3D-Rekonstruktion von Gebäuden in SAR-/InSAR-Daten mittels iterativen Analyse- und Syntheseverfahren basierend auf "Marked Point" Prozessen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Stefan Hinz
• Subject Area: Geodesy, Photogrammetry, Remote Sensing, Geoinformatics, Cartography
• Term: from 2011 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 190378092

In diesem Vorhaben soll ein iteratives, Objektmodell-getriebenes Bildanalyseverfahren zur automatisierten 3D Rekonstruktion von Gebäudestrukturen aus satellitengestützten interferometrischen SAR Daten konzipiert, implementiert und evaluiert werden. Im Gegensatz zu anderen Ansätzen wie Persistent Scatterer SAR-Interferometrie und SAR-Tomographie, die inhärent auf einer Vielzahl von Aufnahmen beruhen, soll das zu entwickelnde Verfahren auf ein Minimum an interferometrischen Bildpaaren abgestimmt sein - im Satellitenfall z.B. auf je eine InSAR-Aufnahme eines aufsteigenden und eines absteigenden Orbits. Damit soll der langfristigen und aktuell noch grundlagenorientiert angelegten Forschungsperspektive des Einsatzes von Radar-Interferometrie für zeitkritische Anwendungen (z.B. Naturkatastrophen und Krisensituationen) nachgegangen werden. Aufgrund des hohen Rauschniveaus von einzelnen SAR-Aufnahmen, das nicht wie bei Mehrbild- (In)SAR durch zeitliche Filterung unterdrückt werden kann, muss sich die Extraktionsmethodik auf eine stärkere modellgetriebene Komponente stützen. Dies schränkt zwar grundsätzlich die Vielfalt an extrahierbaren Gebäudegeometrien gegenüber datengetriebenen Vorgehensweisen ein, jedoch haben neuere Ansätze gezeigt, dass auch eine explizite Objektmodellierung, wenn sie mit einer statistischen Komponente durch Marked-Point-Prozesse bzw. Markov Chain Monte Carlo Sampling-Methoden unterlegt wird, trotzdem sehr leistungsfähig und durch die Integration von sog. „reversible jumps“ - also Modifikationen des Parametersatzes im Modell - auch flexibel sein kann.

• DFG Programme: Research Grants