4.3 Geometrische Transformation

Luft- und Satellitenbilder werden in der Regel geometrisch korrigiert um Verzerrungen, die durch das Aufnahmesystem und das Geländerelief entstanden, zu eliminieren und die Daten in ein geodätisches Referenzsystem (Koordinatensystem) zu bringen. Hierfür sind Transformationsgleichungen nötig.

Die Geokodierung umfasst die Prozesse, welche eine geometrische Transformation der Originaldaten in ein gewähltes geodätisches Bezugssystem unter weitgehender Eliminierung der system- oder geländeabhängigen Verzerrungen erlauben.
Eine verwandte Technik ist die Registrierung (=image registration), die das Koordinatensystem des einen Bildes dem eines anderen Bildes anpasst. Sie wird z.B. für Beobachtungen der Veränderungen zwischen Satellitenbildern (= "change detection") verwendet.

Geokodierung und Registrierung wird zuweilen auch synonym gebraucht.

2 Ansätze:
Strenge Verfahren:

versuchen, die Aufnahmegeometrie im Raum mathematisch zu modellieren. Die Sensorgeometrie sowie die Lage und Ausrichtung des Sensors im Raum müssen dazu bekannt sein (bei Luftbildern entspricht das der inneren und äußeren Orientierung). Zur Berechnung der äußeren Orientierung können entweder GPS/INS oder Paßpunkte verwendet werden (direkte oder indirekte Bestimmung).
Paßpunkte werden benutzt um den Bezug zum Koordinatensystem herzustellen. Außerdem kann ein digitales Geländemodell mit einbezogen werden.

  • Näherungsverfahren:
  • Die Aufnahmegeometrie wird nicht modelliert. Die unbekannten Koordinaten eines Pixels im Referenzsystem werden durch Interpolation zwischen benachbarten Paßpunkten berechnet. Zur Interpolation gibt es verschiedene mathematische Ansätze, z.B. Polynomverfahren, Warping.

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