Abschlussarbeiten
Erarbeitung eines Workflows zur automatisierten Generierung hochauflösender Geländemodelle (Münster, Deutschland) und photorealistischer 3D-Visualisierungen (Barrancas Blancas Becken, Chile)
Art der Abschlussarbeit
Diplomarbeit
Autoren
- Köhler, Sebastian
Betreuer
- Prof. Dr.phil.habil. Manfred Buchroithner
Weitere Betreuer
Dipl.-Ing. Heiner Roßmann, EFTAS Fernerkundung Technologietransfer GmbH, Münster
Abstract
Digitale Gelände- (DGM) und Oberflächenmodelle (DOM) bilden die Grundlage vieler Anwendungen.rnSie werden beispielsweise zur Generierung von 3D-Gebäude- und Landschaftsmodellen,rnvon Orthophotos oder zur Visualisierung verschiedener Sachverhalte genutzt. Neben etabliertenrnMethoden wie dem Airborne-Laserscanning lassen sich 3D-Punktwolken aus Luftbildernrnableiten. Das dabei verwendete Verfahren zum Auffinden homologer Punkte wird als Matchingrnbezeichnet. Dieses hat seinen Ursprung bereits in den frühen 1950er Jahren, wird jedoch erstrnseit wenigen Jahren zur Ableitung digitaler Modelle genutzt. Erst mit der Verbesserung derrnQualität digitaler Luftbilder sowie der Entwicklung zuverlässiger Matching-Algorithmen wurdernes möglich, digitale Gelände- und Oberflächenmodelle mit hoher Genauigkeit und Punktdichternabzuleiten. Eines dieser neuen Verfahren ist das Semi-Global Matching (SGM). Es erlaubt diernZuordnung jedes Bildpixels und generiert damit hochverdichtete 3D-Punktwolken.rnMit der Softwareaktualisierung auf die Version 5.4 wurde das SGM in geänderter Form alsrnCost-Based Matching (CBM) in das Anwendungsprogramm MATCH-T DSM der Firma INPHOrnübernommen. Im Verlauf der Arbeit wird das pixelweise Matching näher betrachtet undrndie Ergebnisse denen bisheriger Algorithmen gegenübergestellt. Des Weiteren werden die zurrnModellberechnung benötigten Parameter untersucht und die für eine Anwendung optimalenrnWerte bestimmt. Ein weiterer Aspekt behandelt die Filterung der Punktwolken. Damit könnenrnkünstliche Objekte aus den Modellen entfernt und die Punkte ihrer Klasse zugewiesen werden.rnDie Einteilung nach Gebäude oder Vegetation lässt sich für spätere Aufgaben wie beispielsweisernder Änderungskartierung nutzen. Es konnte gezeigt werden, dass die selbst entwickelten Algorithmen deutlich bessere Resultate liefern als die von INPHO vorgegebenen Einstellungen. Derrnerste Teil der Arbeit schließt mit der Zusammenstellung eines Arbeitsablaufs ab. In ihm sind diernwichtigsten Schritte zur Ableitung eines DGM aus Luftbildern in Verbindung mit Empfehlungenrnzur Wahl optimaler Parameter wiedergegeben.rnUnter Berücksichtigung der vorherigen Erkenntnisse wird die Untersuchung auf ein zweites Gebiet,rndas Barrancas Blancas Becken in Chile, fortgesetzt. Trotz des schwierigen Terrains derrnHochanden lassen sich qualitativ hochwertige Geländemodelle erzeugen. Mit ihnen werden sodannrnweitere Berechnungen in Form von Volumenabschätzungen des im Becken erodierten Materialsrndurchgeführt.
Zugeordnete Forschungsschwerpunkte
- Echt-3D-Visualisierung (raumbezogener Daten)
Schlagwörter
Gelände-/Oberflächenmodell, Semi-Global Matching, Parametereinstellung, Punktwolke, Filterung, Arbeitsablauf, Volumenberechnung
Berichtsjahr
2013