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Auswertung von Laserscannerdaten und automatische Ableitung von Strukturlinien mit digitalen Bildverarbeitungsmethoden

Dieser Beitrag ist in der zfv 5/2003 erschienen.

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Zusammenfassung: 

Das Laserscanning stellt ein leistungsfähiges Verfahren zur topographischen Geländeerfassung bzw. zur Herstellung aktueller Digitaler Höhenmodelle (DHM) dar. Die Beschäftigung mit dem Laserscanning hat im Wesentlichen folgende Zielsetzungen: Zum einen soll für Wald- und Küstengebiete, in denen photogrammetrische Geländeaufnahmen schwierig oder nicht möglich sind, eine unmittelbare Erfassung der Geländeoberfläche ermöglicht werden. Zum anderen lässt sich bei diesem weitestgehend automatisierten Messverfahren mit einer vollständig digitalen Auswertung der Messdaten eine schnelle Lösung mit geringem Personalaufwand erzielen. Beim Erkennen und Trennen der Bodenpunkte von den für den DHM-Aufbau nicht relevanten Punkten werden Verfahren untersucht, die auf mathematischer Morphologie und robuster Parameterschätzung basieren. Mit der Einführung der morphologischen Operation wird die Geländeoberfläche näherungsweise geschätzt. Dadurch werden dann Bodenpunkt- und Nichtbodenpunkthypothesen gebildet. Die anschließende Aufgabe besteht in der Modellierung der Geländeoberfläche und Hypothesentests. Dabei werden robuste Schätzmodelle entwickelt und untersucht. Die verwendeten Modelle werden in verschiedenen Testgebieten mit zahlreichen Abbildungen verifiziert.

Zusammenfassung: 

Laserscanning is a sophisticated method for topographic mapping. It serves for the generation of digital elevation models (DEM). The following issues are of main interest for the scientific investigation of Laserscanning: a) topographic immediate survey of ground in areas where photogrammetric methods fail or are difficult and not possible (e. g. coastal areas and forests) and b) implementation of a processing chain for the raw data which is automatic to a large extent. Methods based on mathematical morphology and robust parameter estimation are explored for the detection of ground oints and for the separation of ground points from non-ground points. For a first approximation the shape of the surface is estimated with the help of a morphological operator. As a result it is possible to postulate hypotheses for ground points and non-ground points. The following task is the modeling of the ground surface and hypothesis tests. Models based on robust parameter estimation are developed and studied. The developed models are verified in relation with different test areas.

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