Entwicklung einer luftbildgestützten historischen Landschaftsanalyse der Wiederbewaldung

Institut für Fernerkundung, Universität Freiburg; Az.: Freiburg 08/06

Zielsetzung:

Entwicklung eines Verfahrens zur Erfassung der lagegenauen und flächenscharfen Veränderung der Landbedeckung, insbesondere der Wiederbewaldung aus Luftbildern. Schwerpunkt war die Aufbereitung historischer Luftbilder für die Verwendung in den neuen Auswertetechniken der digitalen Photogrammetrie und Geographischer Informationssysteme (GIS).

Methoden:

Die historischen analogen Farbluftbilder von 1968 wurden mit den heute üblichen Techniken des photogrammetrischen Scannens, Orientierens, Orthorektifizierens und Mosaikierens aufbereitet. Die Daten der Kamerakalibrierung fehlen und müssen iterativ geschätzt werden. Eine absolute Orientierung der historischen Bilder lag nicht vor, es wurden daher Lagepasspunkte aus der jüngsten Befliegung von 2003, Höhenpasspunkte aus dem digitalen Geländemodell (DGM) übernommen. Hierbei ist sicherzustellen, dass die ausgewählten Punkte (Objekte) in der Zeit ihre Lage nicht verändert haben. Höhenpasspunkte, die nicht auf Geländeniveau liegen (z.B. Dachgiebel, Schornsteine) müssen entsprechend in ihrer Höhe korrigiert werden. Die Verknüpfungspunkte zwischen den Bildern der historischen Befliegung wurden manuell gemessen, die automatische Messung erwies sich als zu fehlerbehaftet.
Die digitalen Orthobilder wurden hinsichtlich der festgelegten Landnutzungsklassen visuell interpretiert und mittels GIS-Analyse verglichen. Die in ihrer Landnutzung (Rodung und Aufforstung) veränderten Teilflächen wurden weiterhin nach Hangneigung und Exposition, berechnet aus den DGM, ausgewertet.

Ergebnisse:

Insgesamt konnte bei einem Aufnahmemaßstab von 1 : 12.000 bei der Orientierung der historischen Luftbilder für die Projektionszentren eine Lagegenauigkeit von < 5 m erreicht werden. Die historischen Bilder wurden auf das bereits rektifizierte Bildmaterial der jüngsten Befliegung entzerrt, dadurch wurde die geometrische Abweichung zwischen den Bildflügen minimiert. Um bei der GIS-Analyse Ungenauigkeiten der Datengrundlage und Interpretation und Grenzziehung auszugleichen waren Puffer von 15 m zu verwenden.

Wertung:

Das Monitoring größerer Landschaftsteile ist auch in Rheinland-Pfalz eine Herausforderung. Historischer Luftbildaufnahmen der Landesvermessung liegen auch in Rheinland-Pfalz vor. Die Einbeziehung solcher Dokumente ist ein probates Mittel um rückblickend Entwicklungen bis zum Stichtag zu betrachten. Hierfür ist erforderlich die historischen Luftbilder für die moderne Technik nutzbar zu machen, die in diesem Projekt gewonnene Erfahrung ist dabei von Nutzen.