Punktwolkenhöhe

Punktwolkenhöhe bezeichnet in der Geodatenverarbeitung die Höheninformation eines Punkts in einer dreidimensionalen Punktwolke. Sie ergibt sich aus dem z-Wert des Punkts innerhalb eines definierten Koordinatensystems und dient dazu, die vertikale Lage der gemessenen Objekte abzubilden. Je nach Referenzsystem kann diese Höhe entweder absolut gemessen werden, beispielsweise relativ zum Ellipsoid oder zum Meeresspiegel, oder relativ zur Oberfläche (z. B. Bodenoberfläche).

Im LiDAR-Kontext werden häufig ellipsoidal heights h angegeben, während orthometrische Höhen H durch Geoidmodelle ermittelt werden. Die Beziehung zwischen den beiden Größen lautet H = h − N, wobei N die Geoidhöhe ist. Unterschiede in Referenzsystemen erfordern eine Harmonisierung der Höhen vor Analysen.

Anwendungen der Punktwolkenhöhe umfassen die Erstellung von digitalen Oberflächenmodellen (DSM) und digitalen Geländemodellen (DTM), die Bestimmung von Bauwerk- oder Baumbetreufen sowie die Höhenklassifikation (z. B. Vegetation vs. Bebauung). Zur Normalisierung der Höhendaten werden Höhenniveaus oft als Höhe über Grund (HAG) oder als Canopy Height Model (CHM) aus DSM minus DTM berechnet.

Verarbeitungsschritte umfassen Georeferenzierung, Qualitätskontrolle der Vertikaldaten, ggf. Filterung von Boden- bzw. Nicht-Ground-Punkten, und die anschließende Modellierung von DSM, DTM oder CHM. Wichtige Formate für Punktwolkenhöhen sind LAS/LAZ, PLY oder XYZ-Dateien, bei denen z den Höhenwert des Punkts liefert.

Mögliche Fehlerquellen sind Abweichungen durch unterschiedliche vertikale Referenzen, Geoid- und Ellipsoidmodelle, Sensor-Rauschen, Vegetation, Occlusion und Mehrfachbeobachtungen.