Gemeinsamer Workshop zur Erstellung digitaler Geländemodelle mittels UAV

1.-4. Juni 2016: Archäologen, Geographen und Informatiker der FAU Erlangen-Nürnberg und der CAU Kiel führen gemeinsame Befliegungen an verschiedenen archäologischen Fundplätze in Mittelfranken durch

 

Abb. 1: F. Bauer und C. Mischka bereiten die Fluggeräte auf den Einsatz in Simmelsdorf-St. Helena vor. Auffällig: die unterschiedlichen Größen der Drohnen. Vorne: AscTec Falcon 8, hinten: DJI Phantom 3.

Abb. 1: F. Bauer und C. Mischka bereiten die Fluggeräte auf den Einsatz in Simmelsdorf-St. Helena vor. Auffällig: die unterschiedlichen Größen der Drohnen. Vorne: AscTec Falcon 8, hinten: DJI Phantom 3.

Der Einsatz unbemannter Luftfahrtsysteme (UAV: unmanned aereal vehicle; umgangssprachlich: „Drohne“) wird mehr und mehr zum festen Bestandteil archäologischer Feldforschung. Dies betrifft nicht nur die bloße Orthofotografie (Senkrechtaufnahmen) archäologischer Strukturen und Ausgrabungsflächen, sondern insbesondere auch die Erfassung größerer Flächen im Themenfeld der Landschaftsarchäologie. Hochauflösende Geländemodelle ermöglichen so beispielsweise die Auffindung von im Relief sonst unsichtbaren Grabhügeln, Gräben oder Mauern. Aber auch Lageanalysen von Siedlungen oder Befestigungen aller vergangenen Epochen werden so erleichtert oder manchmal überhaupt erst möglich.

Da es sich noch um eine vergleichsweise neu in die Archäologie eingeführte Technik handelt, liegen für die unterschiedlichen Fragestellungen an die 3D-Modelle längst noch keine allgemeingültigen Befliegungs- oder Fotoprozeduren vor. So stellt ein hochgenaues Orthofoto einer Ausgrabungsfläche komplett andere Anforderungen an die Datenaufnahme als ein mehrere Hektar großes Modell eines neolithischen Siedlungshügels.

Zum besseren Austausch der bisher gemachten Erfahrungen führten das Institut für Ur- und Frühgeschichte der FAU (Dr. Carsten Mischka, Clara Drummer B.A., stud. phil. Benedikt Praschl) und der Graduiertenschule „Human developement in Landscape“ (GSHDL) der CAU Kiel (Dipl. Ing. Florian Bauer, Andreas Lütje) gemeinsame Befliegungen mit den Drohnen der UFG und der GSHDL durch. Am 9.6.2016 war der Römerpark Ruffenhofen (www.roemerpark-ruffenhofen.de; www.limeseum.de) das Ziel. Hier beteiligten sich auch die Kollegen vom Lehrstuhl für Informatik 9 (Graphische Datenverarbeitung) der FAU (Dr. Ing. Frank Bauer, Dipl.-Inf. Christian Siegl) mit ihrem UAV an Befliegung und Informationsaustausch. Besucht wurden außerdem das früheisenzeitliche Grabhügelfeld Simmelsdorf-St. Helena (Lehrgrabung des UFG-Institutes seit 2012) und ein Gipssteinbruch bei Markbergel (Dolinen mit urgeschichtlichen Funden). Zum Einsatz kamen die beiden DJI Phantom 3 Professional – Drohnen der UFG und der Informatik sowie die AscTec Falcon 8 der GSHDL. Die notwendigen Passpunkte zur zentimetergenauen Georeferenzierung wurden jeweils mit dem DGPS der UFG eingemessen.

Trotz des nicht optimalen Wetters ermöglichten diese Maßnahmen einen intensiven fachlichen Austausch über die unterschiedlichen Ansätze der Datenaufnahme mittels Drohne und die Vor- und Nachteile der jeweiligen Strategien, sowie der eingesetzten Fluggeräte. Die am selben Objekt erstellte Modelle zeigen im direkten Vergleich die Auswirkungen unterschiedlicher Flughöhen und Kamera- und Filmmodi auf die Qualität des Modells einerseits und die Größe erfassten Fläche andererseits. Schnell rechenbare, sofort im Feld verfügbare Modelle stehen dabei solchen gegenüber, die bei einer Genauigkeit auf einen Zentimeter allerdings auch deutlich längere Rechenzeiten erfordern. Dass am Freitag wegen Regens nicht geflogen werden konnte, erlaubte es dabei, die Rechenprozesse und das Datenmanagement zu optimieren, sowie die bereits fertig gerechneten Modelle miteinander zu vergleichen.

Für die Ur- und Frühgeschichte stellte der gemeinsame Workshop den Abschluss der Entwicklung eines sicheren, reproduzierbaren Schemas dar, mit dem bei kommenden Feldmaßnahmen, insbesondere im Laufe der kommenden Grabungs- und Prospektionsmaßnahmen im Sommer (http://www.uf.uni-erlangen.de/?page_id=95) die damit betrauten Studierenden selbstständig Geländemodelle und Orthofotos der untersuchten Fundplätze erstellen und damit die Perspektive der archäologischen Forschung um einen weiteren Blickwinkel erweitern können.

(C. Mishka)

 


Abb. 14: Virtueller Flug zu den Karstspalten und -höhlen im Steinbruch von Marktbergel.