LIMESENTWICKLUNGSPLAN BADEN-WÜRTTEMBERG ...

6.1.3 Eine neue Vermessungsmethode:
Laserscanning
Wie der Name sagt, wird beim Laserscanning die
Oberfläche des Aufnahmegebiets mit Hilfe von Lasern
abgetastet. Erfolgt das Scannen aus der Luft,
so spricht man von Airborne Laserscanning.
Das Prinzip der Messung besteht darin, dass von einem
Messflugzeug gepulste Laser ausgesandt werden,
die von der Erdoberfläche, der Vegetation und
von Bauwerken aller Art reflektiert werden. Die
Laufzeiten und die räumlichen Winkel zu den reflektierenden
Punkten werden gemessen. Bei kontinuierlich
bekannter Position des Messflugzeugs, und
damit auch des Lasersensors, können die dreidimensionalen
Koordinaten der so gemessenen Punkte
berechnet und aus der gewonnenen „Punktwolke“
ein digitales Modell erzeugt werden. Die lückenlose
Ortsbestimmung von Flugzeug und Sensor erfolgt
über GPS und durch ein inertiales Navigationssystem.
Bei höheren Genauigkeitsansprüchen
müssen im Aufnahmegebiet während der Befliegung
Referenzstationen installiert werden. Die Genauigkeit
des Messverfahrens hängt, neben der technischen
Perfektion des Systems, vom Abstand der gemessenen
(reflektierenden) Bodenpunkte ab – für
topografische Anwendungen liegt er bei maßstabsabhängigen
und zweckbedingten 1,5 bis 0,25 m.
Ganz entscheidend für die Qualität des Modells ist
aber, wie gut es gelingt, die meist unerwünschte
Vegetation herauszufiltern. Die Filterverfahren gehen
von dem Grundsatz aus, dass die letzten Echos,
also die mit der längsten Laufzeit, Bodenpunkten
entsprechen, die ersten Echos dagegen, die die kürzeste
Laufzeit aufweisen, von Bäumen, Gebäuden
oder Ähnlichem reflektiert worden sind. Dementsprechend
ergeben, vereinfacht gesprochen, die
ersten Echos ein Oberflächenmodell, die letzten
Echos hingegen ein Geländemodell. Durch die Filterung
wird allerdings zwangsläufig der für das Geländemodell
relevante Punktabstand vergrößert, die
Auflösung damit verringert. Aus dem Geländemodell
können weitere Modelle abgeleitet werden,
z. B. Höhenlinienpläne oder Reliefbilder (Graustufenbilder)
(Abb. 34b). Da die Messungen koordiniert
sind, können die Laserscan-Messungen, wie
die terrestrischen Messungen, mit anderen Planwerken
kombiniert und in Geoinformationssysteme
integriert werden.
Das Laserscanning erlaubt Flächenaufnahmen mit
hoher Genauigkeit, wie sie mit manuellen Mitteln
nicht zu erreichen sind. Zudem steht ein beispielloses
Prospektionsverfahren zur Verfügung, das
auch bei Waldbedeckung – im Gegensatz zur Luft-
ERFORSCHUNG 37
a b
bildarchäologie – hervorragende Ergebnisse liefert.
Messflüge werden von Spezialfirmen angeboten, die
die Messergebnisse als Rohdaten (x-, y-, z-Koordinaten
der aufgenommenen Punkte) zur Verfügung
stellen oder auch die Auswertung übernehmen. In
Baden-Württemberg stehen Laserdaten zur Verfügung,
die einer vom Landesvermessungsamt Baden-Württemberg
in Auftrag gegebenen Befliegung
und dem daraus entwickelten Digitalen Geländemodell
(DGM) entstammen. Aus den gemessenen
Punkten, deren Abstand im Idealfall etwa bei 1,5 m
liegt, wurde ein Gittermodell mit einer Maschenweite
von 1 m abgeleitet, das sowohl als Grundlage
für die Konstruktion von Höhenlinien mit beliebiger
Äquidistanz (meist 0,5 oder 1 m) dient, wie auch
zur Ableitung von Reliefbildern. Darüber hinaus
Abb. 34 | a
Reliefbild des
Limes nördlich von
Großerlach-Grab,
WN. Oben das
Rottal bei der
Hankertsmühle,
in der Bildmitte
das Schöntal, unten
das Ende des
als „Säugraben“
bezeichneten
Limes nördlich von
Grab. Gefertigt im
Rahmen einer
Diplomarbeit an
der HfT Stuttgart,
WS 1998/99
(A. Brucklacher/
M. Murer).
b
Reliefbild generiert
aus Laserscan-Daten,
Ausschnitt wie a.
Gefertigt durch
Landesvermessungsamt
Baden-
Württemberg.