Automatisierte Georeferenzierung und Entzerrung achäologischer Luftbilder

Die Luftbildarchäologie ist eine der ältesten archäologischen Prospektionsmethoden. Sie hat sich bei der Entdeckung und Dokumentation archäologischer Fundstellen und Landschaften als äußerst effizient erwiesen und wird deshalb in vielen Ländern intensiv genutzt. Dennoch wird ihr volles Potenzial (d.h. die Möglichkeit Herstellung detaillierter archäologischer Kartierungen) zumeist nicht ausgeschöpft: Dazu müssten die Luftbilder nämlich entzerrt werden, was mit einem großen zeitlichen und finanziellen Aufwand verbunden ist. Dies hat zur Folge, dass unzählige Luftbilder ungenutzt in Archiven abgelegt sind, obwohl sie wertvolle archäologische Information enthalten, die großflächige archäologische Kartierungen erlauben würden. Hauptziel des in diesem Antrag vorgeschlagenen Projektes ist es, Lösungen für eine automatisierte Georeferenzierung und Entzerrung von Senkrecht- und Schrägaufnahmen zu erarbeiten. Dabei sollen sowohl Arbeitsabläufe für die Prozessierung bereits vorhandener als auch für die Herstellung neuer Aufnahmen entwickelt werden. Dieses Ziel soll innerhalb von zwei Programmlinien erreicht werden. (1) "Hardware-basierter Zugang": Dabei soll eine handelsübliche digitale Spiegelreflexkamera mit einem Positionierungs- und Orientierungssystem ausgerüstet werden. Die dadurch gemessenen Koordinaten und Drehwinkel der Kamera zum Zeitpunkt der Aufnahme sollen in der Folge zur automatisierten Entzerrung der Bilder dienen. (2) "Software-basierte Lösung": Dabei soll eine Software entwickelt werden, welche es erlaubt, die bereits in Archiven vorhandenen Senkrecht- und Schrägaufnahmen (ohne Information zu Koordinaten und Drehwinkel der Kamera) automatisiert zu entzerren. Beide Lösungsansätze sollen in der Praxis erprobt und evaluiert werden. Für die Tests der hardware-basierten Lösung soll dabei zunächst ein unbemanntes Luftfahrzeug (UAV) zum Einsatz kommen, da es die rasche, kurzfristige, flexible und günstige Herstellung von Testserien ermöglicht. Die software-basierte Lösung soll im Rahmen einer Fallstudie eingesetzt und evaluiert werden: Es werden dabei die vorhandenen 1.000 Senkrecht- und Schrägaufnahmen (M=1:5.000 bis 1:25.000) innerhalb eines 250 km 2 großen Gebietes zwischen Carnuntum und dem Neusiedlersee systematisch entzerrt und interpretiert werden. Beide Praxistests sollen gezielt Probleme aufzeigen und bei der Verbesserung der Lösungsansätze helfen. Die Erfahrungen und Ergebnisse sollen auch in eine Richtline zur Herstellung von Luftbilddaten einfließen.

Die Luftbildarchäologie ist eine der ältesten archäologischen Prospektionsmethoden. Sie hat sich bei der Entdeckung und Dokumentation archäologischer Fundstellen und Landschaften als äußerst effizient erwiesen und wird deshalb in vielen Ländern intensiv genutzt. Dennoch wird ihr volles Potenzial (d.h. die Möglichkeit Herstellung detaillierter archäologischer Kartierungen) zumeist nicht ausgeschöpft: Dazu müssten die Luftbilder nämlich entzerrt werden, was mit einem großen zeitlichen und finanziellen Aufwand verbunden ist. Dies hat zur Folge, dass unzählige Luftbilder ungenutzt in Archiven abgelegt sind, obwohl sie wertvollearchäologischeInformationenthalten,diegroßflächigearchäologische Kartierungen erlauben würden.Hauptziel des Projektes war es daher, Lösungen für eine automatisierte Georeferenzierung und Entzerrung von archäologischen Senkrecht- und Schrägaufnahmen zu erarbeiten. Dabei wurden möglichst effektive Arbeitsabläufe für die Prozessierung bereits vorhandener als auch für die Herstellung neuer Aufnahmen entwickelt. Der Fokus lag dabei auf archäologischen Luftbildern, welche spezielle Anforderungen an das Projekt stellten: kombinierte Nutzung von Senkrecht- und Schrägaufnahmen, Verwendung unterschiedlicher unkalibrierter Kameras mit Zoomobjektiven, oftmaliges Fehlen guter Passpunktinformation in einzelnenLuftbildernsowiedieNutzungvonanalogenLuftbildernausdiversen Luftbildarchiven.Im Rahmen der dreijährigen Laufzeit konnten die Projektziele erreicht, und Hard- bzw. Software für eine rasche Georeferenzierung von Luftbildern entwickelt werden. Im Bereich der Hardware wurde eine kosteneffiziente Lösung gefunden, mit deren Hilfe die Orientierung der Kamera im Raum für jedes aufgenommene Bild gemessen und entsprechend gespeichert wird. Dies ermöglicht eine automatische und genaue Spezifizierung der Lage des Bildinhaltes am Boden.Im Rahmen der softwarebasierten Lösung konnte ein Programm entwickelt werden, welche es erlaubt, die bereits in Archiven vorhandenen Senkrecht- und Schrägaufnahmen mit minimaler Benutzerinteraktion zu entzerren.Weitere Details zum Projekt sowie dessen Resultate (Präsentationen und Open AccessPublikationen) finden sich auf den Projektwebseiten unter http://arap.univie.ac.at.