Entwicklung resilienter Straßen mithilfe von Photogrammetrie und Einzugsgebietsmodellierung
Auf der Insel Java lebt fast die Hälfte der indonesischen Bevölkerung, und dort liegt auch die Hauptstadt des Landes, Jakarta. Während die Nordküste seit langem als Zentrum für Handel und industrielle Entwicklung dient und große Häfen sowie städtische Zentren beherbergt, ist die Südküste weitgehend ländlich geblieben. Diese Region zeichnet sich jedoch durch Vulkanlandschaften, schroffe Berge und unberührte Strände aus, was sie zu einem zunehmend wichtigen Reiseziel für den Tourismus macht.
Um die Entwicklung in den nationalen strategischen Tourismusgebieten Indonesiens zu fördern, baut die Regierung die Südküstenstraße, offiziell bekannt als "Jalur Lintas Selatan Jawa".Dieses große Infrastrukturprojekt verbindet wichtige Städte wie Yogyakarta mit Flughäfen und touristischen Zielen an der Südküste Javas.
Durch die Schaffung einer sichereren und direkteren Verbindung über die Insel haben die fertiggestellten Straßenabschnitte die Fahrzeit von etwa sieben Stunden auf nur zwei Stunden verkürzt, was den Tourismus ankurbelt, das regionale BIP steigert und zur Armutsbekämpfung beiträgt.
PT Waskita Karya (Persero) Tbk baut derzeit einen entscheidenden Abschnitt dieses Korridors, die sogenannte Jalan Kretek–Girijati-Straße, die direkt zur Entwicklung des nationalen strategischen Tourismusgebiets (KSPN) Gunung Kidul beiträgt. Diese Strecke schafft eine effizientere Verkehrsverbindung zwischen dem internationalen Flughafen Yogyakarta (Adisutjipto) und der Stadt Yogyakarta sowie beliebten Reisezielen an der Südküste.
Um eine umweltverträgliche Planung zu gewährleisten und das Katastrophenrisiko in dieser geologisch komplexen Region zu minimieren, setzen Galih Yudha Wahyu Saputra und sein Team bei Persero während des gesamten Straßenplanungs- und -entwurfsprozesses auf Global Mapper® für die photogrammetrische Verarbeitung und die Wassereinzugsgebietsanalyse.
Infrastrukturrisiken
Der Ausbau der Infrastruktur entlang der Südküste Javas muss sorgfältig auf die umgebende Natur abgestimmt werden. Steiles Gelände, starke Höhenunterschiede und intensive saisonale Niederschläge bergen inhärente Risiken, die – wenn sie nicht angemessen berücksichtigt werden – zu Erdrutschen, Erosion oder Überschwemmungen führen können. Die Planung einer Straße, die sich den bestehenden topografischen Gegebenheiten anpasst, ist für langfristige Stabilität und Sicherheit unerlässlich.
Die georäumliche Analyse in Global Mapper spielt eine entscheidende Rolle bei der Erkennung und Minderung dieser Risiken. Durch die Analyse von Höhenmodellen, Wasserscheidegrenzen und Oberflächenabflusswegen erhält das Projektteam ein klares Verständnis dafür, wie sich Wasser in der Landschaft bewegt und wo es sich bei starken Regenfällen ansammeln kann.
Mit Drohnen aufgenommene Bilder werden mit Gelände- und hydrologischen Daten kombiniert, um gefährdete Bereiche zu bewerten und Entscheidungen hinsichtlich Trassenführung, Entwässerung und Erdarbeiten zu treffen – was dazu beiträgt, die Umweltbelastung zu verringern und gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit der fertigen Straße zu verbessern.
Photogrammetrische Verarbeitung
Der Arbeitsablauf beginnt mit der Erfassung hochauflösender Luftbilder mithilfe von Drohnen. Diese Bilder werden zusammen mit vermessenen Bodenpasspunkten, die die Positionsgenauigkeit gewährleisten, in das photogrammetrische Modul Pixels to Points® von Global Mapper Pro importiert.
Aus diesen Bildern generiert die Software eine Reihe von Ergebnissen, darunter 3D-Punktwolken, digitale Höhenmodelle (DEMs) und nahtlose Orthophotos. Zusammen bilden diese Ergebnisse eine genaue Darstellung der Standortbedingungen und dienen als Grundlage für alle nachfolgenden Analysen.
Analyse der Abflusswege und Wassereinzugsgebiete
Sobald ein Geländemodell erstellt wurde, lässt sich das hydrologische Verhalten im gesamten Projektgebiet mithilfe des Werkzeuges "Create Watershed" (Abflusswege und Wassereinzugsgebiete) bewerten.
Diese Analyse ermittelt Oberflächenabflusswege, durch Hangneigung bedingte Abflussmuster und Einzugsgebiete. Diese Ergebnisse stehen in direktem Zusammenhang mit potenziellen zukünftigen Gefahren wie Erdrutschen, lokalen Überschwemmungen und Staunässe.
Durch die Einbeziehung der Ergebnisse zur Wasserscheide in den Planungsprozess können Ingenieure Problembereiche proaktiv angehen und so sowohl die Nachhaltigkeit als auch die langfristige Sicherheit der Straße während der Bauphase verbessern.
Ergebnisse der Abflussanalyse
Verbindung zu Web-Kartendiensten herstellen
Um die Analyse weiter zu bereichern, bietet Global Mapper mit dem Werkzeug Online Datenquellen Zugriff auf eine Vielzahl von Datenquellen, von öffentlich zugänglichen Lidar- und Satellitenbildern bis hin zu Premium-Datensätzen. Darüber hinaus ermöglicht die Funktion Neue Datenquelle hinzufügen innerhalb des Tools die Anbindung an benutzerdefinierte Web Map Services (WMS).
PT Waskita Karya (Persero) Tbk verwaltet interne räumliche Datensätze, darunter Vermessungspunkte, Straßenverläufe, Projektgrenzen und Wegerechtsgrenzen, die als WMS veröffentlicht wurden und über das Online-Daten-Tool abgerufen werden können. Durch Hinzufügen dieser benutzerdefinierten Quelle konnte das Projektteam maßgebliche Projektdaten nahtlos mit Gelände-, Bild- und hydrologischen Daten überlagern.
Geladene WMS-Vektordaten
Überlagerung und Visualisierung von Daten
In der letzten Phase des Arbeitsablaufs werden alle Datensätze in einer einzigen, integrierten Umgebung zusammengeführt. Die mit "Pixels to Points" erstellten digitalen Geländemodelle (DEMs) und Orthophotos werden mit Wasserscheiden-Abflusswegen und über WMS abgerufenen GIS-Ebenen überlagert, wodurch die Zusammenhänge zwischen Geländeverhältnissen, Straßenplanung und Umweltrisikofaktoren sichtbar werden.
Mithilfe der 2D- und 3D-Visualisierungswerkzeug von Global Mapper kann das Team diese Wechselwirkungen aus verschiedenen Perspektiven untersuchen, was eine fundiertere Entscheidungsfindung während der gesamten Planungs- und Bauphase ermöglicht.
WMS überlagert über das erstellte DTM
Entscheidungsfindung
Die im Rahmen dieses Arbeitsablaufs erstellte integrierte Überlagerungskarte dient als zentrale Referenz für die Projektplanung und -steuerung. Durch die gemeinsame Visualisierung von Geländeverhältnissen, hydrologischem Verhalten und Planungsdaten kann das Projektteam schnell Schwachstellen der geplanten Straße identifizieren wie beispielsweise steile, erdrutschgefährdete Hänge oder Bereiche, die anfällig für Überschwemmungen und Oberflächenwasseransammlungen sind.
Diese Erkenntnisse ermöglichen es den Projektleitern, die Straßengeometrie, die Anordnung der Entwässerungsanlagen und die Bauverfahren proaktiv anzupassen, um Risiken zu vermeiden oder zu mindern, bevor Probleme vor Ort auftreten.
Ergebnisse
Die photogrammetrische Analyse und die Wasserscheidenanalyse des Straßenkorridors Jalan Kretek–Girijati ergaben mehrere Stellen mit hohem Potenzial für Oberflächenwasseransammlungen.
Zur Validierung des Modells führte das Team einige Tage später während eines starken Regengangs Beobachtungen vor Ort durch. Die Bedingungen vor Ort bestätigten die Analyse: An denselben Stellen, die in Global Mapper identifiziert worden waren, bildeten sich Wasseransammlungen.
Mit diesen Informationen kann das Projektteam vorbeugende Maßnahmen wie gezielte Verbesserungen der Entwässerung und Maßnahmen zur Hangstabilisierung umsetzen. Diese Maßnahmen verringern die Wahrscheinlichkeit von Erdrutschen und Überschwemmungen und schützen gleichzeitig die umliegenden Gemeinden und empfindlichen Ökosysteme – und tragen so zu einem widerstandsfähigeren und nachhaltigeren Verkehrskorridor entlang der Südküste Javas bei.
Durch die Kombination von drohnenbasierter Photogrammetrie, Einzugsgebietsmodellierung und integrierten GIS-Daten in einer einzigen Umgebung zeigt dieser Arbeitsablauf, wie georäumliche Analysen einen nachhaltigeren und widerstandsfähigeren Straßenbau unterstützen können. Der bei der Straße Jalan Kretek–Girijati angewandte Ansatz bietet einen reproduzierbaren Rahmen für Infrastrukturprojekte in ganz Indonesien – und hilft Ingenieuren dabei, Risiken zu antizipieren, Umweltauswirkungen zu verringern und während des gesamten Projektlebenszyklus fundiertere Entscheidungen zu treffen.
Dieses Material ist ein Ergebnis des Indonesia Global Mapper User Forum (IGUF) 2025. Das IGUF 2025 wurde von PT. Geonet Infomedia, dem Partner von Blue Marble Geographics in Indonesien, veranstaltet.
Literaturverzeichnis
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