Ground truth Daten

Syn. Feld-, Geländedaten, Geländeinformation, engl. ground truth data, franz.données de terrain; Beobachtungen, Messungen und gesammelte Informationen über den aktuellen Zustand im Gelände, die zur Stützung und Validierung der Klassifikation von durch Fernerkundung gewonnenen Bilddaten (Luftaufnahmen und Satellitenbildern) dienen. Damit stellen sie für die Bildverarbeitung wichtige Zusammenhänge zwischen Fernerkundungsdaten und den beobachteten Objekten her.

DIN 18716 definiert den Begriff: "durch Beobachtung oder Messung vor Ort gewonnene Informationen, die den aktuellen Zustand eines Objektes während der Datenaufnahme beschreiben und zur Auswertung herangezogen werden", verbunden mit der Anmerkung:

"Im Einzelnen kann es sich handeln um

• in-situ Messungen,
• Trainingsgebiete,
• Feldvergleiche."

Geländedaten sollten grundsätzlich zu der Zeit erfasst werden, zu der die Datenaufnahme durch Fernerkundung erfolgt. Tolerierbare Zeitunterschiede hängen von der jeweiligen Aufgabenstellung ab.

Ground truth-Daten können der Entwicklung, Kalibrierung und Bewertung von Sensoren dienen. Oft werden spektrale Eigenschaften mit Spektrometern gemessen, z.B. zur Bestimmung von optimalen Wellenlängen und Bandbreiten. Zusätzlich werden Daten zur Art des Objekts, dessen Zustand, über Rahmenbedingungen, Oberflächentemperatur usw. erhoben. Aufgabenabhängig werden auch weitere Informationen benötigt, wie Sonnenazimut und -höhe, Sonnenstrahlung, atmosphärische Trübung, Lufttemperatur, Feuchte, Windparameter, Bodenbedingungen, Tau, Niederschlag usw. benötigt.

Durch Ground-Truth-Daten ist es möglich, Fernerkundungsdaten präziser zu klassifizieren. Wenn man nur mit Fernerkundungsdaten arbeitet, können diese Daten mehrdeutig sein. Zum Beispiel könnte es Probleme bei der Unterscheidung von Mais-Feldern und Sonnenblumen-Feldern geben, weil beide in Fernerkundungsdatensätzen ähnliche Merkmalsausprägungen haben. Die aufgezeichneten Informationen lassen sich erst besser zuordnen, wenn man an einigen Stellen im Gelände Ground-Truth-Daten erhoben hat und mit diesen zusätzlichen Informationen die Fernerkundungsdaten besser klassifizieren kann.

Eine wichtige Methode zur Erhebung von Geländedaten sind die Trainingsgebiete zur überwachten Klassifizierung. Trainingsflächen für jede Klasse setzen die Identifizierung des Objektes voraus durch Ortserkundung, visuelle Interpretation von Luftbildern, Kartenauswertung, Durchsicht von Literatur und Statistiken usw.

Eine weitere Art von Geländedaten sind die Passpunkte zur geometrischen Korrektur der Fernerkundungsdaten.

Weitere Informationen:

• Den Globus im Blick und die Landschaft vor Augen (DLR-Magazin 140)