Aufklärung mittels Optik-Radar Datenfusion

Abstract

Ein raumgestütztes Radarabbildungssystem mit synthetischer Apertur (SAR) bildet durch seine Unabhängigkeit von der Tageszeit und den vorherrschenden Wetterbedingungen ein ideales Werkzeug in der Fernerkundung. In der Praxis ist die Interpretation der resultierenden Bilddaten jedoch eine äußerst herausfordernde Aufgabe auf Grund der zahlreichen radarspezifischen Ausbreitungs- und Geometrieeffekte. Zusätzlich ist eine Fusion mit optischem Bildmaterial keine einfache Aufgabe, da sich die Koordinatensysteme der jeweiligen Bildebenen stark unterscheiden. Üblicherweise werden für eine Anpassung der Koordinatensysteme die Bilddaten orthorektifiziert. Durch diese Vorgehensweise wird die ohnehin schon schwierige Interpretation der Radardaten jedoch weiter erschwert. Im Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme des DLR wurde eine Methode entwickelt, welche Radardaten in der ursprünglichen Bildebene der Schrägentfernung belässt und stattdessen optische Daten in diese Ebene transformiert. Auf diese Weise bleibt die Interpretierbarkeit beider Bilddaten weitgehend erhalten. Für die Fusion wird außerdem ein möglichst genaues Höhenmodell der Zielszene benötigt. Die Methode kann einerseits zur nutzergestützten Zielerkennung, oder durch Fusion der gesamten Zielszene zur Verbesserung der Interpretierbarkeit des Radarbildes verwendet werden. Für die Zielerkennung werden exakte 3D-Modelldaten als optische Information benötigt, wogegen in der Fusion von großflächigen SAR-Bildern optische Orthodaten kombiniert mit einem Höhenmodell die Ausgangsbasis bilden. Dieser Vortrag zeigt die Vorgehensweise der Datenfusion Schritt für Schritt an Hand mehrerer Anwendungsbeispiele mit hoch aufgelöstem TerraSAR-X Datenmaterial.