Ausstattung

am Lehrstuhl für Fernerkundung
Phantom 4 Pro und Phantom 3 A Systeme
Quadrocopter Fernerkundungssystem
Das Phantom 4 Pro System...
Octocopter
Octocopter Fernerkundungssystem
Seit 2014 nutzt der Lehrstuhl ein durch die Fördermaßnahme ...
FS3
Spektrometerlabor
Das Spektrometerlabor zur Nutzung des Fieldspec 3 ...
SPADE-Sensor
Bodenfeuchtemeßnetzwerk
Besteht grundsätzlich aus SoilNet-Sensor-Units ...
Fileserver des LS für Fernerkundung
Prozessierungs- und File Server Infrastruktur
Fileserver und Grid Prozessierungsserver
Quadrocopter Systeme Inhalt einblenden

Der Lehrstuhl nutzt seit 2017 zusätzlich zum Octocoptersystem zwei  weitere Quadrocopter Systeme für automatische Befliegungen. Zum Einsatz kommt dabei ab 2017 zusätzlich eine Phantom 4 Pro mit umfangreichem Zubehör für längere Geländeaufenthalte mit 20 Megapixel 1-Inch Sensor und 30 Minuten Flugzeit pro Akku. Außerdem seit 2019 auch eine Phantom 4 Pro V2 für Lehrbefliegungen und eine Phantom 4 Pro RTK für Vermessungsflüge und Multispektraldatenaufnahme.

Die Phantom 4 Pro V2 wird auch in der grundständigen Lehre im BSc Geographie bzw. im MSc Geoinformatik eingesetzt, um die Nahbereichsreferenzdatenaufnahme mit vollständigem Workflow bis hin zur Ableitung von digitalen Oberflächenmodellen in Agisoft Metashape zu erlernen. Die Phantom 4 Pro Systeme sind Teil des Lehr- und Forschungsprojektes "Jena Copter Laboratories" (JCL) zur Entwicklung und Validierung von Anwendungsprojekten vollautomatischer Copter Datenaufnahmen und angeschlossener Auswertung. 

Das Phantom 4 Pro V2 / RTK System besteht jeweils aus:

  • Phantom 4 Pro / Phantom 4 Pro V2 / Phantom 4 Pro RTK Copter System
  • Pelicase mit Hartschaumfassung
  • Think Tank Airport Helipak
  • iPadMini4 128GB
  • Ersatzteile: Ersatzpropeller, 3 Ersatz Lipo Akku Systeme
  • 64GB MicroSD Sandisc Pro V30 Cards,  2x GDRIVE ev 1-4TB Datenspeicher, SD-CardReader und
  • verschiedenen iOS Apps zur Copter Steuerung und für das vollautomatische Waypoint gesteuerte Mapping (DJI GS / Litchi).  
  • Multispektralkamera und RTK Basisstation für das RTK System
  • PC mit Dual Graka Konfiguration (2x GTX1080TI) und 128GB RAM für die effiziente Punktwolkenberechnung mit Agisoft Metashape (eine Edu Lizenz is auch für Schulungen im MSc Geoinformatik verfügbar - in GEO409 Datenexploration)

Mehr Informationen zu aktuellen Befliegungen mit diesen Systemen befinden sich auch auf den Seiten von www.jenacopterlabs.de

Octocopter System und Sensorik Inhalt einblenden

Seit 2014 nutzt der Lehrstuhl ein durch die Fördermaßnahme EFRE (Europäischer Fonds für regionale Entwicklung) finanziertes X8000 Octocoptersystem der Firma GeoConcept für unterschiedliche Befliegungsprojekte (TerraSense Projekt) im Bereich der Biomassenberechnung über Waldbeständen, im Bereich der Kartierung von Nutzpflanzen und für die Modellierung von Reflektanzen von Vegetation. Weitere Anwendungsbereiche sind die Kartierung von Grabungsgebieten, Baumhöhenberechnung, Bestandsunterwuchskartierung zusammen mit terrestrisch erhobenene LiDAR Daten, die Bestandsstrukturkartierung und die feinskalige Erfassung von Oberflächenmorphologie und Tagebaugebieten. Für die Aufnahme von Bilddaten sind außerdem eine Multispektralkamera (TetraCam MiniMCA), und eine Sony NEX7 Kamera im Einsatz. Die Drohne wird durch eine Hochleistungsfernsteueranlage der Firma Yeti betrieben und ist mit Zusatzakkus und mobilen Aufladegeräten auch im Gelände für längerer Befliegungskampagnen einsetzbar. Aufgrund der begrenzten Flugdauer wird dieses System jedoch nur noch für spezielle Einsätze genutzt bei denen Kamerasysteme mit hohem Gewicht eingesetzt werden sollen. Zunehmend (seit 2018) setzen wir nur noch Phantom 4 Pro Systeme mit unterschiedlichen Kameras ein. 

Geländespektormeter Inhalt einblenden

Der Lehrstuhl für Fernerkundung verfügt über ein Spektrometerlabor zur Nutzung des Fieldspec 3 Spektrometers der Firma ASDI (www.asdi.com) (Abb 1). Beim FieldSpec 3 (FS3) handelt es sich um ein sehr hochauflösendes Geländespektrometer mit 3 nm FWHM (Full Width Half Max) bis 700 nm und 10 nm FWHM bis 2400 nm, spektraler Range von 350 nm bis 2500 nm (data collection speed: 0,1 sec per spectrum). Das Sampling Intervall beträgt 1.4 nm zwischen 350-1000 nm und 2 nm zwischen 1000-2500 nm. Zur Aufnahme der Spektren werden im VNIR 512 "silizium photo array" Elemente verwendet, im SWIR1 und SWIR2 Subsystem kommen TE(Thermo Electrically)-cooled INGaAs (Indium Gallium Arsenid) Photodioden mit beweglichen 15 Grad oszillierenden Gratings zum Einsatz.

Bodenfeuchtenetzwerk Inhalt einblenden

An jede SoilNet-Sensor-Unit können bis zu 9 Sensoren über eine SDI-12 Schnittstelle (=Serial Digital Interface at 1200 baud) plus 4 Sensoren mit analogen Ausgabesignalen angeschlossen werden
Die Sensor-Unit enthält eine Digitaluhr mit hoher Genauigkeit zur zeitlichen Steuerung und Synchronisierung der Messungen. Das Messintervall kann für jeden angeschlossenen Sensor im Bereich von 3 Minuten bis 12 Stunden individuell vorgeben werden. Intern können ca. 3,8 Mio. Messungen auf einer SD-Karte gespeichert werden. Ein Offline-Modus ermöglicht regelmäßige Messungen ohne Notwendigkeit des Kontakts mit einem Funknetzwerk. Im Online-Modus werden alle Messungen eines Tages an einem vorwählbaren täglichen Zeitpunkt über das GSM-Netz an einen Mail-Server übertragen, von dem die Daten dann automatisiert in eine Datenbank übertragen werden können. Auch im Online-Modus werden aus Sicherheitsgründen die Messdaten intern auf einer SD-Karte gespeichert. Im Fall des Nichtzustandekommens einer Funkverbindung werden nicht gesendete Datenpakete gesammelt und zum nächstmöglichen Zeitpunkt übertragen.

EDV Infrastruktur Inhalt einblenden

Für die Massendatenverarbeitung von Satelliten- und UAV-Daten setzt der Lehrstuhl ein Grid von 5x48 AMD CPUs auf einem über Infini Band verbundenen 2U Server Grid System ein. Dazugehörig sind 120 TB Festplattenspeicher in RAID5 Konfigurationen (TerraSense Infrastruktur). Für  Projekte mittlerer Größe werden 3 verschiedene R720 Dell 2U Server im Racksystem mit 24-48 Xeon CPU Kernen und 128GB RAM mit unterbrechungsfreier Stromversorgung und 20TB Datenspeicher auf RAID5 Festplattensystemen eingesetzt. Für die Speicherung von Daten der Lehrveranstaltungen verschiedener Studiengänge werden Dell Fileserver auf regelmäßig gebackupten RAID Speichern  eingesetzt.

Für die Datenverarbeitung von UAV (Copter) Daten kommt eine PC-System mit 2 NVIDIA GeForce 1080TI mit 148GB RAM zum Einsatz. 

Auf der Softwareseite werden die folgenden Entwicklungs- und Datenverarbeitungsumgebungen eingesetzt: 

  • Agisoft Metashape (EDU Lizenz 12x Float)
  • PCI Geomatica
  • ENVI/IDL (Landeslizenz)
  • ESRI ArcGIS (Landeslizenz)
  • Matlab
  • R
  • Python
  • GRASS/QGIS
  • GAMMA 
  • Trimble eCognition (EDU Lizenz 12x Float)
  • Lastools

 

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