photogrammetrie

Photogrammetrie ist die Wissenschaft und Technik, aus fotografischen Aufnahmen zuverlässige Messungen und dreidimensionale Informationen abzuleiten. Ziel ist es, Raumkoordinaten, Oberflächenmerkmale, Volumina und Modelle aus Bildern zu gewinnen, häufig in Formen wie digitalen Geländemodellen, Orthophotos oder 3D-Modellen.

Der Grundsatz beruht auf der geometrischen Beziehung zwischen Kameraposition, Objektpunkten und deren Abbildung in überlappenden Aufnahmen. Durch Kalibrierung, Messung von Bildpunkten und die Bündelung von Kamerapositionen (Bundle Adjustment) lassen sich exakte Objektkoordinaten rekonstruieren. Typische Verarbeitungsschritte sind Merkmals- oder Korrespondenzsuche, Triangulation und die Erstellung einer konsistenten 3D-Struktur.

Photogrammetrie wird in Luft- und Nahbereichsformen angewendet. Luftbildphotogrammetrie nutzt Bilder aus Flugzeugen oder Drohnen, Nahbereichsphotogrammetrie erfolgt mit terrestrischen oder handgehaltenen Kameras. Digitale Photogrammetrie erzeugt aus mehreren Ansichten dichte Punktwolken, Modelle, Orthophotos und DEM/DSM. Moderne Ansätze umfassen Structure-from-Motion und Multi-View-Stereo zur automatischen Oberflächenrekonstruktion.

Aus den Messungen entstehen GIS-kompatible Produkte wie präzise Geländemodelle, Konturlinien, Volumenberechnungen sowie texturierte 3D-Modelle von Bauwerken, archäologischen Stätten oder Landschaften.

Die Genauigkeit hängt von Kamerakalibrierung, Objektentfernung, Bildqualität, ausreichender Überlappung und der Verwendung von Ground Control Points ab. Sicht- und Beleuchtungsbedingungen, Occlusion, spiegelnde Oberflächen sowie Verzerrungen erfordern sorgfältige Kalibrierung und Qualitätskontrollen.

Historisch entwickelte sich Photogrammetrie aus der Luftbildfotografie und Vermessung im 19. und 20. Jahrhundert; seit der Computerisierung in den späten 20. Jahrhunderts ist sie integraler Bestandteil moderner Vermessungs- und Geoinformationssysteme. Heute spielt sie eine zentrale Rolle in der Drohnenvermessung, Stadtplanung, Forstwirtschaft, Archäologie und Umweltmonitoring.