Entwicklung von Verfahren zur Bestimmung räumlich-zeitlich hochaufgelöster Bewegungsvektorfelder an Gletschern aus monoskopischen Bildsequenzen

• Main Author: Schwalbe, Ellen
• Other Authors: Maas, Hans-Gerd, Kääb, Andreas, Dietrich, Reinhard, Technische Universität Dresden
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: German
• Published: 2013
• Subjects: info:eu-repo/classification/ddc/550; ddc:550; Gletscher; Gletscherbewegung; Bildsequenzen; Laserscanning; glacier; glacier motion; image sequences; time lapse; laser scanning; Jakobshavn Isbræ; Jakobshavn; Jakobshavn isbræ
• Online Access: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-113088; https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A26884; https://tud.qucosa.de/api/qucosa%3A26884/attachment/ATT-0/

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Bestimmung von räumlich und zeitlich hochaufgelösten Bewegungsvektorfeldern von Gletschern aus monokularen Bildsequenzen. Diese stellen eine wertvolle Grundlage für glaziologische Analysen des Bewegungsverhaltens von Gletschern dar. Im Rahmen der Arbeit wurden Bildsequenzmessungen an fünf schnellfließenden Gletschern im Bereich der Diskobucht in Westgrönland durchgeführt. Insbesondere erfolgte die Aufnahme von Bildsequenzen und multi-temporalen Laserscannerdaten am Jakobshavn Isbræ, einem der schnellsten und produktivsten Gletscher Grönlands. Diese Messungen bilden die Datengrundlage der Arbeit. Es werden Messkonzepte zur Aufnahme der entsprechenden Bildsequenzen und multi-temporalen Laserscans bereitgestellt sowie Methoden entwickelt, um die Auswertung dieser Daten nach dem Prinzip der monoskopischen Bildsequenzanalyse zu ermöglichen. Die Bildsequenzen und multi-temporalen Laserscans werden von einem festen Standpunkt aus aufgenommen. Die Ableitung von Bewegungsvektorfeldern erfolgt dann durch eine automatische Zuordnung von Grauwertmustern in den Bildsequenzen bzw. durch die Zuordnung von 3D-Punktmustern in den multi-temporalen Laserscannerdaten. Bestehende Punktzuordnungsmethoden werden einerseits an die besonderen Eigenschaften der Gletscherdaten angepasst, andererseits werden geeignete Methoden zur Lösung von Detailproblemen neu entwickelt. Die Methodik der Bildsequenzanalyse wird dabei vor allem hinsichtlich ihrer Robustheit – beispielsweise gegenüber durch Schattenwurf verursachten Störungen im Bild – optimiert und es werden Bewegungseffekte in den Bildsequenzen korrigiert, die durch die Eigenbewegung der Kamera verursacht werden. Bei der Entwicklung der Methodik zur Analyse multitemporaler Laserscannerdaten werden vor allem Effekte berücksichtigt, die durch das sequenzielle Aufnahmeprinzip eines Scanners auftreten. Auf Basis der entwickelten und implementierten Methodik erfolgt die Auswertung der aufgenommenen Bildsequenzen und multi-temporalen Laserscans. ...