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Aufwändige Höheninformationen werden überflüssig

TU-Nachwuchswissenschaftler Bert Wolf vom Institut für Geodäsie und Geoinformationstechnik erhielt Förderpreis für eine neue Methode, Luftbildaufnahmen grundrissgetreu zu erstellen 

Preisträger Dipl.-Ing.  Bert Wolf (Mitte) und  Prof. Dr.-Ing. Jörg Albertz  (r.) mit Dr. Matthias Moeller  von der Arizona State University  nach der Preisverleihung in  Arizona.  Foto: Jens Leitloff

Am Institut für Geodäsie und Geoinformationstechnik wurde von Bert Wolf auf Anregung von TU-Professor Jörg Albertz ein neuer Ansatz zur Herstellung der True Orthoimages entwickelt. Dieser neue Ansatz macht Höheninformationen überflüssig, um Luftbildaufnahmen zu entzerren. Bert Wolf erhielt für seine Diplomarbeit den ersten Preis des in diesem Jahr erstmals ausgeschriebenen Nachwuchs-Förderpreises des internationalen Symposiums "Remote Sensing of Urban Areas". Seit 1997 findet dieses Symposium zur Fernerkundung städtischer Gebiete statt. In diesem Jahr trafen sich die Experten an der Arizona State University in Tempe (Phoenix) Arizona. Bert Wolf hatte sich gegen 18 Studenten und Doktoranden aus aller Welt durchgesetzt. 

Luftbilder, aufgenommen mit einer normalen Kamera, haben den Makel, dass die Objekte – Gebäude, Brücken, Häuser – lageversetzt erscheinen. Das hat zur Folge, dass hohe Gebäude umliegende niedrigere Gebäude sowie Straßen verdecken. Dieser Effekt ist der Zentralperspektive geschuldet, bei der alle Projektionsstrahlen durch ein gemeinsames Projektionszentrum gehen, und verursacht, dass die Häuser liegend erscheinen. Eine solche Aufnahme ist zur Anfertigung von Karten nicht direkt geeignet. Die Lage der Gebäude muss korrigiert werden.

Die Experten sprechen von Entzerrung. Dafür wird das aufgenommene Gelände in einer senkrechten Parallelprojektion auf eine horizontale Ebene wiedergegeben. Die Gebäude werden quasi gerade gerückt. Diese entzerrten Aufnahmen werden Orthobilder oder Orthoimages genannt. Ein solches Orthobild weist allerdings Bildflecken auf, da die durch die "liegenden" Objekte verdeckten Bereiche nicht mit Bildinhalten aufzufüllen sind. Bei wahren Orthobildern nun, den so genannten True Orthoimages, sind diese Flächen mit Bildinformationen aufgefüllt. Dadurch erhalten die echten Orthobilder geometrische Eigenschaften einer Karte, weshalb sie wie eine Karte verwendet und für planerische Zwecke nutzbar sind. Um die Entzerrungen vornehmen zu können, werden allerdings Höheninformationen über die abgebildete Geländeoberfläche und die abgebildeten Gebäude benötigt. Diese Informationen zu gewinnen, ist kostenintensiv und zeitaufwändig. 

Die von Bert Wolf entwickelte Methode benötigt diese Höheninformationen nicht mehr. Sie basiert auf Bildern, die mit einer zeilenweise arbeitenden digitalen Kamera aufgenommen wurden. Eine solche Kamera ist beispielsweise bei der aktuellen europäischen Mars-Mission im Einsatz und wird auch von Flugzeugen aus eingesetzt. Diese Zeilenscanner-Bilddaten weisen eine besondere Aufnahmegeometrie auf. Bert Wolfs neue Methode nutzt diese Eigenschaften von zwei zueinander senkrecht aufgenommenen Bildstreifen. Das Ergebnis ist eine grundrissgetreue Abbildung der gesamten Oberfläche.

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