Lexikon der Fernerkundung

Luftbild

Oft syn. Luftaufnahme, engl. aerial image, franz. image aérienne; auf photographischem Weg oder durch elektronische Aufnahmesysteme gewonnenes diskretes Bild eines Teils der Erdoberfläche, das von Luftfahrzeugen - i.d.R. von Flugzeugen, Hubschraubern, aber auch von Ballonen, Drohnen oder Luftschiffen - aus einer Höhe von unter hundert bis zu mehreren tausend Metern (max. 30 km) aufgenommen wird. Dazu gehören z.B. auch Thermal-Luftbilder, wenn eine bildhafte Wiedergabe der Erdoberfläche im thermalen Strahlungsbereich vom Flugobjekt aus gewonnen wird. Der Begriff Luftbildaufnahme wird sowohl im Sinne von «Aufnahme von Luftbildern» (Tätigkeit) als auch synonym für «Luftbild» (Produkt) verwendet.

Luftbilder sind demnach maßstäblich verkleinerte, photographische Abbilder von Teilen der Erdoberfläche aus der Vogelperspektive. Sie zeichnen sich durch eine hohe thematische Informationsdichte über alle zum Aufnahmezeitpunkt luftsichtbaren Objekte und Sachverhalte aus. Damit in einem Luftbild beispielsweise wie in einer Karte gemessen oder dieses Luftbild einem digitalen Informationssystem hinterlegt werden kann, muss das Luftbild unter Berücksichtigung der Geländeneigung entzerrt und ein Bezug zu einem Koordinatensystem hergestellt werden (Orthophoto).

Bei der Aufnahme von Luftbildern wird ein Gebiet streifenweise in Ost-West- oder Nord-Süd-Richtung beflogen. Die Fläche wird hierbei systematisch und lückenlos mit Luftbildern aufgenommen. Als gebräuchliche Überlappung der Luftbilder wird in Flugrichtung mit 60% und quer zur Flugrichtung mit 30% Überlappung gearbeitet.

Vorteile des Luftbilds Nachteile des Luftbilds
  • Hohe räumliche Auflösung: Luftbilder ermöglichen uns große Gebiete und Einzelheiten der Erdoberfläche in ihrem räumlichen Kontext aus der Vogelperspektive zu sehen. Oft ist es schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, diesen Überblick über die Umwelt durch Bodenerhebungen zu erlangen.
  • Flugzeitpunkt frei wählbar: Durch Luftbilder können dynamische Phänomene in der Umwelt, die ständig in Bewegung sind, zu einem bestimmten Zeitpunkt oder ständig aufgenommen werden (Flexibilität).
  • Hohe Meßgenauigkeit: Durch die zweckdienliche Wahl von Kamera, Film und Flugbahn sind wir in der Lage Details zu erkennen, die wir mit dem bloßen Auge nie sehen würden. In Verbindung mit Bodendaten lassen sich genaue Messungen von Positionen, Entfernungen, Richtungen und Flächen durchführen.
  • Stereobildpaare: Aus zwei sich teilweise überlappenden zweidimensionalen Bildern kann ein dreidimensionales Modell erstellt werden, aus dem dann auch Höheninformationen abgeleitet werden können.
  • Spektrale Einschränkung: Filme sind zwar für einen Wellenlängenbereich empfindlich, der fast zweimal so groß ist wie der des menschlichen Auges, im Vergleich mit digitalen Aufnahmesystemen ist die Empfindlichkeit der Filmmaterialien für bestimmte Wellenlängen aber begrenzt.
  • Kosten- und zeitintensiv
  • Keine Farbnormierung: Bei der Aufnahme von farbigen Luftbildern ergeben sich Schwierigkeiten einer Standardisierung durch:
    • Verfall der Sensibilität und Allgemeinempfindlichkeit von Emulsionsschichten
    • Unmöglichkeit der Herstellung eines stets gleichbleibenden Produkts
    • Temperaturschwankungen und andere Einflüsse bei der Filmentwicklung
    • Atmosphärische und Beleuchtungsbedingungen bei der Aufnahme (gilt auch für Satelliten)
    • Belichtung
    • Filterung
  • Verknüpfung mit anderen Daten nicht direkt möglich: Eine direkte Verknüpfung von Luftbildern mit digitalen Daten ist nicht möglich.

Luftbilder lassen sich unterscheiden

Um die analogen Vorlagen normaler Photographien z.B. für GIS verwenden zu können, ist es notwendig, die Bilder mit Hilfe eines Scanner zu digitalisieren, sie zu entzerren und zu geokodieren. Luftbilder können aber auch analog interpretiert und die Interpretationsergebnisse in Karten übertragen werden, die dann abdigitalisiert werden.

Die Informationen, die in Luft- und Satellitenbildern gespeichert sind, lassen sich in vielfältigster Weise nutzen. Entsprechend unterschiedlich sind auch die dabei verfolgten Ziele. Einerseits kann es sich um die Feststellung einfacher Sachverhalte handeln, oft in Kombination mit der Erstellung thematischer Karten. Andererseits liefert die Auswertung von Luft- und Satellitenbildern reichhaltige Beiträge zu komplexen Untersuchungen des Landschaftshaushaltes, zur Analyse sozioökonomischer Strukturen, zur Erfassung landschaftlicher Veränderungen usw. Entsprechend breit gestreut sind die Anwendungsgebiete, die vielfach miteinander verflochten und oft nur schwer gegeneinander abgrenzbar sind. Zu diesen Anwendungsfeldern gehören nach Albertz (2007) Kartographie, Katastophenvorsorge und -management, Geologie und Geomorphologie, Bodenkunde und Altlastenerkundung, Forst- und Landwirtschaft, Tierkunde, regionale Planung, Siedlungen und technische Planungen, Archäologie, Gewässerkunde und Ozeanographie, Meteorologie und Klimaforschung, weitere, hier noch nicht angeführte Bereiche der Geographie, Planetenforschung.

In vielen Bereichen des Land(schafts)monitorings hat das Luftbild größere Bedeutung als digitale Satellitendaten. Die Wahl zwischen Luftbild und Satellitenbild für eine bestimmte Fragestellung in der Umweltanalyse ist von der erforderlichen Auflösung und der Größe des abzudeckenden Gebietes abhängig.

Mögliche Aufnahmerichtungen bei der Luftbildaufnahme aufnahmerichtung
Quelle: Hildebrandt 1996, aus Rellstab 2003

Weitere Informationen:

Pfeil nach linksLUCASLupeIndexLuftbildarchäologiePfeil nach rechts