Neuer Luftbildsensor – Entwicklung und Änderungen bei den Produkten von swisstopo
Die Erfassung von Luftbildern stellt eine der wesentlichen Grundlagen für die Produktion der nationalen Geodaten des Bundesamts für Landestopografie swisstopo dar. Diese Daten dienen insbesondere der Aktualisierung des topografischen Landschaftsmodells, der Landeskarte sowie der Erstellung des Orthofotomosaiks SWISSIMAGE. Um mit der raschen Entwicklung der Luftbildtechnologien Schritt zu halten und die Qualität sowie die Effizienz der Erhebungen weiter zu verbessern, modernisiert swisstopo sein Sensorsystem und entwickelt mehrere Produkte seines Katalogs weiter.
Übergang vom Sensor ADS100 zum DMC-4S
Seit 2005 basierten die Kampagnen zur Erfassung von Luftbildern bei swisstopo auf linearen Sensoren von Leica Geosystems. In den letzten Jahren war das Modell ADS100 im Einsatz. Diese Sensoren arbeiten nach dem Prinzip des «Pushbroom-Scannings», bei dem eine Pixelzeile das Gelände während der Bewegung des Flugzeugs abtastet und lange Bildstreifen erzeugt, die mehrere Dutzend Kilometer erreichen können. Die jüngsten technologischen Entwicklungen haben die Hersteller dazu veranlasst, diesen Sensortyp aufzugeben.
Die Erfassung erfolgt nun mit zwei Matrixsensoren der neuen Generation Leica DMC-4S. Diese technologische Entwicklung bringt eine bedeutende Veränderung mit sich: Während der ADS100 kontinuierliche Bildstreifen erzeugt, erfasst der DMC-4S einzelne klassische Bilder, die einfacher zu handhaben sind. Der neue Sensor bietet zudem mehr Flexibilität bei der Flugplanung und ermöglicht eine optimierte Nutzung der Flugzeuge. Gleichzeitig wird eine neue Verarbeitungskette für Luftbilder bei swisstopo eingeführt, die langfristig effizienter sein wird, als die Bisherige.
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Entwicklung des Produkts SWISSIMAGE
Die Eigenschaften des neuen Sensors ermöglichen es swisstopo, das Produkt SWISSIMAGE weiterzuentwickeln und besser auf die Bedürfnisse der Nutzer einzugehen. Die ersten Regionen, die davon profitieren, werden im Herbst 2026 verfügbar sein. Nachfolgend die wichtigsten Entwicklungen.
Eine überall perfekt senkrechte Ansicht
Ab 2026 wird SWISSIMAGE zu einer True-Orthophoto. Die neuen Orthofotos sind nun vollständig von geometrischen Verzerrungen korrigiert, einschliesslich jener, die durch Objekte oberhalb des Bodens verursacht werden. Besonders deutlich ist die Veränderung bei Gebäuden: Jedes Gebäude wird in einer echten Orthogonalprojektion, also vollkommen senkrecht dargestellt, ohne Verzerrungen und Überkippen, was angrenzende Strassen verdecken könnte.
Die Erstellung einer True-Orthophoto ist dank einer starken Abdeckung des Geländes durch Luftbilder möglich: Jeder Teil des Geländes wird mindestens zehnmal aus unterschiedlichen Blickwinkeln fotografiert. Diese Abdeckung ermöglicht die Erstellung eines sehr detaillierten digitalen Oberflächenmodells (DOM), das die Topografie und die vorhandenen Objekte abbildet. Die True-Orthophoto wird somit durch die Kombination dieses DOM mit sämtlichen aufgenommenen Bildern erzeugt: Jedes Pixel des Endbildes wird korrigiert, um die Geometrie der Oberfläche zu berücksichtigen, wodurch eine getreue und verzerrungsfreie Darstellung gewährleistet wird.
Zusätzliches Nahinfrarot
Die neue Generation des Produkts wird in Form von kilometergrossen Kacheln eines True-Orthophoto-Mosaiks RGBN mit 8 Bit bereitgestellt, das die spektralen Bänder Rot, Grün, Blau und Nahinfrarot kombiniert.
Höhere Auflösung in den Alpen
In den Alpen wurde die ursprüngliche Auflösung der Orthophoto von 25 cm auf 20 cm verbessert, wodurch ein noch höherer Detailgrad des Geländes und der vorhandenen Objekte erreicht wird.
Einstellung bestimmter Produkte
Mit dieser technologischen Entwicklung erreichen einige Produkte das Ende ihres Produktionszyklus.
Das Produkt SWISSIMAGE RS wird nicht mehr produziert. Spezialisierte Nutzer finden den Nahinfrarotkanal künftig direkt in den neuen RGBN-Orthophotos aus dem DMC-4S-Sensor.
Ebenso wird das Produkt Luftbildstreifen – entsprechend den linearen Bildstreifen der ADS-Sensoren – schrittweise durch digitale Luftbilder ersetzt, die aus dem neuen Matrixsystem stammen.
Die ADS-Luftbildstreifen wurden als Basisdaten für die Photogrammetrie und die Erstellung von abgeleiteten Produkten wie SWISSIMAGE oder Geländemodellen verwendet. Die neue Generation von Luftbildern bietet die gleichen Nutzungsmöglichkeiten, lässt sich jedoch besser in moderne Verarbeitungsketten integrieren.
Kontinuität und Verbesserung der nationalen Geodaten
Diese Entwicklungen sind Teil der Strategie von swisstopo, ein hohes Qualitäts- und Aktualitätsniveau der nationalen Geodaten aufrechtzuerhalten.
Dank der Einführung des DMC-4S-Sensors und der Modernisierung des Produkts SWISSIMAGE werden die Nutzenden – Verwaltungen, Unternehmen, Forschende und die breite Öffentlichkeit – von noch präziseren Daten profitieren, die besser an aktuelle Anwendungen wie 3D-Modellierung, Umweltanalysen oder Raumplanung angepasst sind.
Testdaten
Diese Daten werden frei zur Verfügung gestellt, um Tests durchzuführen und sich mit den neuen Datentypen vertraut zu machen. Bis zur Veröffentlichung der endgültigen Produkte sind noch Anpassungen möglich.
Zur Verfügung:
- 2 True-Orthophoto Kacheln der Kathedrale von Freiburg in 4 Kanälen (RGBN)
- 12 Luftbilder (.tif) der Kathedrale von Freiburg mit Orientierungs- und Kalibrierungselementen (.gori):