Fernerkundung - Methodik - Radar und LiDAR
Fernerkundung - Methodik - Radar
Leitung: Prof. Dr. Andreas Reigber
Abbildende Radarsysteme sind Fernerkundungssensoren, die mittels Abstrahlung und Empfang von Mikrowellen eine Reflektivitätskarte des beleuchteten Gebiets erstellen. Besondere Bedeutung hat dabei insbesondere das Radar mit synthetischer Apertur (SAR), was auf die hohe Auflösung und mannigfaltigen Informationsgehalt von SAR-Daten zurückzuführen ist. Da ein SAR-System ähnlich einem Laser mit einer eigenen Beleuchtung arbeitet, kann es unabhängig von der Tageszeit, und aufgrund der Verwendung von Mikrowellen auch bei Bewölkung ohne Einschränkungen eingesetzt werden. Es ist daher für die regelmäßige und zuverlässige Erfassung von Daten besonders geeignet. Moderne SAR-Satellitensysteme, wie etwa TerraSAR-X (DLR) erzielen geometrische Auflösung von deutlich unter einem Meter, flugzeuggestützte SAR-Systeme noch deutlich darunter. Radarbilder besitzen dabei einen anders gearteten Informationsgehalt als Daten, die im optischen bzw. Infrarotbereich erzeugt wurden und bilden daher eine interessante komplementäre Datenbasis. In den letzten Jahren etablierten sich vor allem die SAR-Interferometrie (InSAR) als und die SAR Polarimetrie (PolSAR) als bedeutende Erweiterungen der konventionellen Radarabbildung. Mit interferometrischen Techniken ist es möglich, ähnlich wie mit photogrammetrischen Verfahren, präzise Höhenmodelle der Erdoberfläche zu erzeugen. Die Satellitenmissionen TanDEM-X ist beispielsweise dediziert für den Zweck der Erzeugung eines hochgenauen globalen Höhenmodells entworfen worden. Zusätzlich lassen sich mit InSAR Techniken auch langsame Bodendeformationen im Zentimeter- bis Millimeterbereich detektieren. Polarimetrisches SAR hingegen erlaubt eine verbesserte Charakterisierung des Rückstreuprozesses am Boden und ermöglicht damit u.a. die Schätzung verschiedener biophysikalischer Parameter (Bodenfeuchte, Waldhöhen).
Fernerkundung - Methodik - LiDAR
Leitung: Prof. Dr. Gottfried Mandlburger
Flugzeuglaserscanning hat sich mittlerweile als Methode zur Gewinnung dichter und genauer Höhendaten etabliert, die als Grundlage etwa zur Erzeugung von Geländemodellen in Wäldern und 3D-Stadtmodellen dienen. Auch hier ist ein bedeutender technischer Fortschritt zu beobachten: Beschränkten sich solche Daten früher auf den Ort des ersten, letzten oder beider Echos, so liefern neuere Sensoren weitere Information, zum Beispiel Maximalamplitude und Breite jedes Echos. Die modernsten Systeme digitalisieren den zeitlichen Verlauf des Sendepulses sowie der empfangenen Echos. Durch geeignete Verarbeitung der Signalform sind Rückschlüsse auf die Struktur der beleuchteten Objekte möglich, dies ist insbesondere zur Analyse von Vegetationsbereichen von Interesse.
Arbeitsgebiete – Terms of Reference - SAR
- Umweltmonitoring mit SAR
- Klassifikation von SAR Daten
- SAR in urbanen Gebieten
- Analyse von Zeitreihen
- Erzeugung hochgenauer Höhenmodelle
- Messung von Bodenbewegungen
- Fusion von SAR-Daten
- Neuartige Sensortechniken
Photogrammetrie - Optische 3D-Messtechnik
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Photogrammetrie - Optische 3D-Messtechnik
Leitung: Prof. Dr.-Ing. Danilo Schneider, Dr.-Ing. Maria Chizhova
Optische 3D-Messtechnik ist in vielen Bereichen anzutreffen: in Industrie, Architektur, Denkmalpflege, Geowissenschaften, Medizin, Robotik, autonomem Fahren und in vielen weiteren Anwendungen.
So werden mit optischen 3D-Messsystemen industrielle Bauteile auf ihre Qualität kontrolliert, es werden Gebäudefassaden mit Kameras erfasst und 3D-Oberflächen- und BIM-Modelle erstellt, es kann mit terrestrischen Laserscannern die Erosion von Gebirgshängen überwacht werden, es werden 3D-Modelle in der Medizin erzeugt um Prothesen herzustellen, kamerabasierte Systeme unterstützen mittels Augmented Reality Ärzte bei der Operation und dienen Robotern zur Navigation in komplexen Umgebungen – um nur ein paar wenige Beispiele zu nennen.
Der Arbeitskreis „Optische 3D-Messtechnik“ versteht sich dabei als Plattform für Wissenschaftler, Dienstleister, Geräte- und Softwarehersteller sowie für Anwender solcher 3D-Messsysteme. Dabei werden insbesondere aktuelle Methoden und Strategien zur Automatisierung der Aufnahme und Auswertung von Bild- und Laserscannerdaten für konventionelle und neuartige Messaufgaben adressiert. Es spielen aktuelle Verfahren wie Structure-from-Motion, Deep Learning, SLAM und Matching, moderne Sensoren wie ToF- und Wärmebildkameras sowie Fragen der Genauigkeit und Zuverlässigkeit und damit der Kalibrierung von Messsystemen eine entscheidende Rolle.
Der Arbeitskreis unterstützt verschiedene Veranstaltungen wie die Oldenburger 3D-Tage, die LowCost3D, die Optical 3D Metrology, das UAV-Seminar des DVW und natürlich die Jahrestagung der DGPF, bei der regelmäßig 2 Sitzungen vom Arbeitskreis ausgerichtet werden. Weiterhin setzt sich der Arbeitskreis „Optische 3D-Messtechnik“ dafür ein, dass die genannten Themen in die Berufsausbildung und Lehre an Hochschulen einfließen und stellt die Schnittstelle zu internationalen Arbeitsgruppen zum gleichen Thema, z.B. der Commission II „Photogrammetry“ der ISPRS, oder zu internationalen Journals, z.B. dem Photogrammetric Record, dar.
Arbeitsgebiete – Terms of Reference
- Nahbereichsphotogrammetrie
- Optische 3D-Messtechnik
- Terrestrisches und mobiles Laserscanning
- Photogrammetrie und Laserscanning in der Denkmalpflege
- Sensorintegration und Systemkalibrierung
- Aufnahme- und Auswertestrategien
- Prozessorientierte Auswertung und Automation
- 3D-Modellierung
Charakterisierung aktueller Forschungsfelder
- Industrielle Nahbereichsphotogrammetrie
- Bildbasierte 3D-Modellierung in unterschiedlichsten Anwendungen
- Beurteilung und Optimierung der Qualität von 3D-Produkten
- Geometrische Modellierung und Kalibrierung von 3D-Messsystemen
- Terrestrisches und mobiles Laserscanning
- Simulation von Messverfahren und
- Methoden der 3D-Punktwolkenverarbeitung
- Photogrammetrie im automatisierten und autonomen Fahren
- UAV – Datenaufnahme und -auswertung
- Fusion von 3D-Daten unterschiedlicher optischer Sensoren
- Monitoring in geowissenschaftlichen Anwendungen
- Photogrammetrie mit Low-Cost-Sensoren und Smartphones
- Automatisierung von Messabläufen von Aufnahme bis Auswertung
- moderne Sensoren wie ToF- und Wärmebildkameras
- Historic Building Information Modeling (HBIM)
- Digitale Archivierung & Datenbanken
- Visualisierung/Digitale Rekonstruktion
Arbeitskreis-relevante Veranstaltungen
Arbeitskreis-relevante Veranstaltungen finden Sie auf der Seite "Termine" oder rechts auf dieser Seite.
Ehemalige Leiter des Arbeitskreises
- 2010-2016 Prof. Dipl.-Ing. Thomas P. Kersten (HafenCity Universität Hamburg)
- 2002-2010 Prof. Dr.-Ing. Heinz-Jürgen Pryzbilla (Hochschule Bochum)
- 1993-2002 Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Luhmann (Jade Hochschule Oldenburg)
- Prof. Wester-Ebbinghaus
Kontakt
Für inhaltliche oder organisatorische Fragen sowie Anregungen mit Bezug zu den oben genannten Themenfeldern können Sie uns gern kontaktieren: www.photogrammetrie.de.
aktualisiert am 11.07.2023 von Danilo Schneider
Fernerkundung - Methodik - Multi- und Hyperspektral
Fernerkundung - Methodik - Multi- und Hyperspektral
Leitung: Dr. Andràs Jung, Prof. Dr. Michael Vohland
Multi- und hyperspektrale Daten liefern Informationen für eine Fülle von unterschiedlich komplexen Anwendungen – beispielsweise in den Bereichen der Umwelt- und Erdsystemwissenschaften, im Agrar- und Forstbereich, in der Medizintechnik oder zur Oberflächendetektion und Materialkunde. Technische Entwicklungen in den letzten zwei Dekaden haben zu einer deutlichen Diversifizierung im Bereich von Sensoren (z.B. Scanning vs. Snapshot im Bereich abbildender Sensoren oder nahes vs. mittleres Infrarot im Bereich portabler Spektrometer) und Plattformen geführt; letzteres wird besonders eindrucksvoll durch hyperspektrale Satellitenmissionen wie PRISMA oder EnMAP dokumentiert. Somit existiert hyperspektrale Bildgebung, die die Vorteile der optischen Spektroskopie und der Bilderzeugung miteinander kombiniert, von der mikroskopischen Skala bis hin zur Landschaftsskala in unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Auflösungen.
Die Methoden der Datenverarbeitung, -transformation und -analyse können je nach Datentyp und Auswertungsziel spezifisch variieren. Universelle Analysetechniken bieten wiederum den Vorteil, dass sie skaleninvariant eingesetzt werden können. Das Ziel des Arbeitskreises (AK) ist es, aktuelle Entwicklungen bei der Analyse von abbildenden und nicht-abbildenden Spektraldaten aufzugreifen und innerhalb des jeweiligen thematischen Kontexts zu vertiefen. Dies integriert Daten unterschiedlicher Beobachtungsskalen, von Labor- über Feldmessungen (close range- und proximal sensing) bis hin zu Fernerkundungsdaten (air- und spaceborne). Optimierte Auswertungskonzepte verlangen oftmals ein „Data blending“ der unterschiedlichen Daten, also die Kombination verschiedener Aufnahmetechniken (Multisensoransätze) und die Fusion unterschiedlich aufgelöster Daten, die über Down- bzw. Upscaling miteinander verknüpft werden können.
Arbeitsgebiete – Terms of Reference
- Neue Sensorentwicklungen im Bereich der hyper- und multispektralen Bildgebung
- Kalibration bzw. Interkalibration verschiedener optischer Sensoren
- Anwendungen nicht-abbildender und abbildender Spektroskopie (Labor und Gelände)
- Spektrale Bibliotheken und Datenqualität, spektrale Messtechnik, Standards und Reproduzierbarkeit von Messungen
- Multisensorkonzepte und Fusion unterschiedlich skalierter Daten
- Multivariate Datenanalyse, maschinelles und „tiefes“ Lernen
AK-relevante Veranstaltungen
- 12.-14.03. 2024: DGPF – 44. Wissenschaftlich-technische Jahrestagung der DGPF (Remagen)
Mailingliste
https://www.listserv.dfn.de/sympa/info/ak_hyperspektralDas SpecTour Projekt wurde 2009 unter Leitung unseres Arbeitskreises innerhalb der DGPF gestartet und 2013 mit Erfolg abgeschlossen. Unser Kernziel war ein internationaler Vergleich von spektroskopischen Messmethoden und Techniken. Die Messungen bezogen sich damals ausschließlich auf nicht-bildgebende Spektrometer. Inzwischen hat sich die Anzahl hyperspektraler Messkameras sehr erhöht. Unsere Messkultur und Technik sollten wieder gesichtet und dokumentiert werden. Innerhalb eines Ringversuches wird das internationale DGPF Neuprojekt koordiniert und durchgeführt. Projektstart ist für 2019 angekündigt.
Geoinformatik - Methodik
Geoinformatik - Methodik
Leitung: Prof. Dr. René Westerholt, Ass.-Prof. Dr. Franz-Benjamin Mocnik
Die Geoinformatik entwickelt Methoden zur Erfassung, Verwaltung, Analyse und Visualisierung raumbezogener Information. Sie liefert unter anderem wichtige Grundlagen für Geoinformationssysteme und Standortbasierte Dienste. Dadurch können einerseits Domänenexperten wie Stadtplaner in ihren Entscheidungsprozessen unterstützt werden. Anderseits wird Anwendern in Alltagssituationen geholfen – beispielsweise bei der Navigation in einem unbekannten Gebiet. Bei der Methodenentwicklung beziehen sich Geoinformatiker auf die Mathematik und Informatik, indem sie zum Beispiel neue statistische Verfahren und Algorithmen entwickeln. Aufgrund der stark ausgeprägten räumlichen Komponente von Geoinformation spielen geometrische Analyseverfahren eine wichtige Rolle, aber auch graphentheoretische Konzepte zur Analyse räumlicher Netze und wahrscheinlichkeitstheoretische Ansätze für den Umgang mit Unsicherheiten in der gegebenen Datengrundlage. Im Rahmen der DGPF arbeiten Geoinformatiker eng mit Photogrammetern und Fernerkundlern zusammen, wobei sie gemeinsame Grundlagen entwickeln.
6. DGPF-Doktorandenkolloquium (neuer Termin 2023!)
Der AK Geoinformatik – Methodik veranstaltet am 31. März 2023 sein 6. Doktorandenseminar im Rahmen einer online-Veranstaltung. Das Kolloquium hat erstmals keine fest vorgegebenen Themen und soll so allen Doktoranden die Möglichkeit geben, die laufenden oder geplanten Forschungsarbeiten in einem lockeren Rahmen und abseits der ausgetretenen Pfade des Institutsalltags zu präsentieren. Auf diese Weise können die Teilnehmer neue Perspektiven auf ihre Ideen gewinnen und sich darüber hinaus mit anderen Nachwuchswissenschaftlern vernetzen. Beitragseinreichungen (Abstrakt, 200-300 Worte) sind bis zum 24. Februar 2023 möglich.Alle weiteren Informationen finden sich hier.
Arbeitsgebiete – Areas of activity
- Integration von GIS und Bilddaten
- Automation der GIS-Analyse
- Erweiterung von GIS um dritte Dimension und Zeit
- Amtliche Geo-Datenbestände
- Datenintegration
- Systeminteroperabilität und Standards für Datenzugriff und -austausch
- Geodateninfrastrukturen
- Neue Visualisierungstechniken
- Automation in der kartographischen Generalisierung
- Geodatenaggregation, -abstraktion und -interpretation
- Mobile GIS
- Integration von GIS und CA(A)D
- Berücksichtigung von Unsicherheit und Unschärfe in GIS
- Nutzung von GIS bei der Bild- und Laserdateninterpretation
Fernerkundung - Anwendung - Geologie und Hydrographie
Fernerkundung - Anwendung - Geologie
Leitung: Prof. Dr. Mahdi Motagh
Radar- und optische Fernerkundungstechnologien sind wichtig für ein besseres Verständnis der Prozesse im Zusammenhang mit natürlichen und anthropogenen Geohazards, den Problemen bei der Nutzung der Umwelt z.B. auch beim Abbau von Lagerstätten, der Übernutzung von Grundwasser, dem Verlust von Boden durch Erosion usw. und andere Auswirkungen, die das Handeln auf den menschlichen Lebensraum haben. In den vergangenen Jahren haben sich verstärkt komplexe Interpretationen aus optischen und Radardaten an geologischen Strukturen durchgesetzt (vgl. u. a. Arbeiten zu Erdbeben, Gletscherdynamik, Hangrutschungen, Vulkanen, Subsidence, Grundwasser, Gasreservoirs u.a.). Gleichzeitig hat sich auch die hyperspektrale FE schnell weiterentwickelt. Für die geologische Anwendung bedeutet dies, dass jetzt erstmals die Detektion von Mineralen möglich wird und demnächst operationell verfügbar sein wird. Dazu gibt es eine Vielzahl von Gerätentwicklungen, die die hyperspektrale Anwendung auf geologische Strukturen sowohl im Gelände (Feldspektrometer), im Labor, als auch „airborne“ oder von „space“ aus ermöglicht. Auch durch den bevorstehenden Start von EnMap und ähnlichen Satelliten wird es einen spürbaren Ruck in diesem Sektor geben. Angesichts der vielfachen Querschnittsbeziehungen zwischen Radar, Optik, Hyperspektral, und GIS ergibt sich bei der Interpretation von Fernerkundungsdaten in der Zukunft die Notwendigkeit einer komplexen Herangehensweise. .
Fernerkundung - Anwendung - Hydrographie
Leitung: Dr. Katja Richter
Die Erfassung der Unterwassertopografie wird als Hydrographie (griech.: hydor „Wasser“, graphein „schreiben“) oder Bathymetrie (griech.: bathýs „tief“, métron „Maß“) bezeichnet und ist von großer sozioökonomischer und ökologischer Bedeutung. Zu den Anwendungsfeldern zählen u.a. Schifffahrt, Wasserwirtschaft, Gewässerökologie, Hydrobiologie, Gefahrenzonenplanung, Naturgefahrenmanagment, etc. Während die Erfassung von tiefen und trüben Gewässern (Seen, schiffbaren Flüsse, tiefere Küstengewässer) in der Regel mittels Sonarvermessung (Echolot) erfolgt, sind aktive und passive optische Fernerkundungsmethoden zur effizienten und großflächigen Vermessung von klaren seichten Gewässern wie z. B. Alpenflüssen, Uferzonen von stehenden und fließenden Gewässern und Klarwasser-Küstenbereichen geeignet. Dabei kommen folgende flugzeuggetragene Methoden zum Einsatz: (i) Tiefenbestimmung durch Analyse der Radiometrie multispektraler Bilder (ii) Mehrmedienphotogrammetrie und (iii) Laserbathymetrie. Bei der spektralen Tiefenbestimmung werden Reflexionen der Sonnenstrahlung vom Gewässerboden zur Tiefenbestimmung benutzt, indem ein Zusammenhang zwischen Farbe bzw. Grauwerten im Bild und Tiefe aus Referenzmessungen hergestellt wird. Bei der Mehrmedienphotogrammetrie erfolgt die 3D Rekonstruktion durch den Schnitt von zwei oder mehreren Bildstrahlen, die sich im selben Objektpunkt schneiden. Gegenüber der klassischen Photogrammetrie besteht zusätzliche Komplexität durch die Strahlablenkung (Refraktion) an der Wasseroberfläche. Die Laserbathymetrie hingegen ist ein aktives Verfahren basierend auf der Laufzeitmessung von kurzen grüne Laserpulsen. Auch hier muss bei der Datenauswertung der unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht in der Luft und in Wasser sowie der Strahlbrechung an der Grenzschicht Rechnung getragen werden. Die mittels Photogrammetrie und optischer Fernerkundung erzielbaren Messtiefen hängen wesentlich von der Gewässertrübung und der Reflektivität bzw. Struktur des Gewässerbodens ab. Der Arbeitskreis Hydrographie stellt eine Plattform für Weiterentwicklung, und Erfahrungsaustausch zu allen oben genannten Verfahren der Gewässervermessung dar.
Arbeitsgebiete – Terms of Reference
- Automatische Analyse und Frühwarnung von Hangrutschungen und Felsstürze
- Kontinentale Analyse von Sentienel-1 Daten zur Erfassung von geophysikalischen Prozessen
- Laserbathymetrie (Full-waveform-Analyse, Verbesserung der Eindringtiefen durch Signalanalyse, Ableitung von Gewässertrübung, Modellierung der Wasseroberfläche für präzise Refraktionskorrektur, Entwicklung von Fehlermodellen)
- Mehrmedienphotogrammetrie (Unterwasser-Nahbereichsphotogrammetrie zur Erfassung von Korallenriffen, Schiffswracks, Unterwasserinfrastruktur, Fusion simultan erfasster Scan und Bilddaten)
- Multispektrale Tiefenbestimmung (Bathymetrie mittels Deep Learning, Klassifikation von Unterwasservegetation und Sohlbeschaffenheit)
- Sonar (Orientierung von Multibeam-Echo-Sounding-Daten, Side scan Sonar, Sub-bottom profiling zur geologischen Erkundung des Untergrundes)
Geoinformatik - Anwendung - 3D Stadtmodelle
Geoinformatik - Anwendung - 3D Stadtmodelle
Leitung: Prof. Dr. Volker Coors, Dipl.-Geog. Frederik Hilling
Dreidimensionale Modelle von Städten und Regionen spielen heute eine wichtige Rolle in zentralen Aufgabenstellungen der Architektur, Stadt- und Raumplanung, Vermessung, mobilen Telekommunikation und des Facility Managements. Im Umweltbereich ermöglichen 3D-Stadtmodelle u. a. die Simulation von Lärm- und Abgasausbreitungen sowie Voraussagen über mögliche Veränderungen des Stadtklimas. In Katastrophensituationen wie z. B. bei Hochwasser kann bei Vorliegen von 3D-Landschaftsmodellen schnell ermittelt werden, welche Gebiete und Gebäude betroffen sein werden, so dass entsprechende Maßnahmen frühzeitig eingeleitet werden können. Die DGfK und die DGPF haben am 6. März 2009 eine gemeinsame Kommission bzw. einen gemeinsamen Arbeitskreis „3D-Stadtmodelle“ gegründet, um diesem wichtigen Thema Raum zu geben und gleichzeitig die Zusammenarbeit zwischen beiden Gesellschaften zu intensivieren.
Arbeitsgebiete – Terms of Reference
Die DGfK und die DGPF haben am 6. März 2009 eine gemeinsame Kommission bzw. einen gemeinsamen Arbeitskreis „3D-Stadtmodelle“ gegründet, um diesem wichtigen Thema Raum zu geben und gleichzeitig die Zusammenarbeit zwischen beiden Gesellschaften zu intensivieren.
(Ein gemeinsamer Arbeitskreis von DGPF und DGfK)
Ak-Internetseite: http://www.3d-stadtmodelle.org/
Workshop „3D-Stadtmodelle“ 13.-14.11.2016 im Universitätsclub Bonn [Flyer]
Broschüre zur Anwendung von 3D-Stadtmodellen
Rückblick auf den Workshop "3D-Stadtmodelle" 2017
Rückblick auf den Workshop "3D-Stadtmodelle" 2016
Rückblick auf den Workshop "3D-Stadtmodelle" 2015
Rückblick auf den Workshop "3D-Stadtmodelle" 2014
Photogrammetrie - Bildanalyse - Computer Vision
Photogrammetrie - Bildanalyse
Leitung: Dr. Max Mehltretter, Dr. Martin Weinmann
Bildanalyse stellt die algorithmische Basis für viele Anwendungen von UAV, Flugzeug oder Nahbereichsanwendungen dar. Eingangsdaten sind RGB, NIR oder multispektrale Bilddaten. Zum einen geht es um die Erfassung geometrischer Informationen aus Bilddaten, wie Erkennung von Punkten, Linien- und Regionen und über Verfahren der Bildzuordnung, um die geometrische 3D-Modellierung von Objekten aber auch um Positions- und Lagebestimmung der eingesetzten bildgebenden Sensoren. Die Objektmodellierung kann über Punktwolken, dichte Oberflächen aus Punktvermaschung bis hin zu abgeleiteten geometrischen 3D-Elementen wie Ebenen, Linien oder Punkten erfolgen. In Bildsequenzen lassen sich Objekte erfassen, identifizieren und verfolgen und auch die eigene Position bestimmen. Digitale Bildanalyse stellt wichtige Bausteine für die Beschreibung und Interpretation dynamischer Prozesse unter anderem für die Umgebungserfassung für das autonome Fahren dar.
Arbeitsgebiete – Terms of Reference
- Bildanalyse und -interpretation
- Merkmalsextraktion und -nutzung
- Orientierung von Bildern (inkl. Registrierung von multimodalen Bildern)
- Punktwolkengenerierung aus Bilddaten inkl. Verfahren der dichten Bildzuordnung
- Structure from Motion Algorithmen
- Semantische Klassifikation/Segmentierung inklusive Nutzung von Bilddaten und Punktwolken
- Erfassung, Identifikation und Tracking von Objekten
- Maschinelles Lernen in der digitalen Bildverarbeitung (insbes. Entwicklung und Nutzung von Deep Learning Techniken)
- Beschreibung und Interpretation von dynamischen Prozessen
Aktivitäten
- ISPRS Technical Commission I Symposium, 9-12 October 2018, Karlsruhe, Germany (Link: http://www.isprs.org/tc1-symposium2018/)
- ISPRS Technical Commission II Symposium, 4-7 June 2018, Riva del Garda, Italy (Link: http://www.isprs.org/tc2-symposium2018/)
Bericht von der 38. DGPF Jahrestagung
Der Arbeitskreis Bildanalyse-Computer Vision bestritt das Weiterbildungsforum am 07.03.2018 mit zwei eingeladenen Beiträgen und war darüber hinaus bei zwei Fachsitzungen und in der Postersession mit Beiträgen vertreten. Insgesamt wurden für den AK zehn Beiträge eingereicht und vier davon als Vortrag ausgewählt. Sechs Beiträge wurden der interaktiven Postersession zugeordnet.
Für den Arbeitskreis Optische 3D-Messtechnik wurden drei Beiträge eingereicht und zwei davon als Vortrag ausgewählt. Ein Beitrag wurde der interaktiven Postersession zugeordnet.
Die zwei Vortragssitzungen des AK Optische 3D-Messtechnik und des AK Bildanalyse-Computer Vision wurden unter dem übergeordneten Begriff Photogrammetrie gemeinsam gehalten und mit zwei weiteren Vorträgen aus anderen Arbeitskreisen ergänzt.
In der ersten Sitzung unter dem Titel „Photogrammetrie I“ wurden vier Beiträge vorgetragen. Die Sitzung wurde von Dr. Danilo Schneider und Dr. Eberhard Gülch moderiert. Der Fokus war auf Optische 3D-Messtechnik / geometrische Aspekte inkl. Bildorientierung gelegt.
Im Vortrag „Zuordnung von Verknüpfungspunkten zu einem generalisierten Gebäudemodell für die UAV-Bildorientierung“ (J. Unger, F. Rottensteiner, C. Heipke) wurde eine Methode zur Schätzung der Trajektorie eines UAVs mithilfe eines generalisierten Gebäudemodells vorgestellt. Von Interesse waren hier besonders längere Bildsequenzen. Es wurden zwei verschiedene zentrale Ansätze zur Zuordnung von Verknüpfungspunkten zu Ebenen des Gebäudemodells untersucht und an realen Daten validiert.
In dem Beitrag „Registrierung von flugzeuggetragenen Kameraaufnahmen und UAV-Aufnahmen zur Anreicherung von 3D Daten“ (R. Boerner, Y. Xu, L. Hoegner, U. Stilla.) war das zentrale Thema die automatische Registrierung von gemeinsam aufgenommenen ALS-Punktwolken und Luftbildern mit einer weiteren, von einem UAV nicht zeitgleich aufgenommenen Bildsequenz. Als besonders hilfreich erwies sich die Verwendung von Geraden statt Punkten als geometrische Elemente zur Ko-Registrierung.
Der Beitrag „Smart Phone Accuracy of Multi-Camera Pedestrian Tracking in Overlapping Fields of View“ (S. Busch) beschäftigte sich mit dem Personen-Tracking aus Mehrfachaufnahmen von genähert synchronisierten Smartphones. Durch adaptierte Bündelausgleichung sollten die Bestimmung der Trajektorie der Fußgänger verbessert und der Einfluss von Verdeckungen reduziert werden. An realen Szenen wurde eine Genauigkeit des Trackings im Bereich von 20cm nachgewiesen.
Im abschließenden Beitrag „Bestimmung der Korrespondenz zwischen Historischen Gebäudeaufnahmen basierend auf der Zuordnung geometrischer Merkmale“ (F. Maiwald, D. Schneider, F. Henze) wurde der aktuelle Stand zur Zuordnung historischer Bildaufnahmen, die stark in der Radiometrie variieren, vorgestellt. Das Ziel war dabei eine automatisierte Bestimmung der relativen Orientierung. Der Ansatz verwendete geometrische Merkmale, wobei sich insbesondere Vierecke als sehr vorteilhaft herausgestellt haben.
In der zweiten Vortragssitzung mit dem Titel „Photogrammetrie II“ wurden ebenfalls vier Vorträge gehalten. Hier war der Fokus auf Bildanalyse, Klassifizierung und Dichte Bildzuordnung gelegt. Die Sitzung wurde von Dr. Martin Weinmann und Prof. Dr. Thomas Abmayr geleitet.
Der Beitrag „Investigations on the Potential of Binary and Multi-class Classification for Object Extraction from Airborne Laser Scanning Point Clouds“ (M. Weinmann, R. Blomley, M. Weinmann, B. Jutzi) zeigt, dass die Klassifikation und Objektextraktion auf Basis von ALS-Daten ein immer noch hochaktuelles Thema ist, insbesondere weil neue Ansätze vielversprechende Möglichkeiten bieten, um die Ergebnisse von Standard-Klassifizierungsverfahren (Support Vector Machines, Conditional Random Fields) über alle Klassen hinweg deutlich zu verbessern.
Dass Dense Matching auch mit Bildern von Satelliten realisierbar ist, wurde durch den Beitrag „Dense Matching mit WorldView-4 und Kompsat-3 Bildern“ (K. Jacobsen, U. Sefercik) vorgestellt. Basierend auf Aufnahmen dieser beiden zivil verfügbaren Satelliten wurden die Matching-Ergebnisse auf ihre Genauigkeit vor allem anhand von Passpunkt-Residuen analysiert.
In der abschließenden Präsentation zum Thema „Ein systematischer Vergleich verschiedener Multi-View Stereo-Lösungen für die luftbildgestützte dreidimensionale Infrastrukturkartierung“ (P. Schär, S. Cavegn, D. Novak, B. Loesch, H. Eugster, S. Nebiker) wurden ein Workflow zur dreidimensionalen Infrastrukturkartierung vorgestellt und dabei verschiedene Dense-Matching-Lösungen (COMAP, CMVS/PMVS und SURE) verglichen.
Weitere Beiträge der Arbeitskreise wurden in der Postersession am 08.03.2018 vor einem sehr großen Publikum interaktiv vorgestellt.
Die beiden eingeladenen Beiträge beim Weiterbildungsforum waren auf aktuelle Themen ausgerichtet. Das Thema des ersten Beitrags lautete „Einführung in die semantische Interpretation von 3D-Punktwolken: von gemessenen Punkten über Merkmale zu Objekten“ (M. Weinmann). Hierbei wurde auf der Grundlage von erfassten 3D-Punktwolken auf die komplette Datenverarbeitung bis hin zu klassifizierten und segmentierten 3D-Punktwolken eingegangen. Der zweite Beitrag zum Thema „Copernicus – Die Erde im Fokus“ (U. Weidner) behandelte das Erdbeobachtungsprogramm Copernicus und die entsprechenden Sentinel-Missionen, welche mittels unterschiedlicher Sensorik eine systematische Erfassung und Analyse von Landgebieten, Meeren und der Erdatmosphäre ermöglichen.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass das Vortragsprogramm der beiden Arbeitskreise wieder einen breiten Themenfächer aufspannte. Alle Sitzungen mit Beteiligung der beiden Arbeitskreise waren sehr gut besucht und überzeugten durch intensive Diskussionen.
Martin Weinmann, Karlsruhe Danilo Schneider, Dresden
Eberhard Gülch, Stuttgart Thomas Abmayr München
Berichte
Fernerkundung - Anwendung - Umweltanalyse
Fernerkundung - Anwendung - Umweltanalyse und Urbanisierung
Leitung: Prof. Dr. Volker Hochschild, Prof. Dr. Birgit Kleinschmit
Der Fernerkundung stehen heute zahlreiche drohnen-, flugzeug- oder satellitengetragene Sensoren aus verschiedenen Spektralbereichen zur Verfügung, die eine kurzzeitlich wiederkehrende Beobachtung gleicher Gebiete der Erdoberfläche ermöglichen. Mit Hilfe dieser wiederholten Betrachtung, dem sogenannten Umweltmonitoring lassen sich unterschiedliche dynamische Prozesse der Erdoberfläche verfolgen. Dazu gehören sowohl Veränderungen von Schnee, Eis und Wasserflächen (Hochwasser, etc.), von Waldflächen (Waldbrände, Entwaldungen, etc.), landwirtschaftlichen Nutzflächen oder von Siedlungsflächen in urbanen Regionen. Letzteres, der rapide Flächenverbrauch in ständig wachsenden metropolitanen Stadtregionen, stellt eine der größten Herausforderungen für die zukünftige Raumplanung dar. Zahlreiche Initiativen decken diesen Forschungsbereich der Fernerkundung in verschiedenen Maßstäben ab: Global Urban Footprint (DLR) zeigt hochaktuell die weltweit bebaute Fläche während sich hoch aufgelösten Daten für einzelne Städte funktionale Stadtstrukturtypen (z.B. RapidPlanning, BMBF) ableiten lassen. Zusammen mit weiteren die Stadt charakterisierenden Indizes wie Bebauungsgrad, Geschossflächendichte, Dachmaterial, Gebäudegrundriss, Gebäudehöhe, etc. stellen diese Fernerkundungsprodukte eine unerlässliche Planungsgrundlage für die Stadt- und Regionalentwicklung mit ihren Stadtentwicklungsmodellen dar. Diesem hochinteressanten Forschungsfeld aus multitemporaler Fernerkundungsdatenauswertung mit Schwerpunkt Stadt- und Siedlungsentwicklung widmet sich der DGPF-Arbeitskreis „Umweltmonitoring und Urbanisierung“.
Arbeitsgebiete – Terms of Reference
- Multitemporale Fernerkundung geowissenschaftlicher Prozesse
- Methodische Ansätze zur Klassifikation multitemporaler Datensätze (Maschinelles Lernen, Data Mining, etc.)
- Erfassung der weltweiten Urbanisierung und Stadtentwicklung
- Funktionale Stadtgliederung anhand von Stadtstrukturtypen
- Ableitung physischer Indikatoren für die Stadtplanung
- Charakterisierung städtischer Objekte aufgrund von Oberflächenmaterialien
- Erstellung relevanter Grundlagen für die Stadtplanung
DGPF Workshop 2017: Big Data in der Fernerkundung
29. September 2017
Geographisches Institut Universität Tübingen
Rundbriefe:
Nr.65 03/2012 Nr.64 10/2011 Nr.63 09/2011 Nr.62 06/2011 Nr.61 10/2010
Nr.60 07/2010 Nr.59 12/2009 Nr.58 08/2009 Nr.57 09/2008 Nr.56 07/2008
Nr.55 02/2008 Nr.54 10/2007 Nr.53 05/2006
Vorträge DGPF-workshop 2012
Vorträge DGPF-workshop 2011, Neue Methoden für die Auswertung und Interpretation von Fernerkundungsdaten
Detection of Damages with CEST - Combined Edge Segment Texture, Sascha Klonus, Daniel Tomowski, Manfred Ehlers (Osnabrück)
Geometrische Validierung von Landnutzungsobjekten, Markus Möller & Cornelia Gläser (Halle)
Kernel-Composition als Methode der Datenfusion in der SVM, Klassifizierung Andreas Braun (Karlsruhe)
Vorträge DGPF-workshop 18.11.2010 in Hannover
Semantische und geometrische Aktualisierung von Bodenschätzungsdaten durch Laser-DGM
Erosionskontrolle – Anforderungen und Grenzen
Was können Unmanned Airborne Systems (UAS) für landwirtschaftliche Anwendungen leisten ?
GLOBAL MONITORING FOR FOOD SECURITY IM SUDAN
Approaches to characterize chlorophyll/nitrogen status of crop canopies
Crop Classification with RapidEye and Radar Data
Automated extraction of Soil Line and Vegetation Features from satellite imagery
Charakterisierung von organischer Bodensubstanz mit (abbildender) Spektroskopie
Kartierung von Energiepflanzen und Ableitung des Biomethanpotentials
Bericht von der DGPF-Jahrestagung in Wien 2010
Vorträge DGPF-workshop 29.10.2009 in Berlin Aktuelle Entwicklungen bei der Auswertung von Fernerkundungsdaten für forstliche Aufgabenstellungen
Gerd Hildebrandt, Freiburg
Anfänge der forstlichen Luftbildmessung und -interpretation in Deutschland nach 1945
Rudolf Seitz, Freising
Einsatz von Fernerkundungsdaten im Bereich der Bayerischen Forstverwaltung
Karina Hoffmann, Frank Franken
Aktuelle Schwerpunkte der AFL
Anforderungen an das digitale/digitalisierte Luftbild –ein Leitfaden
Michael Förster, Berlin
Möglichkeiten der Messung und Dokumentation von standardisierten spektralen und phänologischen Referenzspektren
Andreas Müterthies, Münster
Optimierungspotenziale bei der Windwurfkartierung
Hans Fuchs, Nils Tremer, Christoph Kleinn, Göttingen
Baumartenklassifizierung in Mischwaldbeständen mittels flugzeuggestützten Laser- und optischen Scannerdaten
Konstantin Olschofsky, Hamburg
Erfassung von Biomasse und Waldstruktur
Alexander Marx, Harout Jerkizian, Brandenburg
Beiträge zur Baumartenerfassung und Holzvorratsschätzung mit hochaufl. optischen Satellitenbilddaten
Javier Gonzales, Düsseldorf
Palmenidentifizierung aus Fernerkundungsdaten
Christoph Fischer, Hans Fuchs, Christoph Kleinn, Göttingen
Fernerkundungsbasierte Waldinventuren als Basisinformation für Klimamodelle am Beispiel Burkina Faso, Westafrika
Oliver Cartus, Jena
SAR Methoden für die großflächige Ableitung von Waldbiomasse (China, Russland, Canada)
Barbara Koch, Freiburg
Nutzung von multi-sensoralen Daten für verschiedene forstliche Anwendungen
Stefan Lang, Dirk Tiede, Salzburg
Automatisierte Baumextraktion mit höchstaufgelösten Oberflächenmodellen abgeleitet aus UltracamX-Daten
Stefan Hinz, Karlsruhe
Datenfusion von TerraSAR-X und RapidEye Daten für Forstanwendungen –Konzepte und Ideen
Dirk Lindemann, Münster
Einsatz von Fernerkundungsdaten beim FFH Monitoring von Waldgebieten
Sören Hese, Jena
Vegetationsmonitoring in Permafrostgebieten als Teil des Data User Elements Permafrost der ESA" (Russland, Canada, Alaska)
Facundo Ponce de León, Heirich Heine Universität
Fernerkundungsbasierte Kontrolle von CO2-Zertifikaten bei Eukalyptusaufforstungen in Uruguay
Vorträge der DGPF-Jahrestagung 2009
DeCOVER – Konzept für nationale Geoinformationsdienste
Olaf Büscher, Oliver Buck, Andreas Müterthies, EFTAS
Vergleich von Integrationsmethoden von Geodaten in Klassifikationsprozesse sehr hoch auflösender Satellitendaten
Michael Förster, Birgit Kleinschmit, Berlin
Modellierung von Unsicherheiten in klassifizierten, räumlich hoch aufgelösten Fernerkundungsszenen
Jochen Schiewe, Manfred Ehlers, Christoph Kinkeldey & Daniel Tomowski,
Zur Bewertung von Panschärfungsverfahren
Uwe Weidner, Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung, Universität Karlsruhe
RapidEye – Das „schnelle Auge“ für das Monitoring von Cross-Compliance-Landschaftselementen? - Eine Potentialanalyse mit simulierten Satellitendaten
Cordt Büker, Andreas Völker, EFTAS Fernerkundung Technologietransfer GmbH
Analysis of Road Networks after Natural Disasters using Multi-sensorial Remote Sensing Techniques
Daniel Frey, Matthias Butenuth, Technische Universität München, Lehrstuhl für Methodik der Fernerkundung
Structural Analysis of Thermokarst Lake Change in Siberia with Corona and Quickbird Satellite Data
Sören Hese, Institute for Geography, Earth Observation, Friedrich-Schiller-University, Jena
Analyse der Zusammenhänge zwischen Landnutzungsdynamiken und sozioökonomischen Entwicklungen in Santiago de Chile
K. Krellenberg, R. Höfer, J. Welz, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ, Leipzig
Bericht von der DGPF-Jahrestagung 2008
Thematischer Schwerpunkt für den Arbeitskreis war diesmal Fernerkundung und Kartographie für das Krisenmanagement und den Katastrophenschutz. In der ersten Sitzung dazu wurde das vom DLR geförderte Forschungsprojekt „DeSecure“ vorgestellt. Im einleitenden Vortrag wurde von Monika Gähler ein Überblick zum Inhalt, den Hintergründen und den Zielstellungen des Projektes „DeSecure – Satellitengestützte Kriseninformation für Deutschland“ gegeben. Anschließend wurde in zwei spezielleren thematischen Beiträgen auf Anwendungen und Lösungen eingegangen. Matthias Butenuth stellte Möglichkeiten zur Verifikation und semi-automatischen Erfassung von Straßennetzwerken aus Satellitenbildern für Krisenanwendungen vor und Sandra Reigber sprach über die Erfassung von Überflutungsflächen bei Hochwasserereignissen am Beispiel des Elbehochwassers 2006 mit simulierten Satellitendaten und Prozessabläufen des künftigen RapidEye Fernerkundungssystems.
In der zweiten Sitzung mit dem Titel „Umwelt und Klima“ wurden zunächst von Kathrin Poser Grundlagen und aktuelle Erkenntnisse zur Kartographischen Risikokommunikation erläutert. Der zweite Vortrag von Doris Dransch zeigte neue Wege zur Bereitstellung raumbezogener Informationen aus Beobachtungen von Betroffenen in Katastrophensituationen auf. Durch die Nutzung des Internets und anderer moderner Kommunikationsmethoden und nach einer kartographischen Aufbereitung erfolgt die Generierung so genannter „Community-made Maps“, die eine äußerst schnelle und in manchen Krisensituationen die einzige raumbezogene Informationsquelle für Öffentlichkeit und Forschung darstellen. Irmgard Niemeyer berichtete über Möglichkeiten der Nutzung satellitengestützter Fernerkundungstechnologien für die Umwelt- und Sicherheitsüberwachung von Abrüstungsverträgen. In einem interessanten methodische und praktische Aspekte verbindenden Vortrag wurde von Andreas Müterthies eine Technologie zur Erfassung von Sturmschäden und Windwurfflächen demonstriert, die u.a. erfolgreich nach dem Sturm „Kyrill“ in NRW zum Einsatz kam. Interessant waren hier insbesondere die Ansätze zur Automatisierung der Auswertungsprozesse.
Weitere und geplante Aktivitäten
Am Rande der Jahrestagung wurde mit dem Arbeitskreis „Fernerkundung in der Geologie“ vereinbart, im Herbst diesen Jahres eine gemeinsame eintägige Veranstaltung zum Themenschwerpunkt „Fernerkundung für Gletschermonitoring und Untersuchungen im Hochgebirge“ zu organisieren. Die Veranstaltung soll den Charakter eines Workshops haben und wird voraussichtlich in Potsdam stattfinden. Interessierte Kollegen und Einrichtungen sind herzlich eingeladen, sich an der Vorbereitung und Ausgestaltung dieser Veranstaltung zu beteiligen.