Hochauflösende Oberflächenmodelle und Multispektrale Bilddaten der UltraCamX für den praktischen Einsatz in der städtischen Fernerkundung am Beispiel der Berliner Innenstadt 2008

Kurzfassung

Aufgrund der heterogenen Ausprägung von urbanen Räumen und des stetigen Veränderungsprozesses vieler Groß- und Megastädte dienen sehr hochauflösende Fernerkundungsdaten als geeignete Basis für das Monitoring von Flächen- und Bebauungsstrukturen. Auf diesem Hintergrund werden neuartige Produkte der großformatigen digitalen Matrixkamera UltraCamX (UCX) vorgestellt. Zu diesen zählt das kantenscharfe Digitale Oberflächenmodell (DOM) für die 2,5D-Objektinformation, das am DLR mit einem eigens entwickelten Matching-Algortihmus erzeugt wird. Dieses DOM dient anschließend der Erzeugung von multispektralen lagekorrigierten True-Orthobildern in den Kanälen Rot, Grün, Blau und dem nahen Infrarot. Im Zusammenspiel mit der hohen geometrischen Auflösung von 15 cm wird die Erfassung kleinster Objekte im Bild ermöglicht. Die radiometrische Tiefe von 16 Bit begünstigt überdies die Klassifizierung in Schatten, wodurch auch eine zuverlässigere Ermittlung des Versiegelungsgrades realisierbar ist. Mit der Befliegung im Juni 2008 wurde die gesamte Berliner Stadtfläche in 44 Flugstreifen (ca. 600 km²) aus rund 2000 m über NN mit einer Längsüberlappung von 80 % und einer Querüberlappung von 60 % aufgenommen. Diese Parameterkonstellation begünstigt auf diese Weise eine getreue Abbildung der städtischen Oberflächenstrukturen. Mit der Verfügbarkeit der hochauflösenden Produkte der UCX in Kombination mit bekannten Methoden zur Informationsgewinnung aus Luftbilddaten ergibt sich ein deutlicher Mehrwert für städtische Fragestellungen. Die bisher so nicht da gewesene hohe Genauigkeit verbunden mit der geometrischen Auflösung ermöglicht die genaue Ableitung von charakteristischen Objektmerkmalen. Zu nennen sind z. B. Gebäudehöhen, Dachformen und deren Beschaffenheit, die Unterscheidung von Vegetationsarten sowie Eigenschaften von Oberflächenversiegelung. Die Kombination dieser gewonnen Attribute, betrachtet im städtischen Kontext, gibt ferner Informationen über hierarchische Beziehungen zur Herleitung von Strukturmaßen und bedient ebenso Ansprüche für städtische Planungs- und vielseitige Monitoringzwecke. Gezeigt wird in verschieden Anwendungen, dass die hohe Auflösung in Verbindung mit dem Oberflächenmodell den Erfolg der Objekterfassung steigert.