Geography Reference
In-Depth Information
wird die in Form von Impulsen kontinuierlich ausgesandte Strahlung aus dem na-
hen Infrarotbereich von der Erdoberfläche reflektiert, im Flugzeug empfangen
und durch Laufzeitmessung die Entfernung ermittelt. Zur Bestimmung von Ge-
ländehöhen über der Höhenbezugsfläche NHN müssen Position und Neigung
des Flugzeuges und damit des Entfernungsmessers im Moment der Messung be-
kannt sein. Diese, in der Luftbildmessung mit ‚äußerer Orientierung' bezeichne-
ten Daten, lassen sich auch hierbei über ein GPS- und INS-System ableiten.
Zur Erfassung eines breiteren Geländestreifens wird dem horizontal angeord-
neten Laserentfernungsmesser eine Scaneinrichtung vorgeschaltet, z.B. in Form
eines (oszillierenden) Schwingspiegels oder einer Faseroptik. Diese lenkt den La-
serstrahl um 90° nach unten und zugleich kontinuierlich quer zur Flugrichtung ab,
so dass das überflogene Gelände mäanderförmig durch Punkte erfasst wird. Wer-
den die Flugwege so gewählt, dass die Streifen einander ähnlich wie bei der Flä-
chenbefliegung der Luftbildaufnahme teilweise überlappen, so erhält man einen
blockartigen Verband, dessen Stabilität durch Anordnung von Querstreifen am
Anfang und Ende noch verbessert werden kann. Zur Kontrolle sowie zur Elimi-
nierung systematischer Fehler dienen, analog den Passpunkten der Luftbildaus-
wertung, kleinere Referenz-DGM, also in Lage und Höhe bekannte, örtlich be-
grenzte digitale Geländemodelle.
Die Streifenbreite hängt sowohl von der Flughöhe als auch von der maximalen
Auslenkung des Laserstrahls (Scanwinkel) ab. Die erzielte Punktdichte wiederum
ist abhängig von der Flughöhe und -geschwindigkeit sowie der Messfrequenz, d.h.
der Anzahl der ausgesandten Impulse/Sekunde, und der Scanfrequenz, also der
Drehgeschwindigkeit des Spiegels. Damit ergibt sich z.B. bei einer Flughöhe von
1000m über Grund und einem Scanwinkel von ±20° eine Streifenbreite von 728 m.
Bei einer Messfrequenz von 100kHz, einer Scanfrequenz von 100Hz und einer
Fluggeschwindigkeit von 200 km/h erhält man schließlich etwa 5 Punkte/m
2
.
Abb. 3.5.1:
Prinzip des Aero-Laserscannings (nach
Kilian u.
Englich
1994) und Mehrfachre-
flexionen an verschiedenen Objekten (nach
Katzenbeisser u. Kurz
2004)
