Brückendurchfahrt ohne Signalverlust – Das Projekt RiverView

Beim Ausbau und der Renaturierung insbesondere von Fließgewässern werden zeitlich und räumlich lückenlose und kurzfristig verfügbare Gewässerdaten für die Beschreibung und Bewertung der Gewässer sowie die Einleitung nachhaltiger Maßnahmen zu deren Erhaltung und Verbesserung benötigt. Durch die zunehmende Anzahl von Extremereignissen, aber auch durch Havarien und Störfälle, durch wachsende Belastungen und dynamische Veränderungen der Gewässer infolge zunehmender Urbanisierung, intensiver Landwirtschaft, multipler Stoffeinträge, Hochwasser und klimatischer Veränderungen, gewinnt eine möglichst breite Erfassung der relevanten Daten zunehmende Bedeutung. Diese Grundidee und der Bedarf führten zu dem Projekt RiverView.

eine georeferenzierte Messung mit GNSS ist hier nicht durchführbar

Eine georeferenzierte Messung mit GNSS ist hier nicht durchführbar

Das Projekt RiverView von Geo-DV

Das Ziel des BMBF-geförderten Projekts RiverView ist Erfassung der vielfältigen Wechselwirkungen im Naturraum Fluss und ein nachhaltiges Wassermanagement. Die Projektpartner Geo-DV, Evologics, drei Institute der RTWH Aachen, Seba Hydrometrie, Wasserverband Eifel-Rur und DBM Dr. Buckup wollen hiermit einen maßgeblichen Beitrag zur integrierten Gewässerprozess- und Zustandsbeschreibung leisten und ein regelmäßiges Monitoring von Fließgewässern ermöglichen. Die verschiedenen Teilaspekte des Projekts beliefern dann ein GIS-basiertes Gewässerdatenmanagementsystem und werden den End-Nutzern aus Wasserwirtschaft, Industrie, Verwaltung und Bevölkerung zur Verfügung gestellt.

Die Geo-DV GmbH, ein Büro für Ingenieurvermessung mit Spezialisierung auf hydrografische Vermessung und Management von GIS-Daten. Sie arbeitet im Wesentlichen am Aufbau des Trägersystems „Riverboat“ und der Verfahrenserprobung mit Durchführung von Freiwassertests unter realen Bedingungen.

Ergebnisse aus dem Projekt RiverView an einer Spreebrücke

Georeferenzierte Sidescan-Aufnahme an einer Spreebrücke

Die Erfahrungen der GEO-DV zeigen, dass die GNSS-Technologie nur ca. 60-70% der Vermessung bzw. Georeferenzierung von Fließgewässern ermöglicht. Auch gibt es große Probleme an und unter Brücken.

Herausforderungen und Umsetzung

Obwohl in der Abbildung (links) ein gerader Kurs gefahren wurde, ist diese Aufnahme unbrauchbar, da die Koordinaten auf Grund des gestörten GNSS-Empfangs springen und das Bild verzerren. Dazu wurde mit dem Projektpartner Evologics ein ergänzendes Tachymetertracking erarbeitet, das auf der Nutzung eines Leica-Tachymeters basiert und in der Praxis sehr gute Ergebnisse erzielt. Bei Ausfall des GNSS-Empfangs durch zu starke Abschattung, z.B. an einer Brücke, erfolgt eine automatische Umschaltung von der GNSS-Lösung eines JAVAD Delta-3G zur Tachymeterlösung.

Umsetzung vom Projekt RiverView: Messfahrt unter einer Brücke in Berlin mit Tachymetertracking

Messfahrt unter einer Brücke in Berlin mit Tachymetertracking

Voraussetzung ist ein Tachymeter im ufernahen Bereich, das parallel im Trackingmodus läuft und das Riverboat über ein 360°-Prisma verfolgt. Sobald der GNSS-Empfang wieder präzise Ergebnisse liefert, erfolgt automatisch die Umschaltung zurück zur GNSS-Lösung. Als Ergebnis entsteht ein Bathymetrieplan in hoher Datendichte.

Die Georeferenzierung und die IMU-Sensorik eines integrierten Kameramoduls ist mit JAVAD-Technik aus dem Haus ALLSAT bestückt. Des weiteren laufen Tests mit ebenfalls von ALLSAT gelieferten Systemkomponenten, wie dem neuen GNSS-Receiver JAVAD Delta-3N mit 864 Empfangskanälen sowie einem JAVAD IMU-System GyrAnt in Verbindung mit dem come2ascos GenPro325. Diese Tests dienen insbesondere einer Verbesserung der GNSS-Performance beim Fahren im Autopilotmodus in kurzen Abschattungsbereichen durch Bewuchs und Bauwerke.

Das Projekt Riverview befindet sich bereits in einem fortgeschrittenen Stadium.

Das Riverboat wird an einem typischen Gewässer in Rostock zu Wasser gelassen

Nutzung des Riverboats an einem typischen Gewässer in Rostock