Dissertationen - DGK

78 4. Straßenextraktion für SAR-Bilddaten
Datensatz Ländlich-1m
Der Datensatz Ländlich-1m beinhaltet eine ländliche Szene in der Umgebung der Stadt Adendorf in
der Nähe von Bonn. Die Befliegung fand am 1. Juli 1997 mit dem AER-II-Sensor statt. Es handelt
sich um einen vollpolarimetrischen Datensatz im X-Band. Die Auflösung der Singlelook-Bilder ist in
Entfernungs- und Azimutrichtung unterschiedlich (94cm bzw. 33cm). Zusätzlich liegt Schrägsichtgeometrie
vor, weswegen das Gelände in Entfernungsrichtung verzerrt erscheint (Abbildung 4.22). Zur
Speckle-Reduzierung der Singlelookbilder wurde die Summe der vier Polarisationen im X-Band gebildet.
Die Szene enthält kleinere Ortschaften, ein Waldgebiet, durch das eine Autobahn verläuft, sowie kleinere
Straßen. Die Wald- und Stadtgebiete wurden vor der Extraktion manuell erfasst und ausmaskiert.
Nachdem dieser Datensatz ausschließlich im X-Band vorliegt, erfolgte die Extraktion mit verschiedenen
Linienbreiten im X-Band (Tabelle 4.7). Bei einer Extraktion mit zwei verschiedenen Linienbreiten ist die
Vollständigkeit mit 51% vergleichsweise gering. Daher wurden zwei weitere Linienbreiten eingeführt,
durch die ergänzende Straßenabschnitte hinzugefügt und die Vollständigkeit auf 62% gesteigert werden
konnte. Allerdings beträgt die Vollständigkeit der Autobahn auch bei vier verschiedenen Linienbreiten
nur 48%. Dies lässt sich durch die umgebenden Bäume erklären. Abschnittsweise ist dadurch die
Mittelleitplanke als Unterteilung der beiden Fahrbahnrichtungen nicht erkennbar oder die Bäume und
ihr Schatten lassen die Breite der Fahrbahnen zu stark variieren, so dass extrahierte Linien wieder
verworfen werden. Die Vollständigkeit der Nebenstraßen liegt mit 69% in etwa in der Größenordnung
der Vollständigkeit der Nebenstraßen der vorherigen Datensätze. Das Fehlen von Straßenstücken bei
den Nebenstraßen hat seine Ursache in mangelnden Startstücken in der Nähe von Städten, mangelnder
Sichtbarkeit aufgrund von angrenzenden Baumreihen und einem zu geringen Kontrast gegenüber dunkel
reflektierenden Feldern, wie z.B. bei der Straße in der oberen linken Bildhälfte (Abbildung 4.22).
Datensatz Manuelle Referenz
Ländlich-1m
X ¯ (10m)
¯X (13m) X ¯ (13m)
¯X (10m) X ¯ (16m) X ¯ (16m)
¯X (27m) X ¯ (27m) X ¯ (27m)
Vollständigkeit
Gesamt [%] 51 56 62
Autobahnen [%] 42 44 48
Nebenstraßen [%] 55 63 69
Zuverlässigkeit
Gesamt [%] 75 75 81
RMS [m] 2.0 2.0 2.0
Tabelle4.7. Datensatz Ländlich-1m: Bewertung der Ergebnisse für mehrere Linienbreiten ( ¯ X steht für den Mittelwert aus den
vier Polarisationen des X-Bandes)
Zudem handelt es sich gerade im unteren Bildbereich eher um sehr kleine Straßen. Zu einigen Fehlextraktionen
kommt es vor allem durch Schattenflächen am Waldrand. Die Zuverlässigkeit der Ergebnisse
ist mit 81Prozent durchaus mit den anderen Testgebieten vergleichbar.
Datensatz Stadtrand-1m
Der Datensatz Stadtrand-1m stellt einen Teil des Messegeländes von München dar (Abbildung 4.25(a)).
Er wurde 1999 vom AeS-1-Sensor aufgenommen. Die ausgewertete Szene umfasst eine Fläche von 12
km 2 . Die Originaldaten zu dieser Szene lagen nicht vor, so dass auf dem gelieferten Mosaik gearbeitet
wurde. Das Mosaik besteht aus zwei Multilook-X-Band-Aufnahmen, die aus zwei verschiedenen Richtungen
aufgenommen worden sind. Die Bilddaten haben eine Bodenauflösung von 0.5m, welche für die
Straßenextraktion auf 1m reduziert wurde. Die Szene ist industriell geprägt mit Siedlungsbereichen,