Projektiv

Die projektive Verzerrung wird durch Schrägaufnahmen verursacht. Deshalb ist es notwendig, dass die Kamera lotrecht nach unten ausgerichtet ist und das Flugzeug keine Kippbewegungen macht. Die projektiven Effekte kann man durch die Kenntnis der Orientierungsparameter (inneren und äußeren Orientierung) beseitigen.

Perspektivisch

Die perspektivische Verzerrung wird durch Geländehöhenunterschiede verursacht. Das hat zur Folge, dass der Maßstab abhängig von der Geländehöhe, der Geländeneigung, in verschiedenen Richtungen unterschiedlich und abhängig von der Kameraorientierung ist. Die perspektivischen Effekte können nur mit Hilfe eines Geländemodells korrigiert werden.

Wird das verzerrte Bild projiziert, so werden die originalen Geländepunkte (a, b) wie in der Abbildung dargestellt, lagefalsch (blaue Projektionsstrahlen) auf die Karte übertragen. Je größer der Geländehöhenunterschied und je weiter der Punkt von der Bildsenkrechten (Bildmittelpunkt) entfernt ist, desto größer ist der Lagefehler. Dieser Lagefehler in der Bildkoordinate macht eine maßstabsgetreue Messung von Strecken und Flächen unmöglich.

Würde die Kartenebene bei der Projektion für jeden einzelnen Punkt genau so in der Höhe verschoben, dass sie das Gelände genau in diesem Punkt schneidet, so gäbe es keine perspektive Verzerrung und damit keinen Lagefehler (rote Abbildungsstrahlen). Nach diesem Prinzip arbeiten die fotografischen Entzerrungsgeräte (Orthofotoprojektoren / analoges Verfahren). Zur Steuerung des Entzerrungsvorgangs wird ein Höhenmodell verwendet, mit dem für jeden Geländepunkt die richtige Geländehöhe eingestellt wird. Bei heutigen Verfahren nutzt man digitale Geländemodelle. Die enge Dreiecksvermaschung des Geländemodells hat zum Vorteil, dass man jede Masche einzeln entzerren kann und somit für jede einen Transformationsparameteransatz erhält. Ein weiterer Vorteil ist, dass auf Grund der kleinen Maschen der radiale Versatz minimal ist da ja nur ein sehr geringer lokaler Höhenunterschied eine Rolle spielen kann. Man unterscheidet bei dieser Vorgehensweise die direkte und die indirekte Methode.

Bei sehr hohen Bauwerken ist die Verzerrung an deren höchster Stelle deutlich größer als am Fuß, für den die Geländehöhe gilt. Deshalb werden sehr hohe Bauwerke nur an ihrem Fußpunkt unverzerrt dargestellt.

Senkrechtbild

Bei Senkrechtaufnahmen verwendet man möglichst nur die dem Bildzentrum nahen Gebiete, da sie weniger verzerrt werden als weit vom Projektionszentrum entfernt liegende Punkte. Die Verzerrung wird umso geringer, je höher die Kamera sich über dem Gelände befindet. Punkte, die sich direkt auf der Bezugsfläche (Kartenebene oder Meereshöhe) befinden werden nicht verzerrt, da keine Geländehöhenunterschiede vorhanden sind.

Orthofotos bei der deutschen Landesvermessung

Durch das Geodatenzentrum (GDZ) des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie (BKG) werden vom Gebiet der Bundesrepublik Deutschland zentral Orthofotos zur Verfügung gestellt. Eine Übersicht über die Bundesrepublik bietet auch der Deutschlandviewer der Bayerischen Vermessungsverwaltung, der ebenfalls Orthofotos beinhaltet. Zusätzlich bieten alle Stellen der deutschen Landesvermessung Orthofotos für ihren Zuständigkeitsbereich an (fast nie kostenfrei). Ein freier Download von Testdaten und viele Beispiele gibt es bei Landesvermessung + Geobasisinformation Niedersachsen (LGN).

Vollkommen frei verwendbare hochauflösende Orthofotos (nur eine Quellenangabe wird verlangt) kann man bei der Berliner Senatsverwaltung downloaden. Bei einer Archivsuche sind auch ältere Orthofotos verfügbar (bis 1928).

Neben den Landesvermessungen bieten viele private Firmen Luftbilddaten und Orthofotos an.

Geoimage-Austria

Geoimage Austria ist eine Orthofoto-Kooperationsgemeinschaft von derzeit 8 der 9 österreichischen Landesregierungen mit der österreichischen Bundesregierung, vertreten durch die Land-, forst- und wasserwirtschaftliche Rechenzentrum GmbH (LFRZ) im Auftrag des Lebensministeriums (BMLFUW). Diese Bund-Länder Kooperation dient zur Erstellung des amtlichen österreichischen Orthofotos für die österreichische Landesverwaltung und für das landwirtschaftliche Subventionswesen. Die von Geoimage-Austria hergestellten Orthofotos haben 12,5 bis 20 cm Bodenauflösung und werden auch am freien Markt (z. B. Google) verkauft.

Österreichischer Luftbildatlas

Der Luftbildatlas Österreichs wird vom Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen (BEV) in Zusammenarbeit mit den Landesvermessungsdiensten betrieben. Es wurden Orthofotos in Schwarz-Weiß (S/W, 1:2499 – 1:25001, 1:2499 – 1:20001) erstellt, heute in Farbe (1:2499 – 1:20001, 1:2499 – 1:15001), sowie als modernes Laserscanning (ALS – Airborn Laser Scanner Daten 1:10000). Sie sind über den österreichischen Geodatenverbund Geoland und die GIS-Fachstellen der Länder verfügbar.

SWISSIMAGE

In der Schweiz gibt das Bundesamt für Landestopografie swisstopo das digitale Orthophotomosaik der Schweiz als SWISSIMAGE heraus. Im GIS-Browser unter "map.geo.admin.ch" kann dieses je nach Verfügbarkeit bis zu einer Bodenauflösung von 10 cm eingesehen werden. Die Funktion Zeitreise ermöglicht teilweise einen Vergleich zurück bis 1979. Zusätzlich wurde mit SWISSIMAGE HIST 1946 ein Orthofotomosaik mit historischen Schwarz-Weiss-Luftbildern von 1946 («Amerikanerbefliegung») der ganzen Schweiz mit einer Bodenauflösung von 1 m veröffentlicht. Im GIS-Browser lassen sich die Orthofotos mit zusätzlichen Informationen wie beispielsweise geografischen Namen und Reliefschattierung überlagern.

Weitere Anwendungen

• Ein GeoInformationssystem auf Basis von Luftbildern ist bei Google zu finden, siehe auch: Google Earth
• Praktische Anwendung: Interaktiv im DOP Entfernungen messen und Flächen ermitteln
• Integration in Stadtportale
• Verknüpfung mit Branchenbüchern
• Waldschadensanalysen

Fachverbände

• Deutsche Gesellschaft für Photogrammetrie, Fernerkundung und Geoinformation (DGPF) e. V.