Analyse von full-waveform Flugzeuglaserscannerdaten für die volumetrische Repräsentation in Umweltanwendungen

Die Analyse von full-waveform Flugzeuglaserscannerdaten ist entscheidend für die präzise Erfassung der dreidimensionalen Struktur von Ökosystemen. Diese Dissertation untersucht die Möglichkeiten, die durch die Nutzung von full-waveform Daten entstehen, um eine vollständige volumetrische Repräsentation der Vegetations- und Gewässerstruktur zu erreichen. Die Arbeit hebt hervor, dass die Voxelattribute aus der digitalisierten Wellenform abgeleitet werden können. Dies ist besonders wichtig, da die Struktur in den unteren Bereichen der empfangenen Rohsignale oft unterrepräsentiert ist. Die Dissertation zielt darauf ab, innovative Methoden zu entwickeln, die die Signaldämpfung berücksichtigen und somit die Qualität der Datenanalyse verbessern. Die Ergebnisse dieser Arbeit sind von großer Bedeutung für die Umweltwissenschaften, da sie neue Ansätze zur Analyse von Flugzeuglaserscannerdaten bieten.

Die Methodik dieser Dissertation basiert auf der Entwicklung neuartiger Korrekturverfahren zur Kompensation der Signaldämpfung. Diese Verfahren nutzen mathematische Modelle, um die Signalintensität schrittweise anzuheben, abhängig von der individuellen Historie jedes Laserpulses. Die numerisch stabile Rekonstruktion des effektiven differentiellen Rückstreuquerschnitts ist eine zentrale Voraussetzung für die Generierung einer radiometrisch korrigierten Voxelraumrepräsentation. Die Dissertation beschreibt detailliert die verwendeten Entfaltungs- und Regularisierungsverfahren, die für die Analyse der full-waveform Daten notwendig sind. Diese Methodik ermöglicht es, die Limitierungen bestehender Auswertemethoden zu überwinden, die oft auf die Extraktion diskreter Maxima beschränkt sind. Die entwickelten Methoden tragen dazu bei, die in den full-waveform Daten enthaltenen Informationen über die Vegetations- und Gewässerstruktur zugänglicher zu machen.

Die Ergebnisse dieser Dissertation zeigen, dass die entwickelten Methoden zur Analyse von full-waveform Daten signifikante Verbesserungen in der Datenqualität ermöglichen. Die Korrekturverfahren haben sich als effektiv erwiesen, um die Signaldämpfung zu kompensieren und die Voxelraumrepräsentation zu optimieren. Die Arbeit diskutiert die praktischen Anwendungen dieser Ergebnisse in der Umweltforschung, insbesondere in der Charakterisierung von Ökosystemen. Die Fähigkeit, präzise Informationen über die dreidimensionale Struktur von Vegetation und Gewässern zu erhalten, ist von großem Wert für die Planung und das Management von natürlichen Ressourcen. Die Dissertation schließt mit der Feststellung, dass die entwickelten Methoden nicht nur die Analyse von Flugzeuglaserscannerdaten revolutionieren, sondern auch neue Forschungsansätze in der Geodäsie und Umweltwissenschaften eröffnen.