Ausführung
1. Befliegungsdaten
| / | Ersterfassung 1999 | Wiederholung 2002 |
|---|---|---|
| Befliegungsdatum | 29.03. - 01.04.1999 | 08.09. - 12.10.2002 |
| Gebiet | 1 , 2 , 3 | 1 , 2 , 3, 4 |
| Gesamtfläche | 427,6 km² | 614 km² |
| Gebietsfläche 1 | 23,3 km² | 56 km² |
| Gebietsfläche 2 | 122,3 km² | 134 km² |
| Gebietsfläche 3 | 282,0 km² | 368 km² |
| Gebietsfläche 4 | 56 km² | |
| Abstand der Flugachsen | 300 m | 300 m |
| Flughöhe über Grund | 830 m | 1000 m |
| Fluggeschwindigkeit | 80 m/s; 155 kn | 65 m/s; 126 kn |
| Lasermessrate | 4.000 Hz | 25.000 Hz |
| Scanfrequenz | 12 Hz | 25 Hz |
| Scanwinkel | 16° | 20° |
| Streifenbreite | 476 m | 730 m |
| Streifenüberlappung | 176 m | 420 m |
| Wind | SO, 1 Bft | O, 2 Bft |
| Laserpunkte | 47.444.654 | 404.263.376 |
| Bodenpunkte | 47.239.482 | 344.659.733 |
| mittlerer Punktabstand der Bodenpunkte | 3,0 m | 1,2 m |
2. Methodik
Laserscanning
Die Laserscannermessung ist ein flugzeuggestütztes Verfahren zur topographischen Geländeaufnahme. Sie ist gekennzeichnet durch einen weitgehend automatisierten Messablauf mit vollständig digitaler Datenaufzeichnung und anschließender rein computerbasierter Auswertung. Die Erfassung großer Gebiete mit einer hohen Punktdichte bei hoher Präzision kann damit zügig und kostengünstig erfolgen.
Prinzip des Laserscannermessung
Bei der Laserscannermessung werden von einem im Flugzeug eingebauten System in regelmäßigen Abständen Laserimpulse ausgesendet, welche vom Erdboden und den darauf befindlichen Objekten reflektiert werden. Durch Laufzeitmessung wird die Entfernung zwischen dem Laser und der Geländeoberfläche bestimmt. Der Laserimpuls wird zudem quer zur Flugrichtung durch einen rotierenden Spiegel (Scanner) abgelenkt. Dadurch wird bei der Laserscannermessung eine Fläche (z.B. 730 m Streifenbreite bei 1000 m Flughöhe und ±20° Scanwinkel) durch Messpunkte abgedeckt.
Das Laserscannersystem vereinigt die drei aufeinander abgestimmten Messsensoren GPS (Global Positioning System), Inertiales Navigationssystem (INS) und Laserdistanzmessung zu einem komplexen Messsystem. Ein Bordcomputer steuert die Einzelkomponenten und speichert die Daten zeitsynchronisiert ab. Die dreidimensionalen Laserpunkte werden mit Hilfe von räumlichen Vektoren berechnet, deren Anfangspunkte durch GPS, deren Richtung durch INS und deren Längen durch Entfernungsmessung bestimmt werden.
Eine charakteristische Systemeigenschaft im Vergleich zu Bildflügen ist der erweiterte Befliegungszeitraum. Grundsätzlich können Laserscannerbefliegungen sowohl zu jeder Jahreszeit als auch zu jeder Tages- und Nachtzeit durchgeführt werden, vorausgesetzt, zwischen dem Flugzeug und der zu erfassenden Oberfläche befinden sich keine Hindernisse (z.B. Wolken, Niederschlag). Da in den meisten Fällen die Erdoberfläche erfasst werden soll, bieten sich die Monate November bis April wegen der günstigen Vegetationsverhältnisse (kein/wenig Laub und Bodenbewuchs) an.
Generell wird beim Laserscanningverfahren in einem vergleichbar kurzen Zeitraum eine Punktdichte gemessen, die mit keinem anderen Verfahren erreicht werden kann. Die Laserscannermessung ist eine wirtschaftliche Alternative zur topographischen Geländeaufnahme in Anwendungsgebieten, in denen konventionelle Verfahren schwierig, unmöglich oder unwirtschaftlich (z.B. in Waldgebieten oder im Wattenmeer) sind. Bei einer konstant hohen Genauigkeit der Punkte können somit Produkte geliefert werden, die die Vorteile des Laserscanningverfahrens Genauigkeit, Schnelligkeit und Flexibilität bei geringen Kosten widerspiegeln.
3. Auswertung
Die Auswertung gliedert sich in folgende Arbeitsschritte:
- Datenaufbereitung
- GPS-Auswertung
- Überprüfung der Systemkalibrierung
- Berechnung der Koordinaten aller Laserpunkte im Landessystem
- Automatische Klassifizierung der Laserpunkte
- Überprüfung der automatischen Klassifizierung
- Berechnung der digitalen Höhenmodelle.