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Monoplotting Tool

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Virtuelle Landschafts­rekonstruktion mittels historischen Fotografien

Seit der Erfindung der Fotografie zu Beginn des neunzehnten Jahrhunderts hat man sich dieser Technik bedient, um alle sichtbaren Dinge des täglichen Lebens festzuhalten und für spätere Zeiten zu dokumentieren. Mit dem Fortschritt der Technik ist man von der Fotografie zur Photogrammetrie übergegangen, die es ermöglicht, nach alten Fotografien Vermessungen und Kartenwerke anzufertigen. Hierzu mussten die Landschaftsfotos allerdings als stereoskopisches Bildpaar vorliegen und man musste sowohl den exakten Punkt kennen, von dem die Fotografie aufgenommen wurde, als auch die optische Geometrie der Kamera.

Durch den Einsatz von Flugzeugen und später von Satelliten ist die Technik der fotogrammetrischen Abbildungen nach alten Landschaftsfotos eindeutig in den Hintergrund gerückt. Dank der jetzt verfügbaren hocheffizienten modernen Informatiksysteme und der immer präziseren digitalen Bodenmodelle gibt es heute neue Möglichkeiten, selbst einzelne alte Landschaftsfotos für eine quantitative Rekonstruktion der Landschaftsentwicklung heranzuziehen (Monophotogrammetrie, Monoplotting). Praktisch bedeutet dies, dass man auf der Grundlage der Kenntnis der technischen Charakteristiken des Fotoapparats, der Rekonstruktion der Position des Fotografen zum Zeitpunkt der Aufnahme und eines Höhenmodells des Gebietes ein Bezugssystem schafft, das anhand einzelner Fotos präzise kartografische Vermessungen möglich macht.

An der WSL in Cadenazzo haben wir eine neue Monoplotting-Schnittstelle (MPT) entwickelt mit dem Ziel, eine intuitive Plattform für die Georeferenzierung und Orthorektifizierung gewöhnlicher einzelner Schrägaufnahmen anzubieten. Die daraus resultierenden kalibrierten Bilder erlauben es dem Benutzer, georeferenzierte Vektordaten zu erzeugen, indem er sie direkt auf die Bilder zeichnet und mit herkömmlichen GIS-Systemen austauscht. Daraus resultierende Polygone können auf terrestrischen Bildern (Abb. 1) oder Orthofotos und Karten visualisiert werden. Ebenso können aktuelle geografische Elemente auf historische Bilder projiziert werden.

Zudem bietet die vorliegende Monoplotting-Version 2.0 dank der Mitarbeit und der finanziellen Unterstützung des BAFU eine Schnittstelle zur Plattform StorMe 3.0 (Siehe unten, sowei auch BAFU-Seite Naturereigniskataster), um die Beschreibung und Dokumentation von Naturgefahrenereignissen zu erleichtern. 

 
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Abb. 1: Wenn man die Ablichtung einer alten Postkarte mit der Darstellung der Brücke von Melide und Bissone zu Beginn des 20. Jahrhunderts sorgfältig analysiert, kann man mit unterschiedlicher Sicherheit (grün: sehr wahrscheinlich, rot: nicht sehr wahrscheinlich) zahlreiche halbnatürliche Rinnen erkennen.
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Abb. 2: Die Rinnen wurden für die Holzabfuhr genutzt und im Volksmund «óva», «tracióo» «tröcc», «vandüll» oder «vestacc» genannt werden. Mit der neuen Software können diese Kanäle auf dem historischen Foto erkannt, kartografisch erfasst und danach punktgenau auf eine 1:10’000-Karte übertragen werden.
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Abb. 4: Die Weinberge um Loco 1885, direkt auf dem historischen Foto digitalisiert, mit der neuen Monophotogrammetie-Software georeferenziert ...
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Abb. 5: ... und danach auf eine Landkarte übertragen.
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Abb. 3: Mit der neuen Software kann man auf jede Fotografie beliebige georeferenzierte vektorielle Objekte übertragen; in diesem Fall Höhenlinien mit einem Abstand von 10 Metern auf einem historischen Foto von Loco (Val Onsernone) aus dem Jahr 1885.
 

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