Hochauflösende Oberflächenmodelle und Multispektrale Bilddaten der UltraCamX für den praktischen Einsatz in der städtischen Fernerkundung am Beispiel der Berliner Innenstadt 2008

Aufgrund der heterogenen Ausprägung von urbanen Räumen und des stetigen Veränderungsprozesses vieler Groß- und Megastädte dienen sehr hochauflösende Fernerkundungsdaten als geeignete Basis für das Monitoring von Flächen- und Bebauungsstrukturen. Auf diesem Hintergrund werden neuartige Produkte der großformatigen digitalen Matrixkamera UltraCamX (UCX) vorgestellt. Zu diesen zählt das kantenscharfe Digitale Oberflächenmodell (DOM) für die 2,5D-Objektinformation, das am DLR mit einem eigens entwickelten Matching-Algortihmus erzeugt wird. Dieses DOM dient anschließend der Erzeugung von multispektralen lagekorrigierten True-Orthobildern in den Kanälen Rot, Grün, Blau und dem nahen Infrarot. Im Zusammenspiel mit der hohen geometrischen Auflösung von 15 cm wird die Erfassung kleinster Objekte im Bild ermöglicht. Die radiometrische Tiefe von 16 Bit begünstigt überdies die Klassifizierung in Schatten, wodurch auch eine zuverlässigere Ermittlung des Versiegelungsgrades realisierbar ist. Mit der Befliegung im Juni 2008 wurde die gesamte Berliner Stadtfläche in 44 Flugstreifen (ca. 600 km²) aus rund 2000 m über NN mit einer Längsüberlappung von 80 % und einer Querüberlappung von 60 % aufgenommen. Diese Parameterkonstellation begünstigt auf diese Weise eine getreue Abbildung der städtischen Oberflächenstrukturen. Mit der Verfügbarkeit der hochauflösenden Produkte der UCX in Kombination mit bekannten Methoden zur Informationsgewinnung aus Luftbilddaten ergibt sich ein deutlicher Mehrwert für städtische Fragestellungen. Die bisher so nicht da gewesene hohe Genauigkeit verbunden mit der geometrischen Auflösung ermöglicht die genaue Ableitung von charakteristischen Objektmerkmalen. Zu nennen sind z. B. Gebäudehöhen, Dachformen und deren Beschaffenheit, die Unterscheidung von Vegetationsarten sowie Eigenschaften von Oberflächenversiegelung. Die Kombination dieser gewonnen Attribute, betrachtet im städtischen Kontext, gibt ferner Informationen über hierarchische Beziehungen zur Herleitung von Strukturmaßen und bedient ebenso Ansprüche für städtische Planungs- und vielseitige Monitoringzwecke. Gezeigt wird in verschieden Anwendungen, dass die hohe Auflösung in Verbindung mit dem Oberflächenmodell den Erfolg der Objekterfassung steigert

Possibilities and constraints in the use of very high spatial resolution UltraCamX airborne imagery and Digital Surface Models for classification in densely built-up areas – a case study Berlin

With the availability of large digital frame cameras like the UltraCamX (UCX) additional benefits through a combination of high-resolution multispectral aerial images with highly accurate digital surface models emerge. This ongoing study examines the level of detail of urban information that can be extracted. High resolution and the unprecedented geometric accuracy of the multispectral and the 2.5D object information enable the derivation of detailed and characteristic object features. The method of object-based classification is not only used to extract meaningful objects, even more important is a detailed assessment of semantic relationships. Our study shows the explicit advantage of high geometric resolution to increase the stability of classification and the number of classes in a representative area of Berlin

Mapping and updating maps in dense urban regions using high resolution digital airborne imagery, surface models and object-based classification

Over the last couple of years more and more analogue airborne cameras were replaced by digital cameras. Digitally recorded image data show significant advantages to film based data. Digital aerial photographs exhibit a much better radiometric resolution. Image information can be acquired in shaded areas too. This information is essential for a stable and continuous classification, because no data or unclassified areas should be as small as possible. Considering this technological progress, one of the basic questions is how the potential of high radiometric and geometric resolution data can be used in an automatic analysis particularly in urban regions. For this study an object-based classification algorithm was selected to evaluate its suitability to update maps. In this project, image data of two digital airborne cameras were used. The High Resolution Stereo Camera - Airborne eXtended, HRSC-AX, an extended version of the HRSC-A and the Vexcel UltraCamD. Both cameras provide similar good and accurate image data and Digital Surface Model (DSM) data, but they cannot be directly compared, as both have different spectral and spatial characteristics and different pre-processing. Both resulting data sets were used in two separate analyses to develop and test an automated object-based classification procedure using the commercial software Definiens Developer. Taking the aim of map updating into account, emphasis was set on the delineation quality of buildings and correct detection of vegetation and impervious surfaces. As project area the centre of Berlin, Germany, was selected