Urbanes Umweltmonitoring mit digitalen Flugzeugscannerdaten:
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| Language: | German |
| Published: |
Heidelberg
Wichmann
2003
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Einführung...............................................................................................1
1.1 Nutzung der Femerkundung auf verschiedenen Maßstabsebenen........................1
1.2 Untersuchungsziele...............................................................................................4
1.3 Aufbau des Buches................................................................................................5
2 Entwicklungsgeschichte und Differenzierung optischer
Fernerkundungssysteme.........................................................................7
2.1 Flugzeuggestützte Erdbeobachtung.......................................................................8
2.2 Satellitengestützte Erdbeobachtung......................................................................9
2.2.1 Photographische Satellitenmissionen....................................................................9
2.2.2 Digitale Satellitenbilder......................................................................................10
2.3 Anwendungsbereiche und -maßstäbe optischer FE-Systeme..............................13
2.4 Entwicklungen digitaler Scanner für die Luft- und Raumfahrt...........................16
2.4.1 Das digitale Scannersystem
MOMS
...................................................................16
2.4.2 Airborne Multispectral Scanner..........................................................................17
2.5 Digitale extrem hochauflösende Scannersysteme...............................................18
2.5.1 Systementwicklungen.........................................................................................18
2.5.2 Entwicklung der HRSC und der WAOSS...........................................................19
2.5.3 Neue Entwicklungen digitaler Flugzeugscannersysteme....................................20
2.6 Zusammenfassung und Überleitung.....................,...............................................22
3 Technik, Funktion und Datenprozessierung der HRSC-
A
................25
3.1 HRSC auf einer Flugzeugplattform als HRSC-A................................................25
3.2 Erfassung von
Navigations-
und Lagedaten der HRSC-A..................................26
3.3 Anordnung der Bildelemente..............................................................................27
3.4 Prozessierte Datenprodukte.................................................................................28
3.5 Bild- und Aufnahmeparameter der HRSC-A......................................................29
3.5.1 Geometrische Bodenauflösung...........................................................................30
3.5.2 Systematische Einordnung der HRSC-A nach Bodenauflösung.........................32
3.5.3 Multispektrale Bildeigenschaften........................................................................34
3.5.4 Radiometrische Bildeigenschaften der HRSC-A................................................35
3.6 Photogrammetrische Bilddatenprozessierung und Georeferenzierung...............36
3.7 Zusammenfassung und Überleitung....................................................................37
4 Bildflugkampagne mit dem Flugzeugscanner HRSC-A.....................39
4.1 Veranlassung für die Befliegung mit einem digitalen Scanner...........................39
4.2 Vorstellung des Befliegungsgebietes..................................................................41
4.2.1 Aufnahmebedingungen während der Flugkampagne..........................................41
4.2.2 Datenaufbereitung...............................................................................................42
VIII Inhaltsverzeichnis
4.3 Visuelle Bewertung der HRSC-A-Bilddaten der Befliegung
Osnabrücks..........................................................................................................44
4.4 Zusammenfassung und Überleitung....................................................................45
5 Qualitative Analyse operationeil aufgenommener
HRSC-A-Bilddaten................................................................................47
5.1 Qualität der Punktlagegenauigkeiten..................................................................47
5.1.1 Untersuchungen des DLR und des IFP...............................................................47
5.1.2 Lagegenauigkeiten der Bildpunkte in Luftbildern..............................................48
5.1.3 Visuelle Überprüfung der Lage von HRSC-A-Bildpunkten...............................50
5.1.4 Visuelle Einschätzung der Höhengenauigkeit.....................................................51
5.1.5 Kanaldeckel als passpunktbezogene Referenzdaten...........................................52
5.1.6 Ermittlung der Lagefehler in x- und y-Richtung.................................................53
5.1.7 Beurteilung der Lagefehler in x- und y-Richtung...............................................54
5.1.8 Ermittlung der Lagefehler in
z
............................................................................55
5.1.9 Beurteilung der Lagefehler in
z
...........................................................................56
5.2 Multispektrale Qualität der HRSC-A-Bilddaten.................................................58
5.3 Radiometrische Qualität der HRSC-A-Bilddaten...............................................59
5.4 Zusammenfassung und Überleitung....................................................................60
6 Informationsgewinn durch Methoden der Bild Verbesserung............63
6.1 Vergleich von digitalen und analogen Luftbilddaten..........................................63
6.2 Kantenverstärkung und Kantenfilterung in PAN-Bilddaten...............................67
6.2.1 Methoden der Kantenverstärkung und Kantenextraktion....................................67
6.2.2 Ergebnisse der Filterung.....................................................................................69
6.3 Datenfusion panchromatischer und multispektraler Bilddaten...........................72
6.3.1
ШЅ
-Transformation............................................................................................72
6.3.2 Hauptkomponententransformation......................................................................73
6.3.3 Multiplikative Transformation............................................................................73
6.3.4 Brovey-Transformation.......................................................................................73
6.3.5 Fusion von HRSC-A-Bilddaten und qualitative Wertung...................................74
6.4 Zusammenfassung und Überleitung....................................................................76
7 Das Anwendungspotenzial digitaler Scannerdaten für
urbane
Fragestellungen.........................................................................77
7.1 Distribution der Bilddaten...................................................................................77
7.1.1 Aufbereitung der Bilddaten für das Intranet der Stadt Osnabrück......................77
7.1.2 Berechnung von Anaglyphenbildern...................................................................82
7.1.3 Bilddaten auf CD für Rettungsdienste und Polizei.............................................82
7.2 HRSC-A Daten als Basis für kommunale Grünflächeninformations¬
systeme................................................................................................................83
7.3 Erfassung von mit Vegetation bestandenen Dächern..........................................88
7.4 Höhenextraktion aus dem DOM.........................................................................93
Inhaltsverzeichnis
IX
7.4.1 Manuelle Ableitung des DGM vom DOM..........................................................94
7.4.2 Semiautomatische Ableitung eines DGM mit Hilfsdaten...................................98
7.4.3 Automatische Verfahren der Ableitung von DGM...........................................100
7.5 Gebäudehöhenextraktion aus dem DOM..........................................................102
7.6 3D-Visualisierung stadtklimatologischer Strömungsverhältnisse.....................104
7.6.1 Phänomene der Stadt- und Geländeklimatologie..............................................105
7.6.2 Simulation von Luftströmungen im Bereich Burenkamp.................................105
7.6.3 Export der SD-Modelle und interaktive Visualisierung....................................107
8 Zusammenfassung, Beurteilung und Ausblick.................................109
Abkürzungsverzeichnis.......................................................................................113
Literatur- und Quellenverzeichnis....................................................................117
Sachwörterverzeichnis........................................................................................125
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