Wie erstellt man Digitale Höhenmodelle?


Die drei wichtigsten Techniken zur Erstellung digitaler Höhendaten:

 


Höhenwerte aus Luftbildphotogrammetrie

In den 70er-Jahren war die sogenannte Luftbildphotogrammetrie das gängigste Verfahren zur Erstellung von digitalen Höhendatensätzen. Bei diesem Verfahren sind mehrere Schritte zu vollziehen:

  1. Aufnahme von sich überlappenden Orthofotos
  2. Bestimmung der x-y-Koordinaten von sich entsprechenden Punkten auf den verschiedenen Aufnahmen 
  3. Bildstrahlen rekonstruieren
  4. Berechnung der z-Koordinate mit mathematischen Methoden

 

Luftbildaufnahmen

Damit alle Geländepunkte auf mindestens zwei Bildern vorhanden sind, wird ein Überdeckungsgrad von mindestens 60% gewählt. Bei jeder Aufnahme wird die genaue Position der Kamera aufgezeichnet, um zusammen mit den x-y-Koordinaten der Bildpunkte später die Bildstrahlen rekonstruieren zu können.

 

Quelle: IfP, Uni Stuttgart

 

Bestimmung der Koordinaten von sich entsprechenden Punkten

Auf den Orthofotos wird zunächst nach sich entsprechenden Punkten gesucht und deren x-y-Koordinaten auf den jeweiligen Fotos bestimmt.

 

Quelle: IfP, Uni Stuttgart

 

Rekonstruktion der Bildstrahlen

Die Rekonstruktion der Bildstrahlen geschieht mithilfe mathematischer Methoden, die hier nicht weiter thematisiert werden. Wen's interessiert, der kann sich ja mal kundig machen, man kann so etwas sogar studieren , z.B. an der Uni Stuttgart am Institut für Photogrammetrie

Quelle: Ifp, Uni Stuttgart


Höhenwerte durch Laser-Scan-Befliegungen

Brandaktuell ist das Verfahren der Laserentfernungsmessung. Das Landesvermessungsamt Baden-Württemberg etwa ist gerade dabei, das bestehende Höhenmodell, das in einer Rasterauflösung von 50 m x 50 m vorliegt, durch ein neues, genauer aufgelöstes Höhenmodell zu ersetzen. Dabei kommt genau dieses Verfahren zum Einsatz. Das Prinzip der Laserentfernungsmessung ist schnell erklärt.

Prinzip der Laserentfernungsmessung

 

Quelle: IfP, Uni Stuttgart

 


Höhenwerte aus Radarbildern

Vielleicht noch in Erinnerung? Im Februar des Jahres 2000 fast täglich in den TV-Nachrichten zu beobachten: Ein sich öffnendes Shuttle, aus dem ein ca. 60 m langer Mast ausfuhr ... 

 

Quelle: DLR

 

Am Ende dieses Mastes war eine Radar-Empfangsantenne angebracht. Wozu das ganze? 

 

Quelle: DLR

 

 

Diese aufwendige Mission fand statt unter dem Namen SRTM. Dies steht für Shuttle Radar Topography Mission. Das große Ziel dieser Mission ist die Erstellung eines möglichst hoch aufgelösten, globalen Höhenmodells, das Werte auch für jene Regionen beinhaltet, die nur schwer zugänglich sind. Seit dem 11. September 2001 wissen wir, dass dies v.a. für militärische Zwecke von enormer Wichtigkeit ist. Und so verwundert es nicht, dass genau aus dieser Ecke das Geld für solche Aktionen kommt ...

 

Quelle: DLR