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Diplom- und Master-Arbeiten (eigene und betreute):

M. Attwenger:
"Vergleich digitaler Geländemodelle aus Laserscanning und Photogrammetrie";
Betreuer/in(nen): K. Kraus, C. Briese; Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung, 2003.



Kurzfassung deutsch:
Digitale Geländemodelle wurden lange Zeit ausschließlich aus manuellen photogrammetrischen Auswertungen oder terrestrischen Messungen erzeugt. Im letzten Jahrzehnt änderte sich die Situation durch das Aufkommen des Laserscannings und durch digitale Methoden in der Photogrammetrie, die einen hohen Automatisierungsgrad aufweisen.

In dieser Diplomarbeit werden Geländemodelle, die zum einen aus Laserscanner-Daten und zum anderen aus manueller und automatischer photogrammetrischer Auswertung abgeleitet wurden, verglichen. Im Rahmen eines einführenden Kapitels werden die verschiedenen Methoden der Datenerfassung und die Erstellung eines digitalen Geländemodells mittels Linearer Prädiktion erklärt.

Für den Vergleich der digitalen Geländemodelle wurden am Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung der Technischen Universität Wien entwickelte Programme verwendet, die es erlauben, die charakteristischen Kenngrößen der durch die verschiedenen Methoden erfassten Daten und der daraus berechneten Geländemodelle zu ermitteln. Zum Vergleich der Qualität der Daten wurden die Datendichte, der kürzeste Abstand der gemessenen Punkte zu Punkten eines regelmäßigen Rasters und das Vorhandensein verschiedener Punktklassen (zum Beispiel Massenpunkte oder Bruchkanten) untersucht. Die innere Genauigkeit der Geländemodelle wurde durch Vergleich der originalen Punktwolken mit den daraus abgeleiteten Geländemodellen betrachtet. Außerdem wird eine Formel zur Abschätzung der Höhengenauigkeit von Interpolationspunkten eingeführt und mit der aus der linearen Prädiktion stammenden Formel für die Höhengenauigkeit der Interpolationspunkte verglichen. Die äußere Genauigkeit der Geländemodelle wurde durch die Bildung von Differenzmodellen zwischen den einzelnen Geländemodellen und dem Vergleich mit Referenzpunktwolken ermittelt. Die Methoden wurden anhand von Datensätzen aus dem Pulkautal erprobt und anhand von Beispielen diskutiert.

Zusammenfassend ist zu sagen, dass die am I.P.F. entwickelten Programme sehr gut zur Dokumentation der Qualitätsparameter und für das Auffinden von durch die Daten schlecht beschriebenen Teilgebieten von Geländemodellen geeignet sind. Eine allgemein gültige Aussage über die Qualität von Geländemodellen aus Laserscanner-Daten, Daten aus manueller und automatischer photogrammetrischer Auswertung kann nicht getroffen werden. Es ist von der jeweiligen Anwendung abhängig, auf welche Qualitätsmerkmale mehr und auf welche weniger wert gelegt wird.

Kurzfassung englisch:
For a long time digital terrain models have been derived only from manual analysed photogrammetric data or terrestrial measurements. In the last decade this situation has changed because of the appearance of other capable methods. On the one hand laserscanning was introduced as a suitable method for areal point detection, on the other hand digital methods were developed in photogrammetry which have a high level of automation.

This thesis deals with the comparison between digital terrain models derived from laserscanner data and from data acquired by manual and automatic photogrammetric methods. As an introduction data capturing with the mentioned methods and the generation of digital terrain models are illustrated.

The comparison of the digital terrain models was done by programmes developed at the Institute of Photogrammetry and Remote Sensing of the Vienna University of Technology. These programmes allow to visualize the different characteristics of the data captured by the mentioned methods and of the terrain models derived from these data. The quality of the data was compared by the point density, the minimal distance of points of a regular raster to the measured points and the nearest point class (e.g. mass points or break lines). The inner accuracy of the digital terrain models was assessed by the comparison of the digital terrain models with the original data. Additionally, a new formula for the height accuracy of the interpolated points is given and compared with the results of the respective formula of linear prediction. The outer accuracy was evaluated by difference models and by comparing the derived digital terrain models with given reference data. The methods have been tested by data sets from the Pulkautal and the results are discussed on the basis of examples.

The methods developed at the Institute of Photogrammetry and Remote Sensing of the Vienna University of Technology are suited very well for the documentation of quality parameters and the detection of not so well described areas in digital terrain models. A universal conclusion for the quality of digital terrain models derived from laserscanner data and manual and automatic methods is not possible. It depends on the application which of the discussed quality criteria is more important than the others.

Erstellt aus der Publikationsdatenbank der Technischen Universität Wien.