Untersuchungen zur automatischen Ermittlung von Bestandeshöhen auf Luftbildern mit Hilfe der Digitalen Photogrammmetrie

2000

S. 74-80

25 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

200062626

Vorliegender Bericht stellt die Ergebnisse einer Untersuchung zur Verwendung automatischer digitalphotogrammmetrischer Höhenextraktionsverfahren zum Zwecke der Bestandeshöhenermittlung vor. Diese Methoden dienen in erster Linie zur Erstellung digitaler Oberflächen- oder Geländemodelle durch die stereoskopische Vermessung von Luftbildern, wobei Objekthöhe über die Differenz zweier Oberflächenmodelle gewonnen werden können. Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, die Genauigkeit der Bestandeshöhenermittlugn für sehr unterschiedliches Luftbildmaterial zu untersuchen, um daraus Rückschlüsse auf das Leistungspotential dieser modernen Technik abzuleiten und außerdem Hinweise zur Verbesserung der angewandten Methoden zu gewinnen. Im Rahmen der Untersuchungen werden Bestandesoberflächenmodelle unter Verwendung der Digitalen Photogrammmetrie Workstation (DPW770) berechnet, von denen 13 für Fichtenbestände im Alter zwischen 30 Jahren und 13ß Jahren des nordwestlichen Harzes aus hochwertigen IRC-Luftbildern im Maßstab 1:10 000 stammen. Um den Einfluss der Bildeigenschaften zu untersuchen wurde ein weiteres Modell aus Schwarzweißluftbildern im Maßstab 1:35 000 für einen 24-jährigen südafrikanischen Kiefernreinbestand berechnet. In beiden Fällen erzeugt das Programm Oberflächenmodelle, die die jeweilige Bestandessituation weitgehend realistisch darstellen. Allerdings unterscheiden sich die Modelle im Detaillierungsgrad ganz erheblich. Während die großmaßstäbigen Infrarot-Farbluftbilder für den Fichtenwald des Harzes ein Modell ermöglichen, in dem die einzelne Baumkrone gut erkennbar ist, lässt sich beim südafrikanischen Kiefernbestand bei Verwendung von Schwarzweißluftbildern geringerer Qualität eine genaue Zuordnung der Oberflächenmaxima zu einzelnen Bäumen nicht nachvollziehen. Ebenso wenig gelingt es dem Extraktionsverfahren, den Bestandesrand exakt zu berechnen. Zur Ermittlung der Bestandesmittelhöhe wurde zu jedem Bestand eine Bezugsebene eingemessen, die der Waldbodenhöhe entspricht und zur Baumhöhenberechnung dient. Die Ergebnisse der höhenermittlung im Vergleich mit terrestrischen Referenzdaten für die Fichtenbestände sind durchweg zufriedenstellend. Sie liegen im Durchschnitt bei -0,21%, wobei die Einzelergebnisse zwischen -1,1 m und +1,4 m schwanken. Wesentlich schlechter stellt sich der Höhenvergleich bei dem Kiefernbestand dar. Aufgrund des kleinen Bildmaßstabes ist es unmöglich, einzelne Oberflächenmaxima mit Baum- oder Bestandeshöhen gleichzusetzen. Als Näherungswert für die Bestandeshöhe wird daher die durchschnittliche Höhe von 20% der höchsten Messpunkte sowie die Höhe von aus dem Modell isolierten Maxima verwendet. Beide Verfahren führen mit 87,8% und 94,8% zu einer erheblichen Unterschätzung der terrestrisch gemessenen Mittelhöhe (100%). Als Ursache für die systematischen Abweichungen wird vor allem die eingemessene Bezugsebene gesehen, die sowohl hinsichtlich ihrer Höhe als auch hinsichtlich der zu einfachen Form den Waldboden nur unzureichend repräsentiert.