Orthophoto und Orthophotomosaik

Was ist eigentlich ein Orthophoto? 

Wird die Zentralprojektion der Bildebene in die Orthogonalprojektion einer Objektoberfläche transformiert, spricht man von einem Orthophoto. Für den Fall der Aerophotogrammetrie entspricht die Objektoberfläche der Oberfläche der Erdkrümmung, d. h. die durch eine Befliegung gewonnenen Bilder werden geometrisch entzerrt und auf die entsprechende Kartenprojektion, z. B. ETRS89, abgebildet. Die Entzerrung erfolgt auf Basis eines digitalen Höhenmodells (DHM) sowie durch die Ergebnisse der Aerotriangulation. Letztendlich erhält man ein georeferenziertes Abbild der Erdoberfläche. Durch diese Technologie ist man in der Lage eigenständig 2D-Messungen in den Bildern vorzunehmen. Grenzen der Messung aus Orthophotos bestehen bei der Erfassung von Kunstkörpern wie z. B. Gebäuden oder Brücken, da hier der Bildsturz der Objekte zu berücksichtigen ist. Der Bildsturz ergibt sich aus technischen Parametern der verwendeten Kamera sowie der Befliegungskonstellation mit Längs- und Querüberdeckung der Bilder. Die 3D-Messungen an Stereoplottern können Orthophotos somit nicht ersetzen.

Orthophotomosaik
Orthophotomosaik aus ca. 200 Luftbildern mit 10 cm Bodenauflösung

Was ist eigentlich ein Orthophotomosaik?

Werden die durch ein DHM entzerrten und georeferenzierten Einzelluftbilder "zusammengesetzt" (mosaikiert) spricht man von einem Orthophotomosaik. Die Einzelbilder werden dabei nicht nur geometrisch, sondern auch radiometrisch korrigiert, d. h. es werden z. B. Kontrastanpassungen vorgenommen.

Ist Auflösung alles?

Diese Frage wird hier bewusst hervorgehoben. In zahlreichen Kundengesprächen wird uns immer wieder die Frage gestellt, wie hoch die optimale Bodenpixelauflösung für den jeweiligen Einsatzzweck sei. Dabei wird nicht selten eine maximale Detailerkennbarkeit gefordert. Mit unserer Sensorik erreichen wir maximale Auflösungen von 2,5 cm Objektpixelgröße. Die Qualität eines Orthophotos hängt allerdings nicht von der Auflösung allein ab. Entscheidendes Kriterium ist vielmehr die Güte des verwendeten digitalen Höhenmodells, da sich Höhenfehler im DHM als Lagefehler im Orthophoto auswirken. Gerade für ein Orthophotomosaik ist ein genaues DHM wichtiger als die maximale Auflösung. Welchen Vorteil bringen kleinste Pixelgrößen und somit Bodenauflösungen, wenn diese ungenau auf die Kartenprojektion abgebildet werden? Eine höhere Interpretationsfähigkeit wird unzweifelhaft damit erreicht, die Positionsgenauigkeit der Pixel beeinflusst dies jedoch nicht. Letztlich spielt auch die verwendete Farbtiefe (8bit versus 16bit je Kanal) eine Rolle bei der Qualitätseinordnung von Orthophotos. Grundsätzlich gilt: Definieren Sie die von Ihnen benötigte Bodenauflösung in dem für den Anwendungszweck sinnvollen Zielmaßstab.

Verwendungsmöglichkeiten von Orthophotos

Orthophotos sind für eine Vielzahl von Anwendungen einsetzbar. Dies reicht von einfachen Bestandsdokumentationen durch das Orthophoto bis zur Verwendung in Geographischen Informationssystemen (GIS). Die Vorteile von Orthophotos sollen hier kurz dargestellt werden:

  • Georeferenzierung und somit exakte Darstellung in Koordinatensystemen
  • Vollständige Abbildung der oberirdischen Objekte und Strukturen
  • Hohe Aktualität
  • Preiswertes Informationsmedium
  • In Verbindung mit Vektordaten vereinfachte Interpretation der vektoriellen Darstellung
  • 2D-Vektorisierung durch den Endanwender möglich
  • Einfache Darstellung in einer Vielzahl von Standardsoftware