Historische Luftbilder und Stadtentwicklung (Oelsnitz/Erzgeb )

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1 Fakultät Forst-/Geo-/Hydrowissenschaften - Fachrichtung Geowissenschaften - Institut für Kartographie Nikolas Prechtel: Historische Luftbilder und Stadtentwicklung (Oelsnitz/Erzgeb ) Dresden, April 2008

2 Historische Luftbilder und Stadtentwicklung Oelsnitz Einleitung 02 Datengrundlage 03 Von analogen Einzelbildern zur Zeitreihe digitaler Orthophotomosaike 04 Auswertung im GIS-Kontext und Beispiele 05 Ergänzungsbedarf TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 2 von 21

3 01 Einleitung 01-1 Luftbilder Ballon- und Fliegeraufnahmen seit dem 19. Jh. Systematische Luftbildaufnahmen deutscher Großstädte seit den 1920/1930er Jahren Systematische flächendeckende Aufnahmen durch die Vermessungsverwaltungen seit der Nachkriegszeit Befliegungsfrequenz: in Großstädten ca. 2-jährige, sonst ca. 5-jährige Aktualisierung. seit ca Verdichtungsmöglichkeit durch höchstauflösende Satellitenbilder (mehrere wolkenfreie Aufnahmen / Jahr) 01-2 Bedeutung Objektives Medium zur Dokumentation von Landschaftsveränderung Etablierte wissenschaftliche Methodik Flächendeckende Auswertbarkeit, wenig sichttoter Raum Bildmessung durch photogrammetrische Verfahren (3D) Anschaulichkeit (SW Farbe - MS) Auswertungsziel materielle Objekte (Gebäude) immaterielle Kategorien (Funktionen) TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 3 von 21

4 01 Einleitung 01-3 Zukunft Wechsel auf digitale Aufnahmesysteme bereits erfolgt > 3 Spektralkanäle (Farbe + Infrarot) Steigerung der geometrischen Auflösung Bessere Homogenisierung des Bildmaterials (Flugstreifen, Atmosphäre, ) 01-4 Auftrag durch die Stadt Oelsnitz/Erzgeb. F&E-Projekt Ableitung kartographischer Darstellungen zur Stadtentwicklung von Oelsnitz/Erzgeb. aus einer Luftbildzeitreihe an Institut für Kartographie der TU Dresden Bearbeitungszeit: bis Hauptbearbeiterin: Frau Dipl-Ing. Anne Hendrich TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 4 von 21

5 02 Datengrundlage 02-1 Luftbilder 1945 Russische Luftstreitkräfte 1:40000 SW analog 1953 Russische Luftstreitkräfte 1:22000 SW analog 1961 NVA Befliegungsstaffel 1:12500 SW analog 1972 NVA Befliegungsstaffel 1:12500 SW analog 1992 Landesvermessungsamt Sa. 1:16000 SW analog 1997 Landesvermessungsamt Sa. 1:15000 SW analog 2005 Landesvermessungsamt Sa. (20cm PAN) Farbe digital, Ortho Qualitätseinschränkungen Weiche und harte Abzüge Kratzer n-te Generation von Abzügen, Lagerung günstige und ungünstigere Aufnahmetermine unvollständige Auslieferung (Rahmenmarken, Rahmenangaben) TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 5 von 21

6 02 Datengrundlage 02-3 Referenzmaterial ATKIS-Basis-DLM und ATKIS-DGM mit aktueller Topographie Passung aktuelle Orthobilder ATKIS-Daten gut TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 6 von 21

7 03 Von analogen Einzelbildern zum digitalen Orthobildmosaik 03-1 Qualitätssprung Unbearbeitetes Material: Stadtgebiet auf mehrere Aufnahmen verteilt uneinheitlicher Bildmaßstab Bildverzerrungen uneinheitliche Kontraste, etc. keine Integrationsmöglichkeit in Geoinformationssystem Ziel: alle Bilder eines Aufnahmetermins zu einer Ansicht zusammengefügt in einheitlicher Auflösung und in definierter Kartengeometrie damit optimale Vergleichbarkeit und Integrationsmöglichkeit in Geoinformationssystem 03-2 Vorgehen Systematisierung und AD-Wandlung der Analogbilder Parametrische Bildentzerrung mit ATKIS-DLM25 und -DGM25 (Probleme mit unvollständigen Fotoabzügen) Orthobildmosaikerstellung in einheitlicher Auflösung (60 cm) TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 7 von 21

8 03 Von analogen Einzelbildern zum digitalen Orthobildmosaik 03-3 Bildzeitreihe TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 8 von 21

9 03 Von analogen Einzelbildern zum digitalen Orthobildmosaik 03-4 Resultat Multifunktionaler Orthobildbestand in einheitlicher Auflösung und in einheitlichem Bezugssystem Direkt mit allen georeferenzierten Geodatenbeständen (Stadtplan, bergbauliche Unterlagen, Planungs- und Umweltdaten, etc.) kombinierbar TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 9 von 21

10 04 Auswertung im GIS-Kontext 04-1 Flächennutzungsschlüssel Diverse Muster: CORINE, STABIS, ATKIS, Schlüssel muss sich am schwächsten Datenmaterial orientieren Schlüssel muss lokale Typika berücksichtigen 15 Flächenklassen, 9 Linienklassen, 8 Punktklassen Nächste Folie: Nutzungsschlüssel TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 10 von 21

11 04 Auswertung im GIS-Kontext TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 11 von 21

12 04 Auswertung im GIS-Kontext 04-2 Auswertung und Karten Visuelle Interpretation der Orthobilder am Bildschirm Datenmodell in ArcGIS Rückwärtiges Editieren (gleiche Realweltobjekte bilden sich in 100% koordinaten-identen GIS-Objekten ab) Automatisierte Kartenableitung aus dem GIS Automatische Statistikableitung aus dem GIS TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 12 von 21

13 TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 13 von 21

14 04 Auswertung im GIS-Kontext 04-3 ArcGIS: Dynamik der Hauptnutzungsklassen TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 14 von 21

15 04 Auswertung im GIS-Kontext 04-4 Einige Detailbetrachtungen im Orthobild Schlammabsetzbecken Karl-Liebknecht-Schacht Bergarbeiterwohnbau Halden- und Vegetationsdynamik Neustrukturierung in der Nachwendezeit TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 15 von 21

16 Schlammabsetzbecken Karl-Liebknecht-Schacht TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 16 von 21

17 Bergarbeiterwohnbau TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 17 von 21

18 Halden- und Vegetationsdynamik Deutschlandschacht TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 18 von 21

19 Gewerbliche Neustrukturierungen TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 19 von 21

20 05 Ergänzungsbedarf 05-1 Lückenschluss mit moderatem Bearbeitungsaufwand erreichbar! Beschaffung fehlender Luftbildgrundlagen zur vollständigen Abdeckung des Stadtgebietes von Oelsnitz in allen Zeitschichten Auswertung wie Bestand - wesentlich aussagekräftigere Statistik gewisse zeitliche Verdichtung (vor allem Periode ) 05-2 Weiteres Potenzial mit moderatem Bearbeitungsaufwand erreichbar! Stereoauswertung von Luftbildpaaren zur Rekonstruktion der Haldendynamik Ergänzungen und Schliff der Animationen zur Integration des Materials in die Exponate des Bergbaumuseums Etwas höheren Bearbeitungsaufwand erfordert: Inhaltliche Verdichtung (z.b. städtebauliche Dynamik auf Gebäudeebene) Ausdehnung des Untersuchungsraumes auf das gesamte Revier TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 20 von 21

21 Vielen Dank für Ihr Interesse! Anfragen postalisch an: Dr. Nikolas Prechtel Institut für Kartographie TU Dresden Helmholtzstr Dresden per an: TU Dresden, Historische Luftbilder Oelsnitz/Erzgeb. Folie 21 von 21