Potential Orientierter Luftbilder. Dipl.-Ing. Sven Baltrusch Leiter der AdV-Projektgruppe ATKIS -DOP

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1 Leiter der AdV-Projektgruppe ATKIS -DOP

2 Luftbilder sind Dokumente, Zeitaufnahmen und werden mit der nächsten Turnusbefliegung historisch! Luftbilder sind ohne Interpretationsverlust ohne Projektionsverlust ohne Informationsverlust ohne Dimensionalitätsverlust Orientierte Luftbilder sind die einzige manipulationsfreie 3-D-Information ohne Verluste. Renaissance der Stereoauswertung Virtuelle Rekonstruktion ist die einzige Möglichkeit, alle Informationen mit der enthaltenen Genauigkeit zu reproduzieren.

3 Landesluftbildsammlungen = Aufgabe der Landesvermessungsämter (LVÄ) Turnusmäßige Bildflüge für aktuelle Führung der landschaftsbeschreibenden Geobasisdaten LB DTK Eigenschaften von Bildflügen der LVÄ Einsatz von digitalen Flächensensoren Hohe Aktualität 3 Jahre PAN / RGBI, Farbtiefe 8 16 bit Frühjahrs- / Sommerbildflüge Bodenauflösung cm Längsüberdeckung 60 80%; Querüberdeckung 30 60% Langzeitsicherung in Landesluftbildsammlungen

4 Anzahl der analog vorliegenden Luftbilder analoge Luftbilder CIR RGB PAN BB BE BW BY HB HE HH MV NI NW RP SH SL SN ST TH * Die Angabe für NI wurde abgeschätzt, eine Trennung nach Farbkanälen erfolgte nicht.

5 Einführung Digitaler Bildflug BB BE BW BY HB HE HH MV NI NW RP SH SL SN ST TH

6 Anzahl der Luftbilder aus Digitalbefliegung (Stand: 01/2011) digitale Luftbilder RGBI CIR RGB PAN BB BE BW BY HB HE HH MV NI NW RP SH SL SN ST TH * Die Angabe für NI wurde abgeschätzt, eine Trennung nach Farbkanälen erfolgte nicht

7 Zeitreihenanalysen

8 Vorteile der stereoskopischen Verwendung Verwenden der Originalluftbilder ohne Interpretationsverlust ohne Projektionsverlust ohne Informationsverlust ohne Dimensionalitätsverlust Orientierte Luftbilder stehen relativ schnell nach Bildflug zur Verfügung vor (Zeitvorsprung gegenüber ATKIS -DOP 0,25 1 Jahr) Objekt in mehreren Bildern interpretierbar (hohe Überdeckung) Objekt wird 3-dimensional betrachtet Interpretationssicherheit Auswertung mit 2- und 3-dimensionaler geometr. Genauigkeit Räumliche Auswertung Objekthöhenmessung Flexible, effektive, schnelle Erhebung, Kontrolle und Ergänzung von Lage- und Höhendaten

9 Potential Orientierte Luftbilder turnusmäßige digitale Luftbildbefliegungen der LVÄ liefern hochauflösende orientierte Luftbilder Homogene Genauigkeit (GPS/INS oder AT-Genauigkeit) Stereoraum statt 2-Bild-Stereomodell (bis komplettes Bildflugprojekt) wirtschaftliche Nutzung stereoskopischer Luftbildauswertungen und präsentationen aufgrund kostengünstiger Hardware Aktive / Passive Systeme Vielfältiger Softwaremarkt für 3D-Technologien photogrammetrisches Fachwissen in Software integriert nahtlose Auswertung großer orientierter Bildverbände verzögerungsfreies 3-dimensionales Auswerten DTMaster (TRIMBLE / Inpho) Stereoanalyst (ERDAS), auch für ArcGIS ImageStation StereoDisplay (Z/I Intergraph) StereoDraw (Racurs)

10 Stereoskop. Auswertung von Luftbildern: Anaglyphenverfahren - Überlagerung von zwei stereoskopischen Halbbildern die in Komplementärfarben eingefärbt sind - Trennung erfolgt mit einer speziellen Anaglyphenbrille (rot/grün, rot/cyan) - Einfache Herstellung bei Verwendung von zwei Luftbildern + Software Freeware (z.b.anamaker)

11 Stereoskop. Auswertung von Luftbildern: Anaglyphenverfahren

12 Potential Orientierter Luftbilder Produkt(ions)- Kette: Archivierung mit gelieferten Orientierungswerten (z.b.: gemessene GPS/INS-Werte) Halbfertigprodukt Messbild Genäherte Lage AT und Archivierung mit AT-Werten Reproduktion Fertigprodukt Luftbild Printausgabe Genäherte Lage = Produktionsfaktoren, Input Fertigprodukt Orientiertes Luftbild 3-fache GSD (GPS/INS) 2-fache GSD (AT) 1-fache GSD (AT) Fertigprodukt-Variante DOP Datensatz / Printausgabe Weitgehend lagegenau. Rest- Lageinformationserluste (Zentral- / Orthogonalprojektion) DOP sind Teil der Kernaufgabe ATKIS Berechnung Radiometrie Mosaiking Kachelung Produkt - Ableitung DGM / DOM, Höhenauswertung, Hochwassermodell? Visualisiertes Fertigprodukt Stereoraum Präsentation / Auswertung Keine Informationsverluste, keine Projektionsänderung! Auswertungen Produkt - Ableitung 3D-Stadtmodell LOD 1 bis LOD 3 Produkt - Ableitung Flächenanalysen, Solardachanalyse, Planung im Bestand.

13 Das AdV-Produkt Orientierte Luftbilder Definition: Digitale Messbilder nach DIN und digitale Luftbilder aus der Analog-Digital-Wandlung nach DIN Digitale Luftbilder mit allen erforderlichen Parametern für eine stereoskopische Auswertung, wie Daten zur inneren und äußeren Orientierung, werden als Orientierte Luftbilder bezeichnet. bundesweit standardisierter Metadatenkatalog alle geführten Luftbilder haben mindestens eine genäherte Georeferenzierung Keine Beschreibung der Metadaten von digitaler Zeilensensoren

14 Das AdV-Produkt Orientierte Luftbilder Qualität: Kamerasystem großformatige digitale Luftbildkamera Photogrammetrische Reihenmesskamera Genauigkeitsklassen: LB1: LB2: LB3: LB4: Bildtiefe: PAN: Farbe: CIR: Genäherte Bildmitte X, Y 3-fache GSD (direkte Georeferenzierung) 2-fache GSD (Ergebnis einer AT) 1-fache GSD (Ergebnis einer AT) min. 8 bit min. 8 bit / Kanal min. 8 bit / Kanal

15 Das AdV-Produkt Orientierte Luftbilder Datenumfang: Bilddaten TIFF Metadaten ASCII bzw. CSV Zusatz für orientierte Luftbilder: Kalibrierungszertifikat (PDF) Orientierungsparameter X, Y, Z, ω, ϕ, κ als ASCII Übersicht mit Bildmitten

16 Das AdV-Produkt Orientierte Luftbilder Metadaten: Eigentümer Luftbildname Quelle lb_[bildflugnummer]_[streifen]_[bildnummer]_[spektralkanäle] 0 Digitaler Bildflug 1 Analoger Bildflug (nach DIN ) 2 Analoger Bildflug (ohne Berücksichtigung der DIN ) Bildflugdatum (JJJJ-MM-TT) Bildflugnummer (Eindeutige Bezeichnung des Projektes) Flugstreifen Bildnummer Bildmaßstabszahl (bei Analogbildflug) Sensor / Kamera Kalibrierprotokoll ( 0 = kein Protokoll ; 1 = Protokoll vorhanden)

17 Das AdV-Produkt Orientierte Luftbilder Metadaten: Bildhauptpunkt (PPA in x- und y-richtung) Bodenpixelgröße (GSD) Spektralkanäle Kammerkonstante Bezugssystem (EPSG) Projektionszentrum in X, Y und Z Omega, Phi, Kappa (in Gon) Orientierungsgenauigkeit (Klasse LB1 LB4) Geometrische Auflösung (Pixel) Anzahl Spalten Anzahl Zeilen Farbtiefe Dateiformat Kompression (0 = Nein; 1 = Ja) Produktstandard Bemerkungen (z.b. Qualitätseinschränkung Wolke)

18 Anwendungsbeispiele: Jede Form digitaler Gelände- und Oberflächenauswertung: 3D-Gebäudemodelle Dachformen und Gebäudehöhen Versiegelungsflächen 3D-Auswertungen von sicherheitsrelevanten Objekten, Gebäude- und Geländehöhenauswertung für Einsehbarkeitsstudien Baumkataster Hochwasser-, Lärm-, Erosions- und Emissionsschutz, Ausbreitungsmodelle Massenermittlung Auswertung von Boden und Kulturdenkmalen Nutzerkreis: Behörden, Institutionen Ing.-Büros Forschung und Lehre Tourismus GIS-Nutzer

19 Bildbasierte Oberflächenmodelle LWL (L80/Q60) Hohe Längs- und Querüberdeckung liefert Vielzahl an Blickrichtungen

20 Bildbasierte Oberflächenmodelle SN (L80/Q60) Pixelbasierte Ableitung von Oberflächenpunktwolken / Texturierung

21 Change Detection Nutzen von Digitalen Oberflächenmodellen E-Cognition-Einsatz im LVermGeo Rheinland-Pfalz

22 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Kontakt: Sven Baltrusch Amt für Geoinformation, Vermessungs- und Katasterwesen M-V Lübecker Str Schwerin Tel.: 0385 / sven.baltrusch@laiv-mv.de