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A-9.2.5 Erstellung von Orthofotos und Orthofotomosaiken

1 Geltungsbereich

Die vorliegende TS beschreibt die Anforderungen für die Herstellung von digitalen Orthofotos der gemäß A-9.2.4 „Photogrammetrie: Luftbildorientierung und technische Grundlagen der Luftbildstereoauswertung“ orientierten digitalen Luftbilder. Soweit die Luftbilder mittels Verfahren orientiert wurden, die eine Ausgabe von Orthofotos einschließen (s. A-9.2.4, Kap. 3.2.4), ist dieser Arbeitschritt nicht mehr separat erforderlich. Diese TS ist in Bezug auf ihre Güteanforderungen in diesen Fällen trotzdem anzuwenden.

 

2 Herstellung von Orthofotos und Orthofotomosaiken (Orthofotoplänen)

2.1 Berechnung von Orthofotos

Orthofotos müssen grundsätzlich unter Verwendung eines digitalen Höhenmodells berechnet werden. Die Orthofotoherstellung besteht aus folgenden zwei Arbeitsschritten:

  • Differentielle Entzerrung eines Luftbildes (Orthorektifizierung) mit bekannter äußerer Orientierung unter Einsatz eines digitalen Höhenmodells (Terrain- oder Oberflächenmodell).
  • Mosaikierung mehrerer einzelner Orthofotos zu größeren Orthofotos oder zu einem Orthofotomosaik.


2.2 Anforderungen an Orthofotos

2.2.1 Geometrische Auflösung des digitalen Orthofotos

Die Orthofotos sind mit einer Bodenauflösung von 25 cm zu berechnen. Abweichungen hiervon können in Abhängigkeit von Maßstab und Qualität des Bildausgangsmaterials sinnvoll sein, müssen jedoch mit dem Auftraggeber abgestimmt werden.


2.2.2 Bildtiefe des digitalen Orthofotos

Die Bildtiefe des digitalen Orthofotos muss bei Schwarzweißbildern mindestens 8 Bit und bei Farbbildern mindestens 8 Bit je Farbkanal betragen.


2.2.3 Radiometrische Eigenschaften

Die radiometrischen Eigenschaften eines Orthofotos müssen denen des zugrundeliegenden Luftbildscans entsprechen. Das bedeutet, dass keine nachträglichen Anpassungen der Graustufenverteilung durchzuführen sind.


2.2.4 Lageversatz von hohen Objekten

Zur Minimierung von radialen Lageversetzungen ist die Ableitung von Orthofotomosaiken aus Randbereichen der Luftbilder zu vermeiden.


2.2.5 Datenformate

Für die Speicherung der Daten sind folgende Punkte zu berücksichtigen:

  • Verwendung von System-unabhängigen Formaten (TIFF, weitere nach Absprache),
  • Keine Datenkomprimierung,
  • Keine Bildpyramiden (Speicherung der Bilder in Ebenen abnehmender Auflösung zwecks Beschleunigung der Bildanzeige),
  • Keine räumliche Bildunterteilung (Tiling-Bildung von Bilddateien mit segmentierter Bildmatrix zwecks Beschleunigung der Bildanzeige oder -bearbeitung),
  • Orthofotomosaike sind, soweit sie mehrere DGK5-Blätter umfassen, nach DGK5-Blattschnitten zu kacheln.


2.3 Anforderungen Orthofotomosaik

Bei der Zusammensetzung mehrerer Orthofotos zu einem digitalen Orthofotomosaik sind Unterschiede in deren Helligkeit und Kontrast und gegebenenfalls Farbverschiebungen durch Histogrammanpassung oder durch gewichtete Anpassung der Grauwerte in den Überlappungsbereichen auszugleichen. In diesen Zonen auftretende Doppelabbildungen von Objekten, die im Höhenmodell nicht erfasst sind, sind durch geeignete Verfahren zu reduzieren. Für die radiometrische und geometrische Anpassung in den überlappenden Bildteilen ist eine Schnittlinie zu wählen, die obige Objekte umgeht.


2.4 Hinweise zur Prüfung von Orthofotos und Orthofotomosaiken durch den Auftragnehmer

Digitale Endprodukte sind rechnergestützt zu prüfen.


2.4.1 Geometrische Prüfung

  • Überlagerung mit GIS-Daten:

    Die Geobasisdaten der Georefenzierung (i. d. R. aktuelle digitale Orthofotos) sind zur Prüfung des produzierten digitalen Orthofotos mit diesem zu überlagern. Abweichungen zwischen Orthofoto und GIS-Daten dürfen bei identischen Objekten nicht größer als die im Vorfeld definierten maximal zulässigen Abweichungen der Luftbildorientierung (i. d. R. max. 3 Meter) sein.

    Zur Durchführung der Prüfung sind vorzugsweise digitale Systeme zu verwenden, die eine stufenlose Überblendung von zwei Bildebenen ermöglichen und somit einen stufenlosen Vergleich lokaler Lageabweichungen über die gesamte Fläche des Orthofotos zulassen.

  • Benachbarte Orthofotos:

    Benachbarte Orthofotos müssen geometrisch aneinander passen. Die Schnittkanten eines Bildmosaiks dürfen als solche nicht erkennbar sein.


2.4.2 Radiometrische Prüfung

  • Die Histogramme einzelner Orthofotos dürfen gegenüber den Luftbildscans nicht verändert sein.
  • Bei Bildmosaiken darf die radiometrische Charakteristik eines Bildes nicht verändert worden sein, d. h. die Graustufenverteilungen der Mosaike (Einzelbilder) muss tendenziell den Ursprungsbildern entsprechen.
  • Die Radiometrie eines Orthofotomosaiks ist im Bereich der Schnittlinien und in seiner Gesamtheit visuell zu prüfen. Die Übergänge der Mosaike müssen möglichst unauffällig sein, ohne dabei die Graustufenverteilung des gesamten Orthofotomosaiks negativ zu beinträchtigen.

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