Genauigkeit der digitalen Photogrammetrie

Abstract

Über die Qualität der Auswerteergebnisse, die aus digitalisierten bzw. digitalen Luftbildern entstehen, gibt es wenig wissenschaftliche Literatur. In diesem Beitrag werden deshalb umfangreiche Messreihen, die manuell und halbautomatisch entstanden sind, analysiert und unter anderem folgende Fragen erörtet:<br />a) Wie genau ist die manuelle punkt- und linienweise Auswertung in Abhängigkeit von der Punktart und von der Linienart, vom Filmtyp (Farbe, Schwarzweiß), von der Pixelgröße, vom Bildmaßstab und von der Flughöhe? b) Wie genau ist die halbautomatische dreidimensionale Linienauswertung mit Snakes in Abhängigkeit von der Bildqualität und einiger unter a) genannten Einflussfaktoren? c) Welche Pixelgröße ist für die Messsicherheit und für die Messgenauigkeit am besten? d) Wie wird die Genauigkeit an rekonstruierten Objekten in Abhängigkeit vom Bildmaßstab und von der Flughöhe beeinflusst? Zusätzlich zu relativen Genauigkeiten, die aus Wiederholungsmessungen abgeleitet werden, werden auch einige absolute Genauigkeiten, die aus dem Vergleich mit terrestrischen Messungen entstehen, angegeben.<br />Die Beantwortung der Fragen a) bis d) ist für die Praxis von großer Bedeutung. Die vorgeschlagenen Konzepte für die Analyse der Messreihen sind aus wissenschaftlicher Sicht von Interesse.<br />Einige herausragende Ergebnisse sind:<br />a) Die Linienauswertung in der digitalen Photogrammetrie entsteht punktweise.<br />b) Die Genauigkeit der digitalen Linienauswertung ist der Genauigkeit der analytischen Punktmessung ebenbürtig.<br />c) Die Bildmessgenauigkeit beträgt 1/2.5 Pixel.<br />d) Die beste Bildmessgenauigkeit wird mit 20µmPixel erreicht.<br />e) Die halbautomatische Methode liefert um 30% bessere Resultate.<br />

Few literature has been published on the quality of the photogrammetric evaluation of scanned and digital aerial imagery.<br />Therefore, extensive series of manual and semi-automatic measurements are analysed in this thesis. Among others, the following questions are answered:<br />a) What is the accuracy of manual point and line measurements, depending on the point or line type, the type of the film (colour, black and white), the pixel size, the scale and the flying altitude? b) What is the accuracy of semi-automatic, three-dimensional line evaluations through snakes, depending on the image quality and some influencing factors mentioned under point a? c) Which pixel size is best concerning measurement reliability and accuracy? d) In which way do image scale and flying altitude affect the accuracy of reconstructed objects? In addition to relative accuracies that are deduced from replicated measurements, some absolute accuracies are presented that stem from comparisons with terrestrial observations.<br />In addition to relative accuracies that are deduced from replicated measurements, some absolute accuracies are presented that stem from comparisons with terrestrial observations.<br />The answers to the questions a) to d) are of great importance for the photogrammetric practice.<br />The proposed concepts for the analysis of series of measurements are interesting from a scientific point of view.<br />Some of the outstanding results are:<br />a) The linewise evaluation in digital photogrammetry is generated pointwise.<br />b) The accuracy of digital, linewise evaluations is on a par with the accuracy of analytical, pointwise evaluations.<br />c) The image measurement accuracy amounts to 1/2.5 pixels.<br />d) Best image measurement accuracy is achieved with 20mym pixels.<br />e) The semi-automatic method yields results that are better by about 30%