Vom Bildflug zum virtuellen Flug über das Bundesland Salzburg

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Vom Bildflug zum virtuellen Flug über das Bundesland
                         Salzburg
        Roland WÜRLÄNDER, Manfred FARTHOFER und Klaus WENGER-OEHN

Zusammenfassung
In den Jahren 2002 und 2003 wurde über das gesamte Bundesland Salzburg ein
photogrammetrischer Bildflug mit dem vorrangigen Ziel von landesweit aktuellen
Farborthophotos durchgeführt.
Dieser Artikel behandelt einerseits die Optimierung der digitalen photogrammetrischen
Bearbeitungskette in Hinblick auf die Qualität der Ergebnisse und zeigt andererseits die
vielfältigen Möglichkeiten der digitalen Datengrundlagen für weitergehende Anwendungen
auf. Insbesondere die Realisierung eines virtuellen Fluges über das Bundesland Salzburg
mit einer online-tauglichen Technologie und dessen mögliches Anwendungsspektrum wird
detailliert vorgestellt.

1     Einführung
Die Salzburg AG, als das Energieversorgungsunternehmen im Bundesland Salzburg,
Österreich, verwendet seit 1999 in ihrem GIS für Projektierungs- und
Betriebsführungszwecke im Stadtgebiet Salzburg digitale Orthophotos mit einer Auflösung
von 10 cm. Aufgrund der sehr positiven Erfahrungen bei der Verwendung dieser
Orthophotos entstand der Wunsch die Verfügbarkeit von digitalen Farborthophotos auf das
gesamte Bundesland Salzburg und dessen Randbereichen (1.345 Grundkarten im Blattschnitt
1:5.000 mit insgesamt 8.406 km²) auszudehnen. Nach verschiedenen Gesprächen wurde als
Partner das Büro Ingenieurkonsulent für Vermessungswesen, Dipl. Ing. Wenger-Oehn,
gefunden, das zu diesem Zeitpunkt (2000) gerade das Orthophotoprojekt „Brenner-
Basistunnel“ (WENGER-OEHN, WÜRLÄNDER 2003) fertig gestellt hatte. Schnell zeigte
sich, dass eine Auflösung von 10 cm, wie im Stadtgebiet für 65 km² vorhanden, aus
organisatorischen, technischen und finanziellen Gründen nicht zielführend ist.

Um möglichst frühzeitig die Orthophotos zur Verfügung zu haben, und dabei das gesamte
Bundesland mit einem homogenen Flug abzudecken, war geplant die gesamte Fläche im
Sommer 2002 zu befliegen und die Orthophotos bis Mitte 2003 fertig zu stellen. Leider
vereitelten die Witterungsbedingungen im Sommer 2002 dieses Vorhaben und der Flug
musste auf zwei Jahre (Sommer 2002 und Sommer 2003) aufgeteilt werden (siehe Abbildung
1). Dementsprechend verlängerte sich auch die Projektslaufzeit auf Mitte 2004.

Neben der internen Verwendung der digitalen Orthophotos in der Salzburg AG ( für Planung
und Trassierung von Leitungsanlagen, Vorbereitung der Vermessungsarbeiten, digitaler
„Lokalaugenschein“, attraktiver Hintergrund für jede Art von Kartenausgabe, usw.), wurde
Roland Würländer, Manfred Farthofer, Klaus Wenger-Oehn

als Ziel auch die Abgabe von Orthophoto-Nutzungsrechten an Dritte im Sinne von Geo-
Basisdaten definiert.

Abb. 1: Projektsplan für die Erstellung von digitalen Orthophotos für das Land Salzburg

Die in den nachfolgenden Kapiteln 2 bis 4 näher erläuterten Untersuchungen und
Arbeitsschritte der Photogrammetrie (Bildflugplanung, Paßpunktberechnung, Digitalisierung
der Bilder, digitale Aerotriangulation, digitales Orthophotomosaik) wurden mit Ausnahme
des Bildfluges (externe Vergabe) am Büro des Ingenieurkonsulenten Wenger-Oehn
durchgeführt.

2     Der Bildflug Salzburg

2.1. Bildflugplanung und -durchführung
Der Hauptzweck des Bildflugs lag in der Erstellung von digitalen Farborthophotos im
Blattschnitt 1:5.000. Entsprechend dieser Vorgabe wurden die Parameter des Bildfluges so
optimiert, dass mit wirtschaftlichen Methoden ein hochqualitatives, homogenes
Farborthophotomosaik mit der Bodenauflösung von 25cm über das ganze Land Salzburg
erstellt werden kann. Dazu zählen die Festlegung auf einen mittleren Bildmaßstab von
1:15.000 und die Brennweite von 30cm, die wegen ihres schmalen Aufnahmewinkels nur
geringe Radialversetzungen von 3D-Objekten (Häuser, Bäume etc.) aufweist.

Weitere Kriterien zur Qualitätssicherung waren die Beachtung einer Sonnenstandshöhe von
mindestens 45° (im September bis 40°) und die möglichste Vermeidung von
Zeitunterschieden von mehr als einer Stunde zwischen benachbarten Flugstreifen. Der
Vom Bildflug zum virtuellen Flug über das Bundesland Salzburg

gesamte Bildblock wurde als Blattschnittflug (Bildmitten im Zentrum der Blätter 1:5.000) mit
Ost-West-Ausrichtung durchgeführt und die Projektionszentren durch differenzielle GPS-
Messung (dGPS) am Flugzeug mitbestimmt. Die bei dGPS-Flügen üblichen Querstreifen zur
Minimierung des Bedarfs an Passpunkten wurden nicht nur am Rand des Flugblockes,
sondern auch innerhalb des Gebietes in einem Abstand von ca. 25 Bildern der Längsstreifen
geflogen. Damit wird neben einer Qualitätssteigerung der nachfolgenden Bildorientierung
(siehe Kap. 2.2.) auch die Unterteilung des digitalen photogrammetrischen Arbeitsablaufes
in Teilblöcke ermöglicht.

Das Ergebnis des Bildfluges, der wegen ungünstiger Witterungsbedingungen erst im Jahr
2003 abgeschlossen werden konnte, sind 3782 Farbdiapositive (23cmx23cm) und die
zugehörigen Projektionszentren im System WGS84. Die Farbdiapositive wurden an einem
Scanner Vexcel UltraScan 5000 mit Rollfilmeinheit in einer Auflösung von 12-14µm (je nach
Bildmaßstab zur Sicherstellung einer Bodenauflösung von besser als 25cm) digitalisiert.

2.2. Passpunktbestimmung und Aerotriangulation
Die für die Einpassung ins Landessystem (Gauss-Krüger M31) verwendeten Passpunkte
und die Ergebnisse der Aerotriangulation (AT) sind entscheidend für die Genauigkeit aller
nachfolgend erstellten photogrammetrischen Produkte. Da neben der Orthophotoerstellung
auch der Einsatz des Bildfluges für photogrammetrische Auswertungen vorgesehen ist,
wurde dieser Aspekt besonders beachtet und mit folgenden Kriterien umgesetzt:
•   Messung von mindestens je drei Vollpasspunkten mit dGPS in den Blockecken und an
    den    Endpunkten      aller   Querstreifen     (Minimalkonfiguration)   durch   die
    Vermessungsabteilung der Salzburg AG.
•   Zusätzliche Verwendung von regelmäßig verteilten Passpunkten (Abstand ca. 10 Bilder)
    und Kontrollpunkten aus dem Projekt Salzburger Grundkarte 1:5.000 (SGK).
•   Durchführung einer digitalen AT mit zusätzlicher manueller Erfassung von
    photogrammetrischen Neupunkten.
•   Berücksichtigung der Geoidundulation sowohl bei der Berechnung der dGPS-
    Passpunkte als auch bei den Projektionszentren (siehe Kap. 2.3).

2.3. Anmerkungen zur Geoidundulation
Die Blockkonfiguration und Passpunktverteilung bei Bildflügen mit dGPS-Registrierung geht
üblicherweise (siehe z.B. ACKERMANN 1994) davon aus, dass die mit dGPS erfassten
Projektionszentren die Vielzahl von Höhenpasspunkten im Inneren des Bildblockes ersetzen
können. Nun ist die Höhendefinition in fast allen Landessystemen, so auch in Österreich,
auf orthometrischen Höhen (Höhen über dem Geoid) aufgebaut, während die
dreidimensionalen kartesischen Koordinaten der dGPS-Messung nach Umrechnung ins
Landessystem üblicherweise Höhen über dem Ellipsoid (Bezugsfläche der
Landesvermessung und Kartenabbildungen) liefern. Die Differenz zwischen diesen
unterschiedlichen Höhensystemen bezeichnet man als Geoidundulation. Sie schwankt im
Land Salzburg in etwa zwischen den Werten von -3 und +3 m.
Roland Würländer, Manfred Farthofer, Klaus Wenger-Oehn

Um diese Beträge wären also die mit dGPS gemessenen Höhen der Projektionszentren
gegenüber den Höhen im Landessystem verfälscht. Jedoch bieten die
Berechnungsprogramme für Aerotriangulationen in der Regel die Möglichkeit, einen
konstanten und linearen Korrekturfaktor an den Projektionszentren je Flugstreifen – die
sogenannte Driftkorrektur – anzubringen. Damit lassen sich systematische Fehler der dGPS-
Messungen korrigieren. Dies gilt ebenso für die Geoidundulation, soweit sich Ihre räumliche
Variabilität durch einen konstanten und linearen Faktor beschreiben lässt. Dies wird
üblicherweise angenommen und ist sicher innerhalb des Genauigkeitspotentials der
Bildorientierung für den überwiegenden Teil der photogrammetrischen Bildblöcke
zutreffend.

Unsere Erfahrungen bei der Aerotriangulation der Bildflüge „Unterinntal 1999“ und „Brenner
Basistunnel“ (siehe WENGER-OEHN, WÜRLÄNDER 2003) weisen jedoch darauf hin, dass
dies im Alpenraum genauer untersucht werden muss. Deshalb wurden am Institut für
Geodäsie und Geophysik der TU Wien mit dem dort auf Grundlage des europäischen Geoids
EGG97       (DENKER        et.   al.,   1996)     und   weiterer    Verdichtungen     mittels
Lotabweichungsmessungen und Geländemodell erarbeiteten Geoidmodells für die
Projektionszentren die Ge oidundulationen berechnet und die Ergebnisse am Büro Wenger-
Oehn analysiert. Für ausgewählte Flugstreifen (Flachgau, Kalkalpen, Zentralalpen) wurde
mittels einer linearen Regression die korrigierende Wirkung der Driftparameter simuliert. Die
in der Abbildung 2 dargestellten Residuen geben einen Hinweis auf den in der
Aerotriangulation verbleibenden Höhenfehler.

   0,4

   0,3

   0,2

   0,1

     0

   -0,1

                                           Profil Flachgau
   -0,2
                                           Profil Kalkalpen

   -0,3                                    Profil Zentralalpen

   -0,4

Abb. 2: Undulationsfehler [m] nach Driftkorrektur an den Projektionszentren
Vom Bildflug zum virtuellen Flug über das Bundesland Salzburg

Dieser Höhenfehler ist in dem nur leicht hügeligen Profil Flachgau mit wenigen Zentimetern
sicher zu vernachlässigen, während die Flugprofile Kalkalpen und Zentralalpen maximale
Abweichungen von 0,2m bis 0,4m aufweisen. Diese Werte befinden sich in etwa in der
Größenordnung der im Rahmen der AT zu erwartenden Höhengenauigkeit. Somit wird
ersichtlich, dass im Alpenraum wegen der dort stark variierenden Geoidundulation (Einfluss
der Gebirgskörper auf das Schwerefeld) ein dGPS-Flug mit minimaler Passpunktkonfiguration
zumindest für Maßstabsbereiche von ca. 1:20.000 und größer nicht ausreichend ist. Es sollte
also eine deutliche Verdichtung der Höhenpasspunkte im Gebiet oder - wesentlich eleganter
und kostengünstiger - eine Korrektur der dGPS-Höhen um die Geoidundulation erfolgen. Mit
Ausnahme des Teilblockes Flachgau wurde deshalb für die Aerotriangulation Salzburg die
Geoidundulation an den Projektionszentren berücksichtigt.

Auch bei der Transformation der mit dGPS gemessenen Passpunkte in das Landessystem
konnten in Fällen von großräumigen Festpunktnetzen im Gebirge die Spannungen zwischen
den Punkten durch Korrektur um die Geoidundulation wesentlich vermindert werden.

2.4. Ergebnisse der Aerotriangulation
Bereits in KERSTEN, 1999 wurde nachgewiesen, dass eine digitale AT für die wirtschaftliche
Orientierung von großen Bildblöcken auch im Alpenraum geeignet ist. Dies wird durch
unsere Erfahrungen mit dem System MATCH-AT (siehe ACKERMANN, KRZYSTEK 1997)
durchaus bestätigt. Der in Abbildung 1 vorgezeichnete ambitionierte Zeitplan wäre mit einer
analytischen AT nicht denkbar gewesen. Das Gesamtgebiet wurde für die AT in 7 Teilblöcke
unterteilt. Für die drei in 2002 beflogenen Teilblöcke liegen die Ergebnisse bereits vor,
wesentliche Parameter sind in der Tabelle 1 wiedergegeben.

Tab. 1: Parameter der AT-Blöcke Salzburg (Bildflug 2002)

   Block      Bilder Streifen Passp. Checkp.        σ0    rms PPneu rms PPsgk rms Check RMS Proj.          σ X,Y,Z
(Charakter)           l/q      H/V       H/V       [µm]   x/y/z [m]   x/y/z [m]   x/y/z [m]   x/y/z [m]   x/y/z [m]
                                                            0,08        0,16        0,19        0,15        0,06
Flachgau
               721   18 / 3   107 / 94   26 / 23   4,93     0,07        0,17        0,23        0,14        0,07
(Hügelland)
                                                            0,03        0,07        0,22        0,28        0,25
                                                            0,06        0,10        0,10        0,19        0,07
Tennengau
               467   15 / 2   61 / 60    15 / 10   5,17     0,05        0,11        0,08        0,18        0,07
(Bergland)
                                                            0,03        0,07        0,12        0,29        0,27
Pinzgau                                                     0,07        0,13        0,20        0,21        0,07
Nord           692   17 / 3   95 / 76    70 / 46   5,02     0,07        0,15        0,24        0,20        0,07
(Bergland)                                                  0,04        0,09        0,24        0,15        0,25

Die mittlere Genauigkeit für alle Beobachtungen (σ0) liegt mit ca. 5µm unter der halben
Pixelgröße der Originalbilder und wird bei analytischen AT’s nur mit sehr hoher Sorgfalt
erreicht. Die aus dem Projekt digitale SGK übernommenen Pass- und Kontrollpunkte (rms
PPsgk und rms Check) passen sehr gut zum übergeordneten Passpunktsystem (rms PPneu).
Damit ist zu erwarten, dass die landesweiten Orthophotos und die für die besiedelten
Roland Würländer, Manfred Farthofer, Klaus Wenger-Oehn

Gebiete vorliegenden Grundkarten geometrisch übereinstimmen. Der mittlere Fehler an den
Kontrollpunkten ist in keinem Fall höher als die Auflösung der Orthophotos von 25cm.
Für die Eignung dieses Bildfluges im Rahmen von photogrammetrischen Auswertungen ist
der Wert (σX,Y,Z) zu beachten, der die Standardabweichung (Zuverlässigkeit) aller Punkte der
AT wiedergibt. Der auffällig schlechtere Genauigkeitswert für Z (Höhe) basiert auf der
Kamerageometrie (Brennweite 30cm). Für neu ausgewertete natürliche Objekte müssen
neben dieser inneren Genauigkeit der AT zusätzlich weitere Fehlereinflüsse
(Messungenauigkeit, Definitionsunsicherheit) berücksichtigt werden, so dass ein mittlerer
Fehler der Objekte mit etwa 0,3m in der Lage und 0,8m in der Höhe zu erwarten ist.

3     Erstellung eines landesweiten Orthophotomosaiks
Die Erstellung eines landesweiten, homogenen Orthophotomosaiks in der feinen Auflösung
von 25cm innerhalb von wenigen Monaten ist auch mit der zunehmenden Leistungsfähigkeit
moderner Arbeitsplatzrechner eine anspruchsvolle technische und logistische Aufgabe.
Folgende Herausforderungen mussten u.a. gemeistert werden:
•   Digitalisierung von knapp 4.000 Luftbildern in einer Auflösung von zumeist 12µm
    möglichst unter Vermeidung auch feiner Verschmutzungen (Staub etc.).
•   Handhabung der digitalen Bilder mit einem Gesamtvolumen von ca. 4 TeraByte.
•   Erstellung eines geometrisch und radiometrisch homogenen Orthophotomosaiks trotz
    mehrerer Tages- und eines Jahressprungs im Bildflug.
Eine entscheidende Grundlage für die Qualität des Orthophotomosaiks wird bei der
Digitalisierung gelegt. Bereits mit der Digitalisierung beginnt die radiometrische Anpassung
von inhomogenen Bildern verschiedener Flugtage. Damit wird es der später zum Einsatz
kommenden Mosaikierungssoftware erleichtert oder gar erst ermöglicht, die radiometrischen
Unterschiede in den Bildern auszugleichen.

Die Berechnung der Farborthobilder erfolgte mit der Software OrthoMaster (Inpho GmbH)
mit den Orientierungen aus der digitalen AT und dem Geländemodell des Bundesamtes für
Eich- und Vermessungswesen (BEV) mit einer Auflösung von 10m. Für die Mosaikierung
aller Bilder mit der Software OrthoVista (Inpho GmbH) ist die Datenmenge zu groß. Mit der
Einteilung des Bildfluges in 7 Teilblöcke für die AT ergeben sich jedoch sinnvolle,
praktikable Teilgebiete. Für die geometrische Qualität ist dabei entscheidend, dass die sehr
hohe innere Genauigkeit der Teilblöcke (siehe Tabelle 1) auch über das Gesamtgebiet
gewährleistet ist. Dies bietet die Software MATCH-AT mit der Fähigkeit zur unabhängigen
Triangulation von Teilblöcken mit anschließender gemeinsamer Berechnung der AT.

Die radiometrische Anpassung über Flugtage und auch über Teilblöcke hinweg gelingt mit
OrthoVista erfolgreich und wirtschaftlich. Große Blöcke wurden automatisch berechnet, die
nach intensiver Kontrolle des Gesamtmosaiks verbleibenden wenigen unsauberen
Übergänge oder Doppelabbildungen von 3D-Objekten wurden zusätzlich durch
nachträgliche manuelle Schnittlinienfestlegung korrigiert. Die Abbildung 3 zeigt einen
Ausschnit t aus dem Farborthophotomosaik Salzburg mit Überlagerung von Vektoren aus
Vom Bildflug zum virtuellen Flug über das Bundesland Salzburg

der digitalen SGK, die aus inzwischen veralteten Bildflügen stammen. Damit ist eine hohe
Übereinstimmung dieser beiden grundlegenden vermessungstechnischen Datengrundlagen
für das Land Salzburg dokumentiert.

Abb. 3:   Ausschnitt aus dem Farborthophoto Salzburg mit Überlagerung der digitalen
          SGK

4     Realisierung eines virtuellen Überflugs
Das hochwertige Orthomosaik ist zusammen mit einem geeigneten Oberflächenmodell eine
optimale Grundlage für einen virtuellen Flug über reale Landschaften wie das Bundesland
Salzburg. Mit wenigen zusätzlich in 3D modellierten Objekten (Gebäude, Brücken etc.)
können auf dieser Datengrundlage nahezu photorealistische 3D-Ansichten erzeugt werden
(WÜRLÄNDER et. al. 1996). Allerdings hat ein virtueller Überflug für sich alleine, abgesehen
für Pilotenschulungen, keine besondere wirtschaftliche Bedeutung. Erst die Verknüpfung
mit zusätzlichen raumbezogenen Informationen und die benutzerfreundliche Bereitstellung
dieser Information in Rechnernetzwerken (Intranet / Internet) führt zu der gewünschten
Akzeptanz und zu einer weitreichenden Verfügbarkeit dieser Technologie.
Roland Würländer, Manfred Farthofer, Klaus Wenger-Oehn

4.1. Anforderungen an Daten und System
Diese skizzierten Wunschvorstellungen an einen virtuellen Flug lassen sich in die vier
Anforderungsklassen Datenqualität, Animation, Komfort und Informationsgehalt

       DATENQ UALITÄT                                                KO MFO RT

       (Orthophoto, DHM,                                        (Interaktion, intelligente
      3D-Objekte, Texturen)                                        Nutzerführung ...)
                                       SYS TEM FÜR
                                       VIRTUELLEN
          ANIMATIO N                      FLUG                     INFO RMATIO N

        (schnell, fließend,                                     (Raumbezogenen Daten,
       geeignet für Internet)                                    Graphiken ...) Objekte

gruppieren (siehe Abbildung 4).
Abb. 4: Anforderungsklassen an ein geeignetes System für einen virtuellen Flug

Eine hohe Datenqualität durch Verwendung von hochaufgelösten Farborthophotos und
von Höhenmodellen (DHM) mit feiner Maschenweite ermöglicht dem Anwender einen
hohen Wiedererkennungswert der Landschaft, der mit einer zusätzlichen dreidimensionalen
Darstellung von markanten Objekten inkl. Texturen in Richtung photorealistische
Landschaftsdarstellung gesteigert werden kann. Für einen virtuellen Flug von
entscheidender Bedeutung ist die Geschwindigkeit der Darstellung einer bewegten 3D-
Szene (Animation). Der Nutzer eines virtuellen Fluges möchte rasch die interessanten
Objekte oder Landschaften besuchen und von verschiedenen Blickwinkeln betrachten
können, und dies. auch über das Internet ohne nervtötende Wartezeiten mit möglichst
fliessenden Animationen. Für die Akzeptanz eines virtuellen Fluges ist auch ein hoher
Komfort wichtig, wie zum Beispiel eine einfache, schnell erlernbare interaktive Steuerung
und eine intelligente Nutzerführung (Vermeidung sinnloser Flugrichtungen, vordefinierte
Flugwege). Ohne die Einbindung von zusätzlichen raumbezogenen Informationen ist ein
virtueller Überflug jedoch ein Mittel ohne Zweck. Erst wenn in der virtuellen Landschaft
zusätzliche Informationen (z.B. touristische Infrastruktur, Versorgungsstrukturen u.v.m.)
dargestellt werden, entsteht ein visuell ansprechendes räumliches Informationssystem.

Nach eingehenden Untersuchungen erfüllt das 3D-Visualisierungssystem Skyline
(www.skylinesoft.com) am besten unsere hohen Ansprüche. Für dieses System werden am
Büro Wenger-Oehn ein landesweites DHM und erste praktische Anwendungen erstellt.

4.2. Erstellung eines geeigneten Oberflächenmodells
Zur Erstellung des für die virtuelle Landschaft grundlegenden digitalen Oberflächen- (DOM)
oder Höhenmodells (DHM) wurden drei Varianten in Erwägung gezogen:
Vom Bildflug zum virtuellen Flug über das Bundesland Salzburg

Die Verwendung eines kostengünstig verfügbaren großräumigen DHM (MONA) mit einer
Rasterweite von 75m kommt nicht in Betracht, da sie einen zu geringen
Wiedererkennungswert bietet (siehe Abbildung 5 oben).
Der Einsatz des bereits für die Orthophotoerstellung genutzten DHM des BEV ist die auf
den ersten Blick naheliegendeste Variante. Da jedoch für die weitere geplante vielseitige
Anwendung des virtuellen Fluges die Nutzungsrechte kompliziert und teuer wären, und das
DHM der festen Erdoberfläche nicht optimal für 3D-Visualisierungen geeignet ist, wurde sie
zugunsten der dritten Variante verworfen.
Nach ersten Untersuchungen bietet die Software Match-T (KRZYSTEK, ACKERMANN
1995) zur automatischen DHM-Ableitung die Möglichkeit, ein für Visualisierungszwecke
geeignetes DOM direkt aus dem Bildflug Salzburg in einem Bruchteil der Zeit einer
herkömmlichen photogrammetrischen Geländemodellerstellung (ca. 8 Mannjahre) zu
erarbeiten. Bei professioneller Wahl der Berechnungsparameter wird die Oberfläche von
größeren zusammenhängenden 3D-Objekten (z.B. Waldgebiete) modelliert, während
einzelstehende 3D-Objekte wie Häuser oder Hecken teilweise geglättet werden. Zusätzlich
verbleiben jedoch häufig fehlerhafte Bereiche wie Innenstädte mit dichter Bebauung,
Seeoberflächen oder die Übergänge von den Waldoberflächen auf den Boden.
Roland Würländer, Manfred Farthofer, Klaus Wenger-Oehn

Abb. 5: Virtuelle 3D-Ansichten der Salzburger Stadtberge (oben Höhenmodell mit
        Rasterweite 75m / unten halbautomatisch erstelltes Oberflächenmodell 10m)

Im Rahmen eines Projektes der Christian Doppler Forschungsgesellschaft, an dem auch das
Büro Wenger-Oehn beteiligt ist, wurden am Institut für Photogrammetrie und
Fernerkundung der TU Wien Filtermethoden für Laserscanning-Daten zur Anwendung auf
automatisch erstellte DHM mit Match-T weiterentwickelt und durch das Büro Wenger-Oehn
getestet. Diese Ergebnisse zeigen eine mit diesen Filtermethoden erzielbare deutliche
Qualitätssteigerung für die Erstellung von DHM mit einem sehr geringen verbleibenden
Aufwand für die manuelle Überarbeitung. Dabei entsteht kein DHM im herkömmlichen Sinn,
sondern ein für die Anforderungen eines virtuellen Überflugs optimiertes
Oberflächenmodell. Eine 3D-Ansicht auf Grundlage dieses Oberflächenmodells ist in der
Abbildung 5 unten wiedergegeben. Die weitere Verfeinerung durch zusätzliche
Modellierung von 3D-Objekten (z.B. die Salzburger Festung) ist auch nach der Erstellung
des Oberflächenmodells möglich.
Vom Bildflug zum virtuellen Flug über das Bundesland Salzburg

5     Zusammenfassung und Ausblick
Die Befliegung Salzburg 2002/2003 erlaubt auf Grundlage der hier vorgestellten
photogrammetrischen Vorarbeiten (Digitalisierung, AT) neben dem digitalen
Farborthophotomosaik für die verschiedensten Anwendungsfälle auch landesweite,
qualitativ hochwertige photogrammetrische Auswertungen sowohl an digitalen als auch an
analytischen Auswertesystemen. Als mögliche Anwendungsgebiete seien u.a.
Raumplanung,        Verkehrswegeplanung,      Immissionskataster,      Forstwirtschaft,
Wasserwirtschaft, Wildbach und Lawinenverbauung, Aktualisierung der SGK 1:5.000 etc.
genannt.

Mit dem in ein leistungsfähiges Visualisierungssystem integriertem Orthophotomosaik und
DOM wird der Weg zu einem landesweiten, dreidimensional erlebbaren Informationssystem
für viele Anwendungen (Raumplanung, Tourismus, Immobilien- und Waldbewirtschaftung,
Sportveranstaltungen u.v.m.) beschritten, das in der zunehmend vernetzten modernen
Informationsgesellschaft auch vielen Nutzern einfach zur Verfügung gestellt werden kann.

6     Literatur
Ackermann, F. (1994): Practical experiences with GPS supported aerial triangulation.
   Photogrammetric Record 14 (84), p. 861-874, 1994.
Ackermann, F., Krzystek, P. (1997): Complete automation of digital aerial triangulation.
   Photogrammetric Record 15 (89), p. 645-656, 1997.
Denker, H., D. Behrend, W. Thorge (1996): The European Gravimetric Quasigeoid EGG96.
   IAG Symposia 117, Proceed. of GraGeoMar96, Tokyo, 1996, Springer Verlag.
Kersten, T. (1999): Digitale Aerotriangulation über die ganze Schweiz. Vermessung,
   Photogrammetrie, Kulturtechnik, Nr. 9, 1999.
Krzystek, P., F. Ackermann (1995): New investigations into the practical performance of
   automatic DEM Generation. Proc. of the ACSM/ASPRS Convention, Charlotte, 1995.
Wenger-Oehn, K., R. Würländer (2003): Ein internationales photogrammetrisches Projekt
   mit höchsten Anforderungen – Erstellung der Planungsgrundlagen für den Brenner
   Basistunnel. Österr. Zeitschrift f. Vermessung & Geoinformation, 2/2003, S.122-129.
Würländer R., M. Gruber, H. Mayer (1996): Photorealistic Terrain Visualization using
   Methods of 3D-Computer-Graphics and Digital Photogrammetry. Int. archives of
   Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. 31, Part B4, 972-977.
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