Ein "ifgicopter" startet vor dem Schloss zu einem Probeflug. Foto: WWU - Grewer
Münster (upm), 21. Januar 2011
Geoinformatiker der Universität Münster sammeln Messdaten aus der Vogelperspektive. Dazu setzen sie selbst entwickelte "ifgicopter" ein: kleine, unbemannte Flugobjekte ("Unmanned Aerial Vehicles", UAVs ), die Miniatur-Hubschraubern ähneln. Damit könnten künftig zum Beispiel bei Naturkatastrophen Messungen vorgenommen und Bilder aus der Luft aufgenommen werden. Die Daten, so die Vision der Forscher, würden in Echtzeit über das Internet weitergegeben und stünden somit beispielsweise einem Krisenstab schnell zur Verfügung. Andere Einsatzmöglichkeiten liegen in der Land- und Forstwirtschaft.
Der Name "ifgicopter" setzt sich zusammen aus dem Kürzel des Instituts für Geoinformatik (ifgi) und "Quadrocopter", dem Begriff für ein Luftfahrzeug mit vier in einer Ebene angeordneten, senkrecht nach unten wirkenden Propellern. Die "ifgicopter" können ein breites Spektrum an Informationen aufnehmen, darunter Klimadaten wie Temperatur und Luftfeuchte. Die Daten werden in der Luft gesammelt – die übliche Flughöhe ist 50 bis 100 Meter – und an eine Basisstation gefunkt. Hierzu können die "ifgicopter" per Fernbedienung gesteuert werden. Üblicherweise fliegen sie jedoch autonom eine zuvor einprogrammierte Route ab und erledigen die vorgegebenen Messungen selbstständig. Optional liefert eine spezielle Digitalkamera nicht nur Farbfotos, sondern auch Aufnahmen im ansonsten nicht sichtbaren Infrarotbereich. Damit können Informationen über die Vegetationsvitalität gesammelt und beispielsweise Flurschäden erkannt werden. Die Analyse und Visualisierung der Daten kann bereits direkt während des Fluges oder auch nachgeschaltet im Anschluss an eine Erkundungsmission erfolgen.
"Quadrocopter können punktgenau an eng definierten GPS-Positionen in der Luft Messungen ausführen. Dadurch ergeben sich viele mögliche Einsatzszenarien in den Geowissenschaften", erläutert Dr. Torsten Prinz vom Institut für Geoinformatik, der gemeinsam mit Prof. Dr. Edzer Pebesma und einem Team studentischer Mitarbeiter an der Entwicklung der "ifgicopter" beteiligt ist. "Vor drei Jahren wurde diese Art, Geodaten zu sammeln und in Sensornetzdienste einzubinden, eher als spleenige Idee einiger Geo-Bastler belächelt. Aber mittlerweile hat sich ein ernst zu nehmendes und rasch wachsendes Segment im Hinblick auf unbemannte Flugplattformen am Geodatenmarkt etabliert", erläutert Torsten Prinz.
Eines der kurzfristigen Ziele der Gruppe ist die Einbindung der UAV-Sensorplattformen in internetgetragene Datenservices. So könnten die "ifgicopter" beispielsweise im Falle von Umweltkatastrophen wie Hochwasser oder einem Chemieunfall Daten liefern, welche dann in Echtzeit an räumliche Informationsdienste weitergegeben würden. Digitale Luftaufnahmen im nahen Infrarot können aber auch flächendeckend lagegenaue Informationen über den Zustand von Vegetationsarealen liefern – anhand der ermittelten Daten wäre so zum Beispiel eine GPS-gesteuerte Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln in der Landwirtschaft wesentlich umweltverträglicher möglich. An derartigen Szenarien sind beteiligte Kooperationspartner, etwa die Firma CENALO aus Herne, interessiert.
Für Edzer Pebesma stehen indes vor allem sich neu eröffnende Forschungsfelder für die Geoinformatik im Vordergrund – zum Beispiel die selbstregulierende, intelligente Navigation eines UAVs im Schwarmverbund mit weiteren Flugobjekten, Echtzeit-Datenauswertung oder die mögliche Interaktion mit weiteren umweltrelevanten Sensornetzwerken für unterschiedlichste Anwendungen in den raumbezogenen Wissenschaften.