausreichend abgebildet werden können. 3D-Modelle bieten außerdem eine realistischere und intuitivere Darstellung des Gewässergrunds. Dies erleichtert die Interpretation und das Verständnis der Daten, insbesondere für visuelle Analysen. Nutzer können das 3D-Modell aus verschiedenen Blickwinkeln betrachten und drehen, um eine umfassendere Sicht auf die Topographie zu erhalten.
Zudem sind 3D-Daten essenziell für die Durchführung von hydrodynamischen Simulationen und Modellen, die für die Erforschung von Strömungen, Sedimenttransport und anderen Prozessen notwendig sind. Sie helfen bei der Identifikation und Überwachung empfindlicher Ökosysteme, was für den Umweltschutz und die nachhaltige Nutzung der Ressourcen wichtig ist.
Unsere 3D-Modelle können in jedem gängigen Dateiformat exportiert werden, sodass sie in anderen Softwares problemlos importiert und weiterverwendet werden können.
Analyse von Sedimentschichten
Unser Dualfrequenz-Echolot nutzt zwei unterschiedliche Frequenzen, um sowohl detaillierte Oberflächeninformationen, als auch tiefere Strukturdaten zu erfassen. Dies bietet Vorteile in Bezug auf Vielseitigkeit, Genauigkeit und Effizienz.
Besonders hervorzuheben ist die Fähigkeit zur Kartierung von Sedimentschichten, die durch die tiefere Eindringfähigkeit der niedrigen Frequenz ermöglicht wird. Durch die Kombination der Daten beider Frequenzen, können präzise Karten und Profile des Bodens und der darunter liegenden Sedimentschichten erstellt werden, was für viele Anwendungen von großem Nutzen ist.
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Die Kombination aus hoher und niedriger Frequenz ermöglicht zudem eine umfassendere und genauere Datenerfassung. Dies ist besonders nützlich in komplexen Unterwasserumgebungen, wo sowohl Oberflächenmerkmale als auch tiefer liegende Strukturen von Interesse sind.
Profilschnitte
Ein Geländeschnitt, auch Profilschnitt oder Querprofil genannt, hat mehrere Vorteile im Rahmen der bathymetrischen Vermessung.
Ein Geländeschnitt ermöglicht eine detaillierte Darstellung der Unterwasser-Topographie. Durch die Erstellung eines Querschnitts können bspw. die verschiedenen Tiefen und Höhen eines Seegrunds präzise visualisiert werden. Dies ist besonders nützlich für die Analyse von Sedimentablagerungen, Unterwasserstrukturen und der allgemeinen Morphologie des Seegrunds.
Durch die Darstellung der Tiefenverhältnisse entlang eines Schnitts können Anomalien wie Erhebungen, Senken oder Gräben leicht identifiziert werden. Diese Anomalien können auf geologische Besonderheiten oder menschliche Eingriffe hinweisen.
Regelmäßige Geländeschnitte können genutzt werden, um Veränderungen im Seegrund über die Zeit zu dokumentieren. Dies ist nützlich für langfristige Umweltstudien und das Monitoring von Veränderungen, die durch natürliche Prozesse oder menschliche Aktivitäten verursacht werden.
Die visuelle Darstellung von Tiefenprofilen erleichtert außerdem die Interpretation der erhobenen Daten. Forscher und Ingenieure können anhand von Geländeschnitten leichter Rückschlüsse ziehen und Hypothesen aufstellen.
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Die Profilschnitte können in 2D und 3D, sowie in unterschiedlichen Dateiformaten exportiert werden.
Ufer- und Festlandvermessung
Um insbesondere Uferbereiche, aber auch umliegendes Festland vermessen zu können, setzen wir auf photogrammetrische Vermessungen mittels Drohne. Bei starker Vegetation greifen wir außerdem auf LiDAR-Daten zurück. Beides ermöglicht uns, die Echolotvermessung zu ergänzen.
Durch die Kombination aller Vermessungsdaten (Echolot unter Wasser + Photogrammetrie/ LiDAR an Land), können wir lückenlose, digitale Gelände- und 3D-Modelle erstellen. So erhalten unsere Kunden ein vollständiges Bild des gesamten Vermessungsbereichs, sowohl über als auch unter Wasser.
Ein weiterer Vorteil der ergänzenden Drohnenbefliegung ist die Möglichkeit, ein georeferenziertes und entzerrtes Ortholuftbild erstellen zu können. Dieses liefert zusätzliche, visuelle Informationen, die für viele Anwendungsfälle sehr hilfreich sind.
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Die Kombination der Technologien spart Zeit und reduziert die Kosten, da große Gebiete schneller und effizienter erfasst werden können, als mit herkömmlichen Methoden.
Massenermittlung
Unter Wasser
Oft ist es erforderlich, eine Massenermittlung in Gewässern durchzuführen. Hierfür gibt es unterschiedliche Anwendungsfälle wie z.B.:
- das Ermitteln der Wassermenge eines Sees
- das Berechnen der erforderlichen Massen für eine Verfüllung
- das Bestimmen von vorhandenem Abbauvolumen
und viele andere.
An Land
Doch auch an Land müssen häufig Massenermittlungen durchgeführt werden. Insbesondere in Kieswerken mit Nassgewinnung, wo aus den Seen gewonnener Kies, an Land in Form von Halden gelagert wird. Dieses Haldenvolumen können wir mittels Drohnenbefliegung exakt ermitteln. Die max. Abweichung liegt bei lediglich 1 %.
Nach der Befliegung erstellen wir bei Bedarf sogenannte Haldenkartierungen, um eine Übersicht aller Halden inkl. Ergebnissen zu schaffen. Dies ist vor Allem bei Inventuren sehr hilfreich.
Tiefenkarten
Alle erfassten und verarbeiteten Vermessungsdaten können nicht nur digital übergeben, sondern auch in einer Tiefenkarte kombiniert und visuell dargestellt werden. Das gilt für Seen, Flüsse und jedes andere Gewässer, welches von uns vermessen wurde. In der Regel erstellen wir hierfür eine sogenannte "Geospatial-PDF", in der einzelne Layer aus- und eingeblendet werden können. Im Idealfall besteht unsere Tiefenkarte aus folgenden Layern:
- entzerrtes Orthophoto als Kartenhintergrund
- DGM (nach Höhe eingefärbt)
- Tiefenlinien (Isobathen)
*optional:
- Profilschnitte
- Flurstücke
- Grenzen
- technische Anlagen
- Gebäude
o.ä.
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Auf Wunsch können unsere Tiefenkarten auch als *.dwg oder *.dxf übergeben werden.