Luftbilder

Alle topographischen Karten entstehen aus Luftbildern, welche sich aus Befliegungen von Parallelstreifen, die sich überlappen, ergeben. Die Überlappungen bestehen aus Längsüberlappungen (60-90%) und Querüberlappung (15-25%). Jene Überlappungen benötigt man für eine 3D-Betrachtung – für das räumliche Sehen. Die Aufnahmen werden entweder als Schwarz–Weiß-, Farb- oder Infrarotbilder gezeigt. Bei der Art der Aufnahmen muss man auch zwei verschiedenen Typen unterscheiden:

- das Schrägluftbild (Überblicksaufnahmen)

- das Senkrechtluftbild

Ein Orthophoto ist im Gegensatz zum Luftbild ein verzerrungsfreies Abbild der Erdoberfläche. Die Verzerrungen und Verschiebungen, welche bei der Aufnahme eines Bildes durch die Zentralprojektion und die unterschiedlichen Entfernungen der Objekte zur Kamera entstehen, werden mit Hilfe eines Digitalen Geländemodells (DGM / Computerprogramm) rechnerisch ausgeglichen. Diese Orthophoto verwendet man für Längen- und Flächenmessungen.

Bei einer vertikalen Aufnahme gibt es einen Nadirpunkt, welcher dem „Bildmittelpunkt“ entspricht. Es ist der Punkt auf der Erdoberfläche, der senkrecht unter der aufnehmenden Kamera liegt. Außerdem ist dieser Punkt der Berührpunkt der Aufnahmeachse mit der Erdoberfläche.

Weitere wichtige Begriffe in Bezug auf Luftbilder sind:

- Bildmittelpunkt

- Übertragender Bildmittelpunkt: Mittelpunkt, der in das überlappende Bild übertragen wurde

- Brennweite

- Flughöhe: angegeben über die Flughöhe

- Aufnahmebasis: Entfernung zwischen zwei Aufnahmen

- Bild- / Photobasis: Abstand zwischen den Mittelpunkten

- Bildmaßstab: Division von Brennweite durch die Flughöhe

Der Vorgang der Luftbildinterpretation ist in drei Schritte unterteilt: die visuelle Erfassung, die strukturelle Interpretation und die Analyse.

Das räumliche Sehen - die Stereoskopie – entsteht durch den räumlichen Eindruck durch die unterschiedlichen Parallaxen.

Die Höhenunterschiede werden durch die Parallaxen gemessen, welche den Abstand zwischen zwei korrespondierenden Punkten darstellen.

Ein Stereoskop ist eine Apparatur mit der man zwei stereoskopische Halbbilder so betrachten kann, dass eine räumliche Tiefenwirkung wahrnehmbar ist. Dadurch entsteht ein virtuelles Raumbild.

Bei einem Spiegelstereoskop wird ein Geländeausschnitt aus zwei unterschiedlichen Blickwinkeln betrachtet, welcher durch eine Fusion zu einem räumlichen Bild zusammengeführt wird.

Station 1 – Stereoskop

1. Arbeitsschritte mit dem Stereoskop

· man benötigt zwei sich überlappende Luftbilder, eins für das rechte und eins für das linke Auge

· durch das Stereoskop führt man die Bilder durch einen markierten Punkt auf beiden Luftbildern, auf welche man seinen Finger deutet, zusammen

· wenn nur noch ein Finger zu erkennen ist, ist der 3D-Effekt erreicht

2. Arbeitsschritte ohne dem Stereoskop

· Messung der Mittelpunkte der beiden Luftbilder

· Übertragung der jeweiligen Luftbilder auf das jeweilig andere

· Entstehung einer geraden Linie mit den vier Punkten

· Somit kann man die genaue Überlappung der beiden Luftbilder erkennen!

3. Merkmale eines Flachlandes unter dem Stereoskop

· Wälder und Häuser sind durch den 3D – Effekt deutlicher erkennbar

· Bäume sind einzeln und nicht als Masse sichtbar

4. Merkmale eines Gebirges unter dem Stereoskop

· intensivere Effekte als beim Flachland

· Gebirgsspitzen sind nie der Mittelpunkt des Berges, sondern einer Himmelsrichtung zugeneigt

· Reflektion von weiß

· Übertreibung der Höhe von den Erhöhungen oder Niederungen

Station 3 – Vergleich von Luftbildern und topographischen Karten

Luftbilder	Topographische Karten
· unterschiedliche Maßstäbe in einem Bild	· Höhenlinien / Senkungen enthalten
· reale Beschaffenheit	· Schattierungen
· eigene Interpretation erforderlich	· Bodenbeschaffenheit durch Farben gekennzeichnet
· keine Erklärungen enthalten	· Grenzen
· Bildnummerierungen	5. Namen / Beschriftungen
· Überlappungen	· bessere Deutlichkeit der Verkehrswege
· 3D-Effekt möglich	· 2D
· Libelle für die Ausrichtung enthalten à Perspektive (Zentralperspektive)	· Parallelperspektive
· entspricht der Realität	· Koordinatenangabe
· keine Messungen möglich	· Messungen möglich
· Infrarotbilder für optimale Vegetationserkennung	· Symbole & dessen Legende ist vorhanden
· Schwarz – Weiß – Bilder für eine höhere Auflösung	· bessere Orientierung · Lagetreu durch den angegebenen Koordinaten
· Farbbilder entsprechen der Realität · mehr Dateninhalt · öftere Aktualisierungsprozesse als bei den Karten	· Generalisierung der Karte · mehr Informationsinhalt · Geländeeindruck durch die enthaltenen Linien möglich
Entstehungsprozess: ----> Befliegungen / Satellitenbilder	Entstehungsprozess: --> aus Luftbildern !!

Station 4 - österreichische, schweizerische und deutsche Karte im Vergleich

Österreich:

· Hochformat

· individuelle Farbintensität

· individuelle Schriftart

· großes Kartennetz

· Legende unten am Kartenrand vorhanden

· Bessere Darstellung der Straßen & Höhenlinien

· Bundesländernamen im Kartenrahmen

· Kreuz in der Mitte der Gradnetzlinien enthalten, welche für eine bessere Orientierung dienen

· verschiedenen Bezugspunkte für den Nullpunkt --> „minimale“ Abweichung der Höhen

Schweiz:

· Querformat

· individuelle Farbintensität

· individuelle Schriftart

· kleines Kartennetz

· Legende auf der Rückseite

· Kartenanleitung für das „Kartenlesen“ auf der Rückseite zu finden

· unterschiedliche Maßstäbe der Landeskarten der Schweiz auf der Rückseite

· Gauß-Krüger-Koordinatensystem

· Schmale Grenzen mit „Plus“-Symbolen enthalten

· verschiedenen Bezugspunkte für den Nullpunkt --> „minimale“ Abweichung der Höhen

Deutschland:

· Querformat

· individuelle Farbintensität

· individuelle Schriftart

· Legende an der Seite in Farbe

· Blattübersicht an der Seite

· KEIN Kartennetz enthalten

· „breiteste“ Grenzen

· verschieden Bezugspunkte für den Nullpunkt --> „minimale“ Abweichung der Höhen

Topographische Karten

In der Einheit am 11.11 beschäftigten wir uns mit Topographischen Karten.
Eine Karte ist eine maßstäblich verkleinerte, verebnete,generalisierte und erläuterte Abbildung der Erdoberfläche.
Ein Hersteller für topographische Karten in Österreich ist das Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen (BEV).
Die Kartenwerke bestehen aus vielen zusammenhängender Kartenblätter. Diese Kartenblätter werden nummeriert.

Nationale Kartenwerke:
Das österreichische Grundkartenwerk ist die ÖK 50 mit dem Maßstab 1: 50 000. 191 Kartenblätter decken das gesamte Bundesgebiet ab. Sie werden ca. alle 7 Jahre aktualisiert. Die Kartenblätter sind 12´x 20´groß und überlappen sich.
Das Referenzsystem ist WGS 84 und das Projektionsystem UTM.

Die ÖK 500 ist die topographische Übersichtskarte im Maßstab 1:500 000. Sie deckt mit einem Kartenblatt ganz Österreich ab.
Die ÖK 200 sind die Bundesländerkarte im Maßstab 1:200 000. Sie wird alle 3-4 aktualisiert und deckt mit 8 Kartenblätter ganz Österreich ab.

Die ÖK 25 ist eine Vergrößerung der ÖK 50 und gut für Wanderkarten geeignet.

Aufbau einer topographischen Karte:
Blattrand und Kartenrahmen:
hier finden wir die Legende, die Koordinatensysteme, die Blattnummer und Blattname, Maßstabsangabe und Maßstabsleiste, das Geodätische Datum, die letzte Aktualisierung, den Herausgeber und das Erscheinungsjahr, eine kleine Übersichtskarte und die Nadelabweichungen.

Kartenfeld:
die eigentliche Karte. Hier finden wir Grenzen, Beschriftungen, Gewässer, Siedlungen, Straßen und Wege, Vegetation, das Gradnetz und die Höhenlinien und Tiefenlinien.

Mit diesem Wissen machten wir dann ein paar Übungen mit der ÖK 50 Karte von Salzburg.
Zum Schluss warfen wir noch einen Blick auf die Internetseite austrianmap.at.

Projektionen

Die 4. Übungseinheit behandelte das Thema Projektionen. Bevor wir uns mit dem Programm ArcMap beschäftigten, lernten wir über verschiedene Projektionen.
Insgesamt gibt es 4 Projektionsfamilien:
-Azimutal Projektion
-Zylindrische Projektion
-Kegel Projektion
-Unechte Projektionen
Die verschiedenen Projektionsfamilien können jeweils verschiedene Verzerrungseigenschaften aufweisen. Dazu zählen die Längen-, Flächen-, Winkel- und Richtungstreuen. (Aber keine Projektion kann alle diese Eigenschaften besitzen.)
Wir schauten uns dann eine Darstellung von Verzerrten Kontinenten an, und stellten fest das auf manchen Karten der Größenvergleich zwischen Afrika und Grönland nicht stimmten.
Eine Weitere interessante Darstellung die wir uns anschauten war die US-zentrierte Karte und Asien (Pazifik)-zentrierte Karte. Denn normalerweise sind bei unseren Karten, Europa und Afrika zentriert.
Nach der kurzen Zusammenfassung von Projektionen, fingen wir an uns mit dem Programm ArcMap vertraut zu machen.
Anders als bei Goole Earth, kann man auf diesem Programm verschiedene Projektionstypen wählen, wie zum Beispiel eine Berührende Transversale Zylinderprojektion.
Außerdem lernten wir die Umrechnung von BMN in GK Koordinaten. (Bild 1)
Zum Schluss lernten wir mit Hilfe von ArcMap UTM-Zonen zu Bestimmen.