❓ Was bedeuten die Werte im Rechner?

  • Bezug Boden – Nadir → GSD senkrecht nach unten auf den Boden (theoretischer Referenzwert).
  • Bezug Ziel – Nadir → GSD senkrecht nach unten auf das Objekt, z. B. ein Dach (meist besser als Boden, da näher an der Kamera).
  • Quer – Ziel → Praxiswert: maßgeblich beim Orbit oder Schrägflug (z. B. 45°) um ein Gebäude – dieser Wert ist für die Modellqualität am wichtigsten.
  • Entlang – Boden / Ziel → GSD in Blickrichtung; Pixel werden hier gestreckt. Diese Werte sind eher Zusatzinformationen und zeigen, warum Quer-GSD für die Praxis entscheidender ist.

Erklärung zum GSD-Rechner für Drohnen (Nadir & Oblique)

Der GSD-Rechner (Ground Sample Distance) hilft dir, die Bildauflösung deiner Drohnenaufnahmen in cm/Pixel zu verstehen und zu planen. Während die meisten im Internet verfügbaren GSD-Rechner nur auf professionelle Enterprise-Modelle wie DJI Mavic 3E oder Matrice 300/350 eingehen, berücksichtigt dieser Rechner bewusst auch Consumer-Drohnen wie die DJI Mini 4 Pro, DJI Air 3S oder DJI Flip. Damit erhältst du eine praxisnahe Vorstellung, welche Bildqualität und Messgenauigkeit du mit deiner Drohne erreichen kannst.

Was zeigt der Rechner?

  • Bezug Boden – Nadir: die GSD, wenn die Kamera senkrecht nach unten schaut.

  • Bezug Ziel – Nadir: die GSD bezogen auf ein Objekt in bestimmter Höhe (z. B. ein Dach).

  • Schrägsicht (Oblique): die GSD, wenn die Kamera in einem Winkel (z. B. 45°) auf das Objekt gerichtet ist. Gerade das ist im Handwerk besonders wichtig, weil Consumer-Drohnen oft im Orbit um ein Gebäude eingesetzt werden und dabei schräg auf Dächer oder Fassaden blicken.

Hyperlapse als Tool für Consumer-Drohnen

Bei Consumer-Drohnen, die mit der DJI Fly App gesteuert werden, hat sich der Hyperlapse-Modus als einfache und praxistaugliche Lösung für automatisierte Flugbahnen etabliert.
Eigentlich ist Hyperlapse für Videofilmer gedacht, die Zeitraffer-Aufnahmen in Bewegung erstellen möchten – doch für die Photogrammetrie ist das Video ein Abfallprodukt. Interessant für uns sind die Einzelbilder, die aus diesem Modus gewonnen werden.

  • 1 Sekunde Hyperlapse-Video = 25 Einzelbilder

  • 4 Sekunden Hyperlapse-Video = ca. 100 Einzelbilder

Wird ein Orbit mit einem Radius von rund 16,9 m geflogen, entspricht das einer Kreisstrecke von etwa 100 m. Nimmt man 100 Bilder entlang dieses Weges auf, hat man eine hervorragende Basis für die Modellberechnung.
In der Praxis bedeutet das:

  • Fluggeschwindigkeit z. B. 0,5 m/s

  • Kameraauslösung alle 2 Sekunden

  • Ergebnis: etwa 100 Einzelbilder

Damit lassen sich mit einfachen Consumer-Drohnen sehr gute Ergebnisse erzielen, die in der Photogrammetrie und 3D-Modellierung auch für professionelle Zwecke ausreichen.

Bei Enterprise-Systemen (DJI Pilot 2 App) steht der Hyperlapse-Modus nicht zur Verfügung. Hier gibt es stattdessen Funktionen wie POI (Point of Interest) oder komplexe, individuell geplante Missionsflüge, die speziell auf Vermessung, Inspektion oder Mapping ausgelegt sind.

Warum ein Preset „Orbit 100 m @ 45°“?

Das Preset simuliert genau diesen typischen Flug mit einer Consumer-Drohne:
Die Drohne fliegt einen Kreis mit ca. 100 m Umfang in etwa 45° Neigung um ein Gebäude. Dabei entstehen durch den Hyperlapse-Modus oder eine manuell getimte Aufnahme rund 100 Bilder, die sich durch die Überlappung sehr gut für die Erstellung eines 3D-Modells eignen.

Damit dieser Ansatz funktioniert, müssen jedoch einige Punkte beachtet werden:

  1. Nicht zu wenige Bilder aufnehmen: Je weniger Bilder, desto geringer die Überlappung. Das führt in der Photogrammetrie zu schlechteren Ergebnissen oder fehlerhaften Modellen.

  2. Nicht zu dicht am Objekt fliegen: Bei Consumer-Drohnen lässt sich die Verzerrungskompensation (Dewarp) nicht ausschalten. Fliegt man zu nah, kann die softwareseitige Korrektur Probleme bei der Verrechnung der Bilder verursachen.

  3. Strukturlose Oberflächen vermeiden: Bei Wellblech-Dächern oder vollflächig belegten PV-Dächern fehlen markante Unterscheidungsmerkmale. Hier hilft es, den Abstand zu vergrößern. Zwar leidet die GSD, doch so entsteht zumindest ein verwertbares Modell.

  4. Winkel nicht zu steil wählen: Ein zu steiler Kamerawinkel verkleinert den Kreis → weniger Bilder. Noch gravierender: Es wird zu wenig von der Fassade, Gebäudehülle oder Umgebung erfasst. Die Photogrammetrie kann aber nur berechnen, was tatsächlich fotografiert wurde.

Dieses Preset ist daher ein praxisnaher Kompromiss: genügend Bilder, sinnvolle Überlappung, angemessener Abstand und ein Winkel, der sowohl Dach als auch Fassaden sichtbar macht.

Welche GSD ist optimal?

  • 1 cm/Pixel oder kleiner gilt als idealer Richtwert für saubere Modelle, die sich gut vermessen lassen und auch visuell hochwertig aussehen.

  • Bei Consumer-Drohnen bedeutet das oft, dass die GSD zum Dach (Ziel) deutlich besser ist als die GSD zum Boden. Deshalb liefert ein gezielter Orbit in mittlerer Höhe oft hervorragende Ergebnisse.

  • Für kleine Objekte reicht eine Bildanzahl von etwa 50 Aufnahmen. Aus Erfahrung entstehen jedoch ab 100 Bildern (Orbit 100 m, 45°) die besten Resultate, da das Modell dichter und stabiler berechnet werden kann.

Fazit

Mit diesem Tool kannst du bereits vor dem Flug einschätzen, welche Detailgenauigkeit du mit deiner Drohne erreichst – egal ob Enterprise- oder Consumer-Modell. Gerade für Handwerker (z. B. Dachdecker, Zimmerleute oder PV-Installateure) ist es damit möglich, die Planung und Auswertung ihrer Drohnenflüge besser auf die Anforderungen abzustimmen.