Entwicklung eines Modells zur strengen Berücksichtigung von Refraktionseffekten in der Airborne Laserscanning Bathymetrie

• Antragsteller: Professor Dr. Hans-Gerd Maas
• Fachliche Zuordnung: Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 259122201

Airborne Laserscanning Bathymetrie ist ein Flugzeuglaserscanningverfahren zur Bestimmung der Topographie von Gewässerböden in Gewässern mit geringer bis mittlerer Wassertiefe und geringem Trübungsgrad. Die Thematik erfährt gegenwärtig großes Interesse, da zum einen neue Sensorent-wicklungen die Aufnahme der Topographie von Gewässerböden mit deutlich höherem Detailreichtum ermöglichen und zum anderen EU-Richtlinien die regelmäßige hydrographische Erfassung von Gewässern vorgeben. Im Gegensatz zum konventionellen Flugzeuglaserscanning ist der Strahlverlauf bei der Laserbathymetrie durch Effekte der Brechung an der Wasseroberfläche und Effekte der Dispersion im Wasser gekennzeichnet. Beide bewirken systematische geometrische Verschiebungen von Bodenpunkten sowie eine Degradation des Signals. Die Verwendung aktueller hochauflösender Bathymetrielaserscannersysteme bedingt neue Konzepte der geometrischen Modellierung, bei denen insbesondere Welleneffekte bei der Modellierung der refraktionsbedingten Strahlverlaufsänderung nicht mehr vernachlässigbar sind. Dementsprechend liegt das Ziel des Vorhabens in der Entwicklung von geometrisch-stochastischen Modellen zur strengen Berücksichtigung von Welleneffekten auf der Basis räumlich-zeitlich aufgelöster parametrisierter Wasseroberflächenmodelle, die eine differentielle Betrachtung der Refraktion über den Strahlquerschnitt erlauben. Damit soll eine verbesserte geometrische Korrektur von Refraktionseffekten und letztlich ein signifikant höheres Genauigkeitspotential in der Airborne Laserscanning Bathymetrie erreicht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen