Photogrammetrie und LiDAR im direkten Vergleich: Genauigkeit, Kosten, Einsatzgebiete. Praxisnahe Entscheidungshilfe für Ihr Vermessungsprojekt.
Photogrammetrie und LiDAR erzeugen beide dreidimensionale Daten aus Drohnenbefliegungen, funktionieren aber grundlegend anders. Wer ein Vermessungsprojekt plant, steht früher oder später vor der Frage: Welche Methode liefert die besseren Ergebnisse? Die Antwort hängt vom konkreten Einsatzzweck ab. Dieser Artikel erklärt beide Verfahren und gibt eine praxisnahe Entscheidungshilfe.
So funktioniert Photogrammetrie
Bei der Photogrammetrie nimmt eine Kamera an der Drohne viele überlappende Einzelbilder auf, typischerweise mit 80 Prozent Überlappung in Flugrichtung und 70 Prozent seitlich. Eine Software erkennt identische Punkte in den Bildern und berechnet daraus deren räumliche Position. Dieses Verfahren heißt Structure from Motion (SfM).
Das Ergebnis ist eine dichte Punktwolke, aus der sich ein texturiertes 3D-Mesh und ein georeferenziertes Orthofoto ableiten lassen. Mit Bodenkontrollpunkten (GCPs) oder RTK-Korrektur erreicht Photogrammetrie Genauigkeiten von ein bis drei Zentimetern. Ohne Referenzierung liegt die Genauigkeit bei fünf bis zehn Zentimetern.
Die Stärken liegen in der Farbinformation (RGB), den niedrigen Sensorkosten und der Vielseitigkeit. Jede Drohne mit einer guten Kamera kann photogrammetrisch genutzt werden.
So funktioniert LiDAR
Ein LiDAR-Sensor sendet Laserpulse aus und misst die Zeit, die das reflektierte Licht zurück zum Sensor braucht. Aus der Laufzeit wird die Entfernung berechnet. Da der Sensor Hunderttausende Pulse pro Sekunde aussendet, entsteht direkt eine dichte Punktwolke, ohne dass Bilder prozessiert werden müssen.
LiDAR erreicht Genauigkeiten von ein bis fünf Zentimetern horizontal und ein bis drei Zentimetern vertikal. Der entscheidende Vorteil gegenüber Photogrammetrie: Laserpulse durchdringen Vegetation. Wo eine Kamera nur die Baumkrone sieht, erfasst LiDAR auch den Boden darunter. Außerdem ist LiDAR unabhängig von Lichtverhältnissen und funktioniert bei Schatten, Bewölkung und in der Dämmerung gleich gut.
Direkter Vergleich
| Kriterium | Photogrammetrie | LiDAR |
|---|---|---|
| Genauigkeit | ±1 bis 3 cm (mit GCPs) | ±1 bis 5 cm |
| Kosten | Niedrig bis mittel | Mittel bis hoch |
| Vegetation | Sieht nur die Oberfläche | Durchdringt Blattwerk |
| Textur und Farbe | Ja (RGB) | Nein (nur Intensität) |
| Lichtverhältnisse | Braucht gutes Licht | Lichtunabhängig |
| Nachbearbeitung | Aufwendig (Bildmatching) | Weniger aufwendig |
| Typische Anwendung | Fassaden, Dächer, Dokumentation | Wald, Gelände, Bestandsaufnahme |
Wann empfehlen wir welche Methode?
Photogrammetrie eignet sich besonders für: Dachvermessungen, Baudokumentation, Fassadenaufnahmen und architektonische Bestandserfassung. Überall dort, wo Farbinformation wichtig ist und die Oberflächen gut sichtbar sind, liefert Photogrammetrie ausgezeichnete Ergebnisse bei vergleichsweise geringen Kosten.
LiDAR ist die bessere Wahl bei: Waldgebieten, Geländemodellen unter dichter Vegetation, Bestandsaufnahmen in bewachsenen Arealen und Trassenvermessungen für Leitungen oder Straßen. Auch bei schwierigen Lichtverhältnissen oder sehr homogenen Oberflächen (etwa Schneeflächen) hat LiDAR Vorteile.
Die Kombination beider Verfahren liefert die maximale Datendichte. Bei Infrastrukturprojekten etwa ergänzt das LiDAR-Geländemodell unter Vegetation das photogrammetrische Oberflächenmodell mit Textur. Das ergibt ein vollständiges Bild der Situation.
Und SLAM?
SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) ist ein eigenständiges Verfahren, das vor allem für die Innenraumvermessung relevant ist. SLAM-basierte Scanner kartieren Räume in Echtzeit, ohne GPS-Signal. Für Außenbefliegungen mit Drohnen spielt SLAM bisher eine untergeordnete Rolle, kann aber in GPS-gestörten Umgebungen wie Tunneln oder unter Brücken ergänzend eingesetzt werden.
Welche Methode passt zu Ihrem Projekt? Wir beraten Sie gern und empfehlen die wirtschaftlich sinnvollste Lösung.