Marco TROMMLER und Elmar CSAPLOVICS Technische … · modell berechnet. (Quelle: TopoSys) Das...

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Die Technische Universität Dresden erstellte ein digitales Geländemodell der Nationalparkregion Sächsisch- Böhmische Schweiz. Die Region schließt ausgewiesene Bereiche im Nationalpark sowie im umliegenden Landschaftsschutzgebiet ein, welche durch die deutsch- tschechische Grenze in zwei hoheitliche Bereiche getrennt wird. Verschiedene Fragestellungen wie z. B. Ökologie, Tourismus oder Management werden heutzutage mit Hilfe von verschiedensten digitalen Karten beantwortet. Aufgrund der Trennung der Landschaft durch die deutsch- tschechische Grenze lagen den Verantwortlichen bislang keine einheitlichen digitalen Karten vor, welche für die naturraumbezogene Lösung der anstehenden Probleme notwendig sind. Deshalb initiierte der Lehrstuhl für Geofernerkundung an der TU Dresden die Erstellung einer Karte ohne Grenzen , also einer digitalen Basiskarte für die gesamte grenzüberschreitende Region mit einer Gesamtfläche von ca. 800 km 2 . Zu diesem Zweck wurde die gesamte Sächsisch- Böhmische Schweiz in einem engen Zeitfenster im April 2005 vermessen. Dabei wurden eine auf einem Flugzeug installierte Digitalkamera und ein Laserscanner verwendet, um die Oberfläche der Region systematisch zu scannen. Aus diesen Informationen wurde eine einheitliche digitale Luftbildkarte sowie ein digitales Geländemodell berechnet und den Nutzern übergeben. Karten ohne Grenzen 3D- Modell der Sächsisch- Böhmischen Schweiz Marco TROMMLER und Elmar CSAPLOVICS Technische Universität Dresden, Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung, Lehrstuhl Geofernerkundung Unsichtbares wird sichtbar An elf Tagen im April 2005 wurden während 16 Vermessungsflügen die notwendigen Daten aufgezeichnet. Die Topografie der Sächsisch- Böhmischen Schweiz wurde mit einer Digitalkamera in den Spektralkanälen Blau, Grün, Rot und Infrarot sowie mit einem Laserscanner vermessen. Die digitale Kamera war dabei zuständig für die Erstellung einer fotorealistischen Ansicht und der Laserscanner für die Vermessung der tatsächlichen Erdoberfläche. Der Laserscanner zeichnete ca. 6 Milliarden Einzel- messungen auf, aus denen schlussendlich mit geeigneten mathematischen Methoden ein digitales Geländemodell mit einer Rasterweite von 1 Meter berechnet wurde. Lasermessungen haben den besonderen Vorteil, dass sie die Baumkronen durchdrin- gen und den tatsächlichen Waldboden erreichen können. Diese Eigenart macht es möglich, Dinge, welche in normalen Luftbildern bisher unsichtbar waren, sichtbar zu machen. Das digitale Geländemodell besteht aus dem sogenannten Bodenmodell und dem Oberflächenmodell. Das Bodenmodell wurde mit Interpolationsverfahren aus allen Lasermessungen berechnet, die den Boden erreichten. Die Karten sollen helfen Die Nikolsdorfer Wände und die Gemeinde Leupoldishain: Das Farbinfrarot- Luftbild zeigt das kleine Felsengebiet, welches größtenteils durch Baumkronen verdeckt ist. Das Oberflächenmodell macht die Struktur der Oberfläche des Waldes sowie der Gebäude sichtbar. Die Felsmassive sind in diesem Modell na- hezu unsichtbar. Die Kombination aus dem digitalen Luftbild und dem Bodenmodell ermög- licht eine dreidimensionale Abbildung der Nikolsdorfer Wände, in der die Topografie und die Oberflächen- bedeckung deutlich erkennbar sind. Erst das Bodenmodell macht die wirkliche Struktur des Waldbodens sowie der zerklüfteten Massive der Nikoldsorfer Wände sichtbar. Das Prinzip der Vermessung: Ein Vermessungsflugzeug mit einer Digitalkamera und einem Laserscanner scannt das Projektgebiet streifenwei- se ab. Aus den insgesamt 284 Streifen wird ein flächendeckendes digitales Luftbild und ein digitales Gelände- modell berechnet. (Quelle: TopoSys) Das Projekt wurde durch die finanzielle Unterstützung der Europäischen Union möglich. Die Förderinitiative EU Interreg IIIA wurde geschaffen, um grenzüber- schreitende Probleme an der ehemaligen EU- Ostgrenze zu beseitigen. Das Erfordernis einer naturraumbezogenen und somit grenzüberschreitenden Behandlung der Sächsisch- Böhmischen Schweiz wurde erkannt und gefördert. Im Ergebnis des dadurch möglich gewordenen Projektes stehen nun digitale Karten zur Verfügung, welche für sehr unterschiedliche Fragestellungen herangezogen werden können, wie zum Beispiel als Kartengrundlage oder für Visualisierungen im einfachsten Fall, aber Das Projekt Das Projekt Das Projekt Das Projekt Das Projekt Titel: Geoinformationsnetzwerke für die grenz- überschreitende Nationalparkregion Sächsisch- Böhmische Schweiz. Projektträger: Professur Geofernerkundung Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung Technische Universität Dresden Leiter: Prof. Elmar Csaplovics Mitarbeiter: Dipl.- Ing. Marco Trommler Laufzeit: 01/2004- 12/2006 Finanzierung: EU Interreg IIIA und Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und Landwirt- schaft (SMUL) Datenerhebung: TopoSys GmbH, Biberach Autor: Marco Trommler, Dresden, 23.03.2007 Kontakt: [email protected] Das erste Ergebnis der Auswertung des digitalen Bodenmodells ist auf eine Kooperation zurückzuführen. Für den Bereich Reinhardtsdorfer Ebenheit wurde ein vorläufiges Bodenmodell berechnet und die Oberflächenabflussentstehung bei extremen Niederschlagsereignissen simuliert (Quelle: Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft, Geognostics, Berlin, November 2005). Beide Abbildungen zeigen die Westseite des Pfaffensteins. Hinweise auf frühzeitliche Siedlungsanlagen sind im Luftbild (li.) nicht erkennbar. Im Bodenmodell (re.) sind die Rückstände einer bronzezeitlichen Wallanlage (ca. 11.- 9. Jh. v. Chr.) gut iden- tifizierbar. Diese Informationen sind von besonderem archäologischen Interesse. auch für die Bearbeitung von Wanderwegekonzepten, für die Untersuchung von Erosion bei starken Regenfällen, für die Begutachtung von Bauvorhaben mit Sichtbeziehungen zum Nationalpark, für die Dokumentation des Forstbestandes, für das Auffinden von Feuchtgebieten und für vieles mehr. Und alle diese Fragestellun- gen können nun grenzüberschreitend für jeden Bereich des Schutzgebietes in glei- cher Weise und mit gleicher Aktualität beantwortet werden. Der Naturraum Sächsisch- Böhmische Schweiz wird durch die deutsch- tschechische Grenze geteilt. 20070723_poster.p65 3/22/2007, 4:11 PM 1

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Die Technische Universität Dresden erstellte ein digitales Geländemodell der

Nationalparkregion Sächsisch- Böhmische Schweiz. Die Region schließt ausgewiesene

Bereiche im Nationalpark sowie im umliegenden Landschaftsschutzgebiet ein, welche

durch die deutsch- tschechische Grenze in zwei hoheitliche Bereiche getrennt wird.

Verschiedene Fragestellungen wie z. B. Ökologie, Tourismus oder Management werden

heutzutage mit Hilfe von verschiedensten digitalen Karten beantwortet. Aufgrund

der Trennung der Landschaft durch die deutsch- tschechische Grenze lagen den

Verantwortlichen bislang keine einheitlichen digitalen Karten vor, welche für die

naturraumbezogene Lösung der anstehenden Probleme notwendig sind.

Deshalb initiierte der Lehrstuhl für Geofernerkundung an der TU Dresden die Erstellung

einer Karte ohne Grenzen, also einer digitalen Basiskarte für die gesamte

grenzüberschreitende Region mit einer Gesamtfläche von ca. 800 km2. Zu diesem

Zweck wurde die gesamte Sächsisch- Böhmische Schweiz in einem engen Zeitfenster

im April 2005 vermessen. Dabei wurden eine auf einem Flugzeug installierte

Digitalkamera und ein Laserscanner verwendet, um die Oberfläche der Region

systematisch zu scannen. Aus diesen Informationen wurde eine einheitliche digitale

Luftbildkarte sowie ein digitales Geländemodell berechnet und den Nutzern

übergeben.

Karten ohne Grenzen

3D- Modell der Sächsisch- Böhmischen Schweiz

Marco TROMMLER und Elmar CSAPLOVICS

Technische Universität Dresden, Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung, Lehrstuhl Geofernerkundung

Unsichtbares wird sichtbarAn elf Tagen im April 2005 wurden während 16 Vermessungsflügen die notwendigen

Daten aufgezeichnet. Die Topografie der Sächsisch- Böhmischen Schweiz wurde mit

einer Digitalkamera in den Spektralkanälen Blau, Grün, Rot und Infrarot sowie mit

einem Laserscanner vermessen. Die digitale Kamera war dabei zuständig für die

Erstellung einer fotorealistischen Ansicht und der Laserscanner für die Vermessung

der tatsächlichen Erdoberfläche. Der Laserscanner zeichnete ca. 6 Milliarden Einzel-

messungen auf, aus denen schlussendlich mit geeigneten mathematischen Methoden

ein digitales Geländemodell mit einer Rasterweite von 1 Meter berechnet wurde.

Lasermessungen haben den besonderen Vorteil, dass sie die Baumkronen durchdrin-

gen und den tatsächlichen Waldboden erreichen können. Diese Eigenart macht es

möglich, Dinge, welche in normalen Luftbildern bisher unsichtbar waren, sichtbar

zu machen. Das digitale Geländemodell besteht aus dem sogenannten Bodenmodell

und dem Oberflächenmodell. Das Bodenmodell wurde mit Interpolationsverfahren

aus allen Lasermessungen berechnet, die den Boden erreichten.

Die Karten sollen helfen

Die Nikolsdorfer Wände und die

Gemeinde Leupoldishain: Das

Farbinfrarot- Luftbild zeigt das kleine

Felsengebiet, welches größtenteils

durch Baumkronen verdeckt ist.

Das Oberflächenmodell macht die

Struktur der Oberfläche des Waldes

sowie der Gebäude sichtbar. Die

Felsmassive sind in diesem Modell na-

hezu unsichtbar.

Die Kombination aus dem digitalen

Luftbild und dem Bodenmodell ermög-

licht eine dreidimensionale Abbildung

der Nikolsdorfer Wände, in der die

Topografie und die Oberflächen-

bedeckung deutlich erkennbar sind.

Erst das Bodenmodell macht die

wirkliche Struktur des Waldbodens

sowie der zerklüfteten Massive der

Nikoldsorfer Wände sichtbar.

Das Prinzip der Vermessung: Ein

Vermessungsflugzeug mit einer

Digitalkamera und einem Laserscanner

scannt das Projektgebiet streifenwei-

se ab. Aus den insgesamt 284 Streifen

wird ein flächendeckendes digitales

Luftbild und ein digitales Gelände-

modell berechnet. (Quelle: TopoSys)

Das Projekt wurde durch die finanzielle Unterstützung der Europäischen Union

möglich. Die Förderinitiative EU Interreg IIIA wurde geschaffen, um grenzüber-

schreitende Probleme an der ehemaligen EU- Ostgrenze zu beseitigen. Das Erfordernis

einer naturraumbezogenen und somit grenzüberschreitenden Behandlung der

Sächsisch- Böhmischen Schweiz wurde erkannt und gefördert. Im Ergebnis des

dadurch möglich gewordenen Projektes stehen nun digitale Karten zur Verfügung,

welche für sehr unterschiedliche Fragestellungen herangezogen werden können, wie

zum Beispiel als Kartengrundlage oder für Visualisierungen im einfachsten Fall, aber

Das ProjektDas ProjektDas ProjektDas ProjektDas Projekt

Titel: Geoinformationsnetzwerke für die grenz-

überschreitende Nationalparkregion Sächsisch-

Böhmische Schweiz.

Projektträger:

Professur Geofernerkundung

Institut für Photogrammetrie und

Fernerkundung

Technische Universität Dresden

Leiter: Prof. Elmar Csaplovics

Mitarbeiter: Dipl.- Ing. Marco Trommler

Laufzeit: 01/2004- 12/2006

Finanzierung:

EU Interreg IIIA und Sächsisches

Staatsministerium für Umwelt und Landwirt-

schaft (SMUL)

Datenerhebung: TopoSys GmbH, Biberach

Autor: Marco Trommler, Dresden, 23.03.2007

Kontakt: [email protected]

Das erste Ergebnis der Auswertung des digitalen Bodenmodells ist auf eine

Kooperation zurückzuführen. Für den Bereich Reinhardtsdorfer Ebenheit wurde ein

vorläufiges Bodenmodell berechnet und die Oberflächenabflussentstehung bei

extremen Niederschlagsereignissen simuliert (Quelle: Sächsische Landesanstalt für

Landwirtschaft, Geognostics, Berlin, November 2005).

Beide Abbildungen zeigen die Westseite des Pfaffensteins. Hinweise auf frühzeitliche

Siedlungsanlagen sind im Luftbild (li.) nicht erkennbar. Im Bodenmodell (re.) sind

die Rückstände einer bronzezeitlichen Wallanlage (ca. 11.- 9. Jh. v. Chr.) gut iden-

tifizierbar. Diese Informationen sind von besonderem archäologischen Interesse.

auch für die Bearbeitung von Wanderwegekonzepten, für die Untersuchung von

Erosion bei starken Regenfällen, für die Begutachtung von Bauvorhaben mit

Sichtbeziehungen zum Nationalpark, für die Dokumentation des Forstbestandes, für

das Auffinden von Feuchtgebieten und für vieles mehr. Und alle diese Fragestellun-

gen können nun grenzüberschreitend für jeden Bereich des Schutzgebietes in glei-

cher Weise und mit gleicher Aktualität beantwortet werden.

Der Naturraum Sächsisch- Böhmische

Schweiz wird durch die deutsch-

tschechische Grenze geteilt.

20070723_poster.p65 3/22/2007, 4:11 PM1