Zusammenfassung
Bei der stufenweisen Realisierung des Bayerischen Satellitennetzwerks ist die Bayerische Vermessungsverwaltung (BVV) im Rahmen einer Demonstratormission gefordert, ein zweidimensionales Prozessierungsmodell für bayerische Satellitenbilder zu entwickeln. Dabei wurde eine neuartige Methode zum Mosaikieren von Fernerkundungsdaten konzeptioniert, die sowohl eine Georeferenzierung von einzelnen Bildern als auch von gesamten Bildszenen mit einer geringen Ausrichtungsgenauigkeit und unzureichender bis fehlender Überlappung ermöglicht, wie es im Rahmen einer Forschungskooperation beim Einsatz miniaturisierter Satelliten, den sogenannten CubeSat-Satelliten, der Fall sein kann.
Ein neuartiges, auf das Ortra-Membranverfahren aufbauendes Verfahren, das den Ortra-Ansatz auf Dreiecke spezialisiert und das erstmalig in einer zur Implementierung geeigneten partitionierten Darstellung notiert ist, wird als ebene Bündelblockausgleichung vorgestellt und zum Georeferenzieren von Fernerkundungsdaten, der Qualitätssicherung und der Vorbereitung des Mosaikierens eingesetzt. In diesem Beitrag erfolgt die Implementierung des neuen Lösungsansatzes durch eine Verdichtung des Triangulationsnetzes mit Steiner-Punkten, um im Modell der in UTM durchzuführenden Orthorektifizierung1 zu minimalen Verzerrungen des Satellitenbilds zu gelangen. Es werden verschiedene Ansätze zur Orthorektifizierung untersucht, insbesondere auf ihre Genauigkeit, Performance und ihren Einsatz auf CPUs und GPUs. Der Nachweis der vorgeschlagenen Verfahrenslösung erfolgt anhand eines Simulators mit resampelten, lagerichtigen Digitalen Orthophotos (TrueDOP) und mit PlanetScope-Aufnahmen.
Summary
As part of the step-by-step realization of the Bavarian satellite network, Bayerische Vermessungsverwaltung (BVV) is required to develop a two-dimensional processing model for Bavarian satellite images as part of a demonstration mission, a novel method for mosaicking remote sensing data is conceptualized, which allows georeferencing of single images as well as of entire image scenes with low alignment accuracy and insufficient up to missing overlap, as it may be the case in the context of a research cooperation using miniaturized satellites, the so-called CubeSat satellites.
A novel method based on the Ortra membrane method, which specializes the Ortra approach to triangles and which is notated for the first time in a partitioned representation suitable for implementation, is presented as a planar bundle block adjustment and used for georeferencing remote sensing data, quality assurance and preparation for mosaicking. In this paper, the new approach is implemented by densification of a triangle network with Steiner points to achieve minimal distortion of the satellite image during orthorectification1 to be performed in UTM. Various approaches to orthorectification are examined, in particular with regard to their accuracy, performance and their use on CPUs and GPUs. The verification of the proposed solution is done with a simulator with resampled, positional correct digital orthophotos (TrueDOP) and with PlanetScope images.
