6.7 Georeferenzierung und Korrektur der Satellitendaten

6.7.1 Allgemeines zur Georeferenzierung der Satellitendaten

Die Satellitendaten lagen zu Beginn der Arbeit als Rohdaten vor, sie mussten demnach georeferenziert und radiometrisch aufbereitet werden. Durch die Georeferenzierung wurden nur die geometrischen, nicht aber die topografischen Verzerrungen korrigiert, da kein digitales Höhenmodell über den ganzen Umfang der Satellitenszenen zur Verfügung stand.

Anhand der nachfolgenden Rechnungen soll gezeigt werden, wie gross in den Satellitenszenen der maximal durch die Topografie verursachte Lagefehler im Untersuchungsgebiet Limpachtal ist. Der maximale Lagefehler wird nur an den Rändern von Satellitenszenen erreicht, er nimmt gegen die Mitte hin kontinuierlich ab und ist dort bei senkrechter Position des Sensors gleich null.

Der höchste Punkt des Untersuchungsgebietes lag auf 673 M.ü.M., der tiefste Punkt auf 465 M.ü.M. Nach der Formel für die Radialdeformation berechnet sich der maximale Lagefehler Dr am Rand der Spot-Szene wie folgt:

Höhe über Grund h_g = 822 km
Radialdistanz n = 30 km
Breite der Szene 2 n = 60 km
Höhendifferenz Dh = 208 m

Der maximale Lagefehler der Spot-Szene ist also deutlich kleiner als die effektive Pixelgrösse von 11,91 m und kann aus diesem Grund vernachlässigt werden.

Für die Landsat-TM-Szene berechnet sich der maximale Lagefehler Dr am Rand folgendermassen:

Höhe über Grund h_g = 822 km
Radialdistanz n = 92,5 km
Breite der Szene 2 n = 185 km
Höhendifferenz Dh = 208 m

In der Landsat-Szene beträgt der maximale Lagefehler 27,29 m. Auch hier ist dieser Fehler kleiner als die effektive Pixelgrösse von 35,4 m und wird aus diesem Grund vernachlässigt.

Während der Georeferenzierung der Satellitendaten zeigte sich, dass zwischen den höchstgelegenen und den tiefstgelegenen Passpunkten im Untersuchungsgebiet kaum Verzerrungen durch die Topografie bedingt waren, da die Restfehlerbeträge (Residuen) keine erkennbare Abhängigkeit von der Höhe über Meer zeigten. Hoch gelegene Passpunkte wiesen also keinen systematischen Fehler auf, der auf die Radialdeformation zurückzuführen gewesen wäre.