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Die DPP-Methode: ein einfacher empirischer Ansatz zur Korrektur atmosphärischer Effekte in HRSC-AX Scannerdaten

Bucher, Tilman (2007) Die DPP-Methode: ein einfacher empirischer Ansatz zur Korrektur atmosphärischer Effekte in HRSC-AX Scannerdaten. In: Vorträge Dreiländertagung SGPBF, DGPF und OVG 27. Wissenschaftlich-Technische Jahrestagung der DGPF 19. - 21. Juni 2007 in Muttenz, Basel, Von der Medizintechnik bis zur Planetenforschung - Photogrammetrie und Fernerkundung für das 21. Jahrhundert, 16, pp. 181-188. Dreiländertagung SGPBF, DGPF und OVG, 27. Wissenschaftlich-Technische Jahrestagung der DGPF 2007, 2007-06-19 - 2007-06-21, Muttenz (Schweiz). ISSN 0942-2870

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Abstract

Die HRSC-AX (High Resolution Stereo Camera - Airborne eXtended) ist ein multispektraler Mehrzeilen Stereo-Scanner, der am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin entwickelt wurde und im Rahmen der Erdfernerkundung betrieben wird. Die HRSC-AX ist eine Weiterentwicklung der HRSC, welche im Rahmen der MARS EXPRESS Mission der ESA den Mars aufnimmt. Aufgrund der Wellenlängenabhängigkeit atmosphärischer Streuprozesse sind die Bilddaten kurzwelliger Kanäle von diesen am stärksten betroffen, aufgrund ihrer Richtungsabhängigkeit ist ihr Einfluss innerhalb eines Bildstreifens nicht konstant. Das Aufnahmeprinzip des Pushbroom-Scanners erlaubt die vereinfachte Annahme, dass alle Pixel einer Bildspalte unter annährend derselben Beleuchtungs- und Beobachtungsgeometrie aufgenommen wurden und denselben Atmosphäreneinfluss aufweisen. Dies wird im Rahmen der DPP-Methode ("Dark-Pixel-Profile" bzw. "Dunkel-Pixel-Profil") - basierend auf der Dark-Pixel-Methode (z.B. Chavez, 1988) - genutzt, indem für jeden Flugstreifen jedes Kanals blickwinkelabhängige Statistiken und Histogramme berechnet werden. Lokale Variationen der Atmosphäreneffekte (z.B. durch Topographie, Nachbarschaftseffekte) können nicht erfasst werden. Der statistische Ansatz beruht auf der Annahme, dass aufgrund langer Bildstreifen, hoher geometrischer Auflösung (reine Schattenpixel) und weiter Verbreitung eines homogenen Objekts mit niedrigem Reflektionsgrad in jeder Bildspalte Pixel mit sehr geringem Bodensignal vorhanden sind. Dies ist ein in den Kanälen blau, grün und rot bei schattiger Vegetation (Wald) meist gegeben. Durch eine Minimums-Operation wird aus spaltenweisen Histogrammen ein Profil der dunkelsten Pixel erzeugt (DPP) und geglättet. Dieses Profil, dessen Form charakteristisch ist für die jeweiligen Beobachtungs- und Atmosphärenbedingungen, wird als Offset zur Korrektur verwendet. Die DPP-Methode wurde in der Prozessierung großer Datensätze in Mitteleuropa angewandt. Im Vergleich zur Prozessierung unkorrigierter Datensätze weisen sie eine visuell gleichwertige oder bessere Qualität (Homogenität, Kontrast) auf. Die Vorteile der DPP-Methode im Vergleich zu anderen Atmosphärenkorrekturmethoden sind ihre Einfachheit und Robustheit, die Anwendbarkeit auf radiometrisch nicht absolut kalibrierte Daten und auf geometrisch unkorrigierte Daten (keine Co-Registrierung nötig), sowie die Schnelligkeit in der Prozessierung sehr großer Datenmengen.

Document Type:Conference or Workshop Item (Poster)
Title:Die DPP-Methode: ein einfacher empirischer Ansatz zur Korrektur atmosphärischer Effekte in HRSC-AX Scannerdaten
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
Bucher, TilmanUNSPECIFIED
Date:2007
Journal or Publication Title:Vorträge Dreiländertagung SGPBF, DGPF und OVG 27. Wissenschaftlich-Technische Jahrestagung der DGPF 19. - 21. Juni 2007 in Muttenz, Basel, Von der Medizintechnik bis zur Planetenforschung - Photogrammetrie und Fernerkundung für das 21. Jahrhundert
Refereed publication:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Volume:16
Page Range:pp. 181-188
Editors:
EditorsEmail
Seyfert, EckhardtUNSPECIFIED
Series Name:Publikationen der Deutschen Gesellschaft für Photogrammetrie, Fernerkundung und Geoinformation (DGPF) e.V.
ISSN:0942-2870
Status:Published
Keywords:HRSC, DPP, Dunkel-Pixel-Profil, atmosphärisch, Streuprozess
Event Title:Dreiländertagung SGPBF, DGPF und OVG, 27. Wissenschaftlich-Technische Jahrestagung der DGPF 2007
Event Location:Muttenz (Schweiz)
Event Type:international Conference
Event Dates:2007-06-19 - 2007-06-21
Organizer:DGPF, SGPBF, OVG
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport (old)
HGF - Program:Space (old)
HGF - Program Themes:W EO - Erdbeobachtung
DLR - Research area:Space
DLR - Program:W EO - Erdbeobachtung
DLR - Research theme (Project):W -- no assignement (old)
Location: Berlin-Adlershof
Institutes and Institutions:Optical Information Systems
Deposited By: Ute Dombrowski
Deposited On:17 Sep 2007
Last Modified:27 Apr 2009 14:21

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