• Khatib & Alami

    3D-Realitätsmodell für das Militär

    Muscat, Oman

Projekt-Zusammenfassung

Erstellen eines digitalen Zwillings im nationalen Maßstab

Um die nationale Sicherheit zu verbessern, wollte das Sultanat Oman einen detaillierten digitalen Zwilling von etwa 250 Quadratkilometern des Landes im Nahen Osten erstellen. Khatib & Alami wurde mit der Erstellung von rund 330.000 Aufnahmen mit unbemannten Luftfahrzeugen (UAVs) und der Erstellung eines 3D-Realitätsmodells mit 43.000 vollständig texturierten Gebäuden beauftragt. Um die Anforderungen Omans zu erfüllen, musste Khatib & Alami ein hohes Maß an Genauigkeit bieten und eine strenge Frist von 125 Tagen einhalten, wobei nur 14 Tage für die Befliegung und die Bilderfassung zur Verfügung standen. Das Wetter stellte mit starker Sonneneinstrahlung, hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und windigen Bedingungen eine Herausforderung dar. Angesichts des strikten Flugplans musste sichergestellt werden, dass die Aufnahmen exakt waren, bevor die Gelegenheit zur Befliegung verpasst wurde.

Die Suche nach der passenden Anwendungslösung für die Herausforderungen

Die Herausforderungen bei der Befliegung erforderten ein sorgfältiges Management, wobei die Teams parallel arbeiteten, um die Genauigkeit der erfassten Aufnahmen während der begrenzten Flugzeit zu überprüfen. Die Suche nach der besten Software für die Datenerfassung und die Erstellung eines Realitätsmodells war der Schlüssel zur Einhaltung der Frist und der erforderlichen hohen Genauigkeit. Vor Projektbeginn untersuchte Khatib & Alami verschiedene Anwendungen, um herauszufinden, welche am besten funktionieren würde. Eine Anwendung produzierte zu große Aufnahmen, was ein schnelles Arbeiten in einem großen Produktionsbereich verhindern würde. Eine andere Anwendung konnte keine hinreichend genauen Berechnungen Bodenauflösung (Ground Sampling Distance, GSD) liefern, während eine dritte Anwendung für eine große Fläche keine gute Qualität lieferte.

Erfolg durch Bentley-Anwendungen

Khatib & Alami fand schließlich mit ContextCapture die Lösung für die Herausforderungen. Sie erkannten schnell, dass die Anwendung Reality Modeling für große Gebiete unterstützt und schnell Informationen in einer Vielzahl von Formaten für eine vollständige, reibungslose GIS-Integration erzeugen kann. Die Unterstützung der Darstellung in Kacheln half dabei, Datenfehler bei der Erfassung zu bewältigen, indem Übereinstimmungen mit den richtigen Aufnahmen gefunden wurden. Rekonstruktionsalgorithmen unterstützten die nahtlose Integration von unterschiedlichen Bildhelligkeitsstufen und Winkeln. Khatib & Alami nutzte die Interoperabilität von ContextCapture, um die erfassten Daten in eine Anwendung eines Drittanbieters zu exportieren, mit der sie vertraut waren, um das 3D-Realitätsmodell zu erstellen. Mit LumenRT erweckten sie den digitalen Zwilling mit animierten Videos zum Leben, die mögliche Hochwassersimulationen und einen Tag-Nacht-Zyklus erzeugen konnten.

Geld sparen und Erwartungen übertreffen

Mithilfe von Bentley-Anwendungen übertraf Khatib & Alami die Erwartungen des Omans bei weitem. Bei den UAV-Flügen wurden mehr Daten als erwartet erfasst, und das Vermessungsgebiet konnte von 250 Quadratkilometern auf 280 Quadratkilometer ausgeweitet werden – und zwar innerhalb derselben Frist von 14 Tagen. Während der ursprüngliche Plan eine GSD von 10 Zentimetern und eine DSM-Genauigkeit von 20 Zentimetern vorsah, lag das Ergebnis sowohl bei der GSD als auch bei der DSM-Genauigkeit bei 5 Zentimetern. Trotz der stark verbesserten Ergebnisse halfen die Bentley-Anwendungen, während des Planungsprozesses Geld zu sparen. Durch die Automatisierung konnte das Team die Anzahl der Arbeitsstunden reduzieren und so 150.000 USD (umgerechnet ca. 127.000 EUR) einsparen. Das Projekt wurde in nur 90 Tagen statt der erwarteten 125 Tage abgeschlossen, was die Kosten um weitere 48.000 USD (umgerechnet ca. 40.500 EUR) senkte. Die Kosteneinsparungen werden nun an die Regierung des Oman weitergegeben, damit sie den digitalen Zwilling für die Planung komplexer Szenarien und optimierter Lösungen nutzen kann und das Land so sicher und auf mögliche Störungen vorbereitet ist.

 

Projekt-Playbook: ContextCapture, LumenRT

Ergebnis/Fakten
  • Die Regierung von Oman beauftragte Khatib & Alami mit der Erstellung eines 250 Quadratkilometer großen digitalen Zwillings in und um Muscat, der 43.000 Gebäude in hoher Detailgenauigkeit umfasst.
  • Mit ContextCapture war es möglich, 330.000 Bilder zu erfassen und ihre Genauigkeit innerhalb eines strengen 14-tägigen UAV-Befliegungsplans zu überprüfen.
  • ContextCapture unterstützte die UAVs auch dabei, mehr Daten als erwartet zu erfassen und den digitalen Zwilling von 250 Quadratkilometern auf 280 Quadratkilometer zu erweitern.
  • Obwohl die Gesamtfrist von 125 Tagen knapp bemessen war, konnten die Arbeiten dank verbesserter Effizienz in nur 90 Tagen fertiggestellt werden und dabei erhebliche Kosten eingespart werden.
Zitat:
  • Zur Durchführung des Projekts hat unser Team 330.000 Drohnenbilder aufgenommen und ein digitales Zwillingsmodell erstellt sowie 43.000 Gebäude des gesamten Gebiets in 3D mit ContextCapture von Bentley und Esri ArcGIS automatisch vektorisiert, was zu extrem detaillierten, hochwertigen Visualisierungen und Analysen führte. [Der digitale Zwilling] wurde in nur 90 Tagen geliefert – 35 Tage früher als geplant, in besserer Qualität und zu geringeren Kosten.

    Rouba Zantout Manager und Senior Business Analyst Khatib & Alami