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Diploma and Master Theses (authored and supervised):

A. Klauser:
"Automatisierte Ableitung einer topographischen Bodenbedeckungskarte im subalpinen Bereich";
Supervisor: N. Pfeifer, G. Gartner, C. Briese, B. Höfle; Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung Institut für Geoinformation und Kartographie der Technischen Universität Wien, 2009.



English abstract:
During the last years, airborne laser scanning (ALS) has become a standard method for the digital
capturing of landscapes. Compared to conventional methods, some of its fundamental advantages
are the highly automated procedures for the generation of high quality digital terrain models. Due
to these capabilities, ALS is a suitable method for the derivation of topographic maps, which are
still labour intensive and extensive for the original generation and the subsequent updating.
In this diploma thesis, an automated procedure has been developed in order to derive a large
scale topographic map (1:10.000 resp. 1:25.000) from ALS data and orthophotos. This method
allows the derivation of land cover (woods, mountain pines, meadows, rocks, boulders) and
terrain depiction. Land cover derivation is generated in two steps. First, the area is classified by
features derived form ALS data and orthophotos. In a second step, the result of the classification
process is being generalised. By that manner, it is possible to derive maps with different scales
from the same dataset. The depiction of the terrain is derived on the basis of a digital terrain
model (DTM), and consists of contour lines, shading and a cartographic representation of rocks.
Whereas traditional methods have been used for the calculation of the contour lines and shading,
a new automated method has been developed for the representation of rocks.
The procedure is being applied to a test area, situated in the north of Innsbruck (Tyrol, Austria).
Good results have been achieved in terms of the land coverage. A comparison of the automated
map with reference maps resulted in an area-wise correctness of 86% and 93% respectively,
depending on the reference map. On the other hand, the automated representation of rocks was
only partly convincing.
After a short introduction, the thesis starts with some background information about ALS and
orthophoto generation. Furthermore an overview on available automated methods for the generation
of topographic maps is provided. The next part consists of a detailed description of the
method developed for land cover derivation and terrain depiction. Subsequently, the practical results
of the test area are presented and discussed. The final part of the thesis comprises a summary
and provides an outlook into future research work.

German abstract:
Das luftgestützte Laserscanning (Airborne Laserscanning, kurz ALS) hat sich in den letzten Jahren
zu einem Standardverfahren für die digitale Erfassung von Landschaften entwickelt. Wesentliche
Vorteile gegenüber herkömmlichen Methoden sind die hohe Qualität und Automatisierung bei der
Erfassung und Auswertung der Daten des Geländes. Dies macht das ALS auch für die Ableitung
von topographischen Karten interessant, dessen Herstellung und Aktualisierung heutzutage noch
sehr teuer ist.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde ein automatisiertes Verfahren für die Ableitung einer großmaßstäbigen
topographischen Karte (1:10.000 bzw. 1:25.000) auf Grundlage von Laserscanning-
Daten und Orthophotos entwickelt. Das Verfahren ermöglicht die Ableitung einer Bodenbedeckung
und Geländedarstellung, wobei zwischen den Klassen Wald, Latschen, Wiese, Fels und Geröll
unterschieden wird. Die Ableitung der Bodenbedeckung erfolgt in zwei Schritten. Als erstes
wird das Gelände mithilfe abgeleiteter Attribute der ALS-Punktwolke und des Orthophotos klassifiziert.
Das Ergebnis der Klassifizierung wird anschließend in einem zweiten Schritt generalisiert.
Dadurch können Karten mit unterschiedlichem Maßstab aus demselben Datenmaterial abgeleitet
werden. Die Geländedarstellung hingegen besteht aus Höhenlinien, Schummerung und einer
Felszeichnung, und wird auf Grundlage eines digitalen Geländemodelles (DGM) abgeleitet. Während
die Berechnung der Höhenlinien und Schummerung mit Standardverfahren erfolgt, wurde
für die Felsdarstellung eine neue automatisierte Methode entwickelt.
Das Verfahren wurde erfolgreich auf ein Testgebiet nördlich von Innsbruck (Tirol, Österreich) angewendet.
Dabei konnten für die Bodenbedeckung gute Resultate erzielt werden. Ein Vergleich
der automatisierten Karte mit Referenzkarten ergab eine flächenmäßige Übereinstimmung zwischen
86% und 93% (je nach Referenzkarte). Die automatisiert abgeleitete Felsdarstellung hingegen
konnte nur teilweise überzeugen.
Nach einer kurzen Einleitung beginnt die Arbeit mit der Vorstellung der Grundlagen des ALS und
der Orthophotoherstellung, und fasst die aktuell verfügbaren Methoden zur automatisierten Ableitung
topographischen Karten zusammen. Es folgt eine genaue Beschreibung des entwickelten
Verfahrens für die Ableitung der Bodenbedeckung und Geländedarstellung. Anschließend werden
die Ergebnisse des Untersuchungsgebiet vorgestellt und diskutiert. Die Diplomarbeit endet
mit einer Zusammenfassung und einem Ausblick auf noch offene Forschungsfragen.


Electronic version of the publication:
http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_181558.pdf


Created from the Publication Database of the Vienna University of Technology.