Georeferenzierung in der Drohnenvermessung: Höchste Genauigkeit durch PPK + GCPs

Die präziseste Georeferenzierung in der Drohnenvermessung wird durch die Kombination von PPK (Post-Processed Kinematic) mit wenigen Ground Control Points (GCPs) erreicht. Diese Methode verbindet die Vorteile beider Technologien und übertrifft alternative Verfahren wie RTK und reine GCP-Ansätze in Genauigkeit und Effizienz.

Zusätzliche Erklärung zur Georeferenzierung mit PPK + GCPs

Die PPK-Technologie basiert darauf, dass die Drohne während des Fluges GNSS-Rohdaten aufzeichnet. Diese Daten werden anschließend mit denen einer Basisstation abgeglichen, um eine präzisere Positionsbestimmung zu ermöglichen. Allerdings kann PPK alleine nur eine hohe relative Genauigkeit liefern, da die exakte Position stark von der Genauigkeit der Basisstation abhängt.

Um verbleibende Ungenauigkeiten auszugleichen, kommen Ground Control Points (GCPs) ins Spiel. Diese exakt vermessenen Bodenpunkte dienen als absolute Referenzpunkte, um systematische Fehler zu eliminieren und eine höchstmögliche Genauigkeit der Drohnenvermessung zu gewährleisten.

Warum diese Kombination?

Die alleinige Nutzung von PPK kann bereits eine hohe Genauigkeit von 1–2 cm erzielen, bleibt jedoch in ihrer Präzision von der Basisstationsgenauigkeit abhängig. GCPs gleichen diesen Nachteil aus, indem sie als feste Referenzpunkte im Koordinatensystem fungieren. Dadurch wird nicht nur die absolute Positionierung verbessert, sondern auch eventuelle systematische Fehler korrigiert, die während des Drohnenflugs auftreten können.

Die Kombination aus PPK + GCPs bietet mehrere entscheidende Vorteile:

• Höchste Präzision: Die Genauigkeit übertrifft sowohl RTK als auch reine PPK-Verfahren, da systematische Fehler durch die GCPs ausgeglichen werden.

• Redundanz: GCPs dienen als Sicherheitsnetz gegen GNSS-Ausreißer oder fehlerhafte Basisstationsdaten.

• Effizienz: Während reine GCP-Methoden eine große Anzahl an Messpunkten erfordern, reichen für PPK + GCPs bereits wenige Passpunkte pro 100 Hektar aus. Dies spart erheblichen Aufwand und Kosten.

Reines PPK (ohne GCPs): Hohe Genauigkeit, aber relativ

PPK ohne die Nutzung von GCPs kann eine Genauigkeit von 1–2 cm erreichen. Allerdings ist das gesamte System dabei anfällig für Fehler in der Basisstationspositionierung. Sollte die Basisstation beispielsweise selbst eine Ungenauigkeit von 1–2 cm aufweisen, überträgt sich dieser Fehler auf das gesamte Datenset und somit auf alle aufgenommenen Messpunkte.

Durch den Einsatz weniger, aber gezielt platzierter GCPs können diese Fehler ausgeglichen werden, da sie eine absolute Korrektur ermöglichen. Dies stellt sicher, dass die endgültigen Daten nicht nur relativ genau, sondern auch global korrekt sind – ein entscheidender Vorteil in Anwendungen, die auf höchste Präzision angewiesen sind.

Die Kombination aus PPK und wenigen GCPs bietet eine der präzisesten und zuverlässigsten Methoden zur Georeferenzierung in der Drohnenvermessung. Durch die nachträgliche Verarbeitung der GNSS-Daten mit einer Basisstation wird bereits eine absolute Positionierung erreicht – ähnlich wie bei RTK. Der entscheidende Vorteil von PPK liegt jedoch in der robusteren Fehlerkorrektur, da die Daten erst im Nachhinein verarbeitet und nicht in Echtzeit übermittelt werden. Dadurch können Signalstörungen oder Mehrwegeeffekte minimiert werden.

Während die Basisstation bereits für eine hohe Genauigkeit sorgt, übernehmen GCPs eine Kontroll- und Feinjustierungsfunktion. Sie helfen, verbleibende systematische Fehler – beispielsweise durch kleine Ungenauigkeiten in der Basisstation oder durch IMU-Drift – auszugleichen. Sie bieten eine zusätzliche Sicherheit und verbessern insbesondere die vertikale Genauigkeit.

RTK bleibt eine wertvolle Alternative, insbesondere für Echtzeitanwendungen, bei denen eine sofortige Positionskorrektur erforderlich ist. Allerdings ist RTK stärker von einer stabilen Signalverbindung abhängig, was in bestimmten Einsatzgebieten zu Einschränkungen führen kann.

Die Wahl zwischen RTK, PPK oder PPK + GCPs hängt letztlich von den spezifischen Anforderungen des Projekts ab. Wer eine maximale Genauigkeit mit zusätzlicher Absicherung benötigt, profitiert von der Hybridlösung aus PPK und GCPs. Wer hingegen auf Echtzeitdaten angewiesen ist , kann RTK als effiziente Alternative nutzen.