Die neue Version der Photogrammetrie-Software UltraMap von Vexcel Imaging bietet vor allem bei der 3D-Prozessierung weitere hilfreiche Features.
Mit der neuen Version von Vexcels UltraMap-Software lassen sich hochgenaue Digitale Geländemodelle sowie Digitale Oberflächenmodelle erstellen und exportieren. Bild: Vexcel Imaging
Als das österreichische Unternehmen Vexcel Imaging letztes Jahr im August die neue Version seiner Software UltraMap 5.0 am Markt vorstellte, war die Spannung groß. Die Frage war: Wie sehr profitiert die Software von den Erfahrungen aus dem neuen Datenprogramm, Vexcel Data Program (VDP), welches das Unternehmen seit 2018 auf die Beine gestellt hat? Schließlich wurde das Unternehmen selbst zu einem Datenproduzent größten Ausmaßes und sammelt seitdem umfassendes Know-how im Bereich der Massendatenverarbeitung.
Digitale Geländemodelle einfach exportieren
Tatsächlich hat das Unternehmen bei der Software, die seit Mai in dem Release 5.2 verfügbar ist, einige Dinge grundlegend erneuert. „Wir haben viele neue Algorithmen entwickelt, die sich speziell auf die 3D-Prozessierung von Massendaten konzentrieren“, so Alexander Wiechert, CEO von Vexcel Imaging. So ist es erstmals möglich, ein Digitales Geländemodell (DGM, englisch Digital Terrain Model (DTM)), zu exportieren, das nach Angaben des Unternehmens höchsten Qualitätsansprüchen genügt.
Grundlage dafür ist unter anderem eine automatische, semantische Bildsegmentierung und eine intelligente Filterung. Diese steigert auch gleichzeitig die Qualität der Digitalen Oberflächenmodelle (DOM, englisch Digital Surface Model (DSM)), die ebenfalls innerhalb des photogrammetrischen Workflows aus den Luftbildern der UltraCam abgeleitet werden. „Die Qualität macht sich vor allen daran fest, dass die DOM/DGMs nun wesentlich konturierter und schärfer sind“, sagt Wiechert. Gelände und Objektformen werden wesentlich genauer abgebildet, auch wenn die Aufnahmebedingungen schwierig waren. Ebenso werden Gelände- und Objekt- bzw. Vegetationsformationen genauer unterschieden und dadurch Under- bzw. Overcuts noch besser abgebildet.
Beispiele dafür sind komplexe Infrastrukturformationen wie etwa Brücken oder schrägstehende Gebäudestrukturen, die nun mit weit weniger künstlichen Artefakten erstellt werden können. Darauf aufbauend sind viele Funktionen für die (automatisierte) Qualitätssicherung hinterlegt, die den Anwendern eine wesentlich bessere Kontrolle des photogrammetrischen Workflows erlaubt.
Kamera-Qualität voll ausschöpfen
Kennzeichen der Software, die für die Auswertung der Bilddaten aus den Kamerasystemen der UltraCam-Familie entwickelt wurde, ist die Durchgängigkeit des Workflows. „Die Qualität der Bilder fängt in den Kamerasystemen selbst an. Gerade für 3D Datenprodukte ist neben der richtigen Befliegungsstrategie die Qualität des Bildmaterials von entscheidender Bedeutung. “ ist Wiechert überzeugt. Durch den hochauflösenden PAN-Kanal, die UltraCam-spezifische Anordnung der Objektive und Bildsensoren in Verbindung mit der syntopischen Belichtungsstrategie sind beispielsweise Interpolationen nicht notwendig und die maximal mögliche Datenqualität wird bereits auf Ebene der einzelnen Aufnahmen erreicht.
Nennenswert ist ebenfalls die kamerainterne Datenaufarbeitung, insbesondere die selbst A/D-Wandlung der Bildsignale, die einen erheblichen Qualitätsfaktor für die Kamera bildet. Erst dann kommt die nachgelagerte Software zum Tragen. „Die Software hat die Aufgabe, die hohe Qualität in der Datenprozessierung voll durchzureichen“, so Wiechert. Vexcel bietet die Software in Modulen an mit Standardschnittstellen, sodass Anwender für einzelne Aufgabenbereiche auch mit Drittsystemen arbeiten können. Im Basismodul, UltraCam Essentials, wird die Kamerakalibrierung auf die Bilder angewendet und in einem für die Weiterverarbeitung optimierten Datenformat aufgearbeitet. Weitere Module sind die Aerial Triangulation (AT), der Dense Matcher für die Erstellung der 3D-Produkte, die Ortho-Pipeline, in dem die 3D-Produkte mithilfe der Luftbilder texturiert werden, sowie das 3DTIN-Modul, dass für die weitere Produktion von 3D-Produkten wie etwa 3D-Meshs zuständig ist.
Alleinstellungsmerkmal von UltraMap ist die Durchgängigkeit der gesamten Prozessierung. Anwender haben alle Funktionen, die für den photogrammetrischen Wertschöpfungsprozess gehören, in einer einheitlichen Arbeitsumgebung verfügbar.
Detaillierte Features
Grundsätzlich hat Vexcel die Datenprozessierung nochmals erleichtert und nach eigenen Angaben erheblich beschleunigt. Dafür wurden Recheneinheiten für Datenanalyse und Prozessierung (CPU- und GPU-Codes) optimiert sowie zusätzliche Möglichkeiten für die parallele Prozessierung geschaffen.
Zu den neuen Funktionen gehört beispielsweise die Möglichkeit, DOM- und DGMs gleichzeitig in einer Nutzeroberfläche zu bearbeiten. Auch das Re-Processing für Ortho-Produkte wurde vereinfacht. Die Ortho-Produktion ist nun vollständig in UltraMap Studio integriert.
UltraMap ermöglicht in der aktuellen Version auch den Import und den Export von Vektordaten via Esri-Shapefiles oder GeoJSON. Zudem können Daten via Keyhole Markup Language (KML) exportiert werden. Ein weiteres nützliches Feature ist die ad hoc-Darstellung von farbcodierten DOMs/DGMs, um so auf den ersten Blick sehen zu können, wo manuelle Nachbearbeitungen möglich sind.