Extract4D

Generalisierte Extraktion von Oberflächendynamik aus multimodalen 4D-Punktwolken für topographisches Monitoring von Erdoberflächenprozessen und deren Interaktionen

Projektbeschreibung:

Die topographische Beobachtung der Landschaftsdynamik liefert wertvolle Informationen über erdformende Prozesse und Umweltfaktoren. Da die Oberflächendynamik auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen auftritt, wird eine bessere Überwachung und Charakterisierung dieser Aktivitäten unser Verständnis von Umweltprozessen und Mensch-Umwelt-Interaktionen deutlich erweitern. Diese Informationen können Umweltmodelle natürlicher Prozesse und menschlicher Einflüsse verbessern.

Die nahezu kontinuierliche 3D-Beobachtung lokaler Landschaften (d.h. die Erfassung von 4D-Punktwolken) verbessert die Überwachung der Oberflächendynamik erheblich. Gegenwärtige zeitreihenbasierte Änderungsanalysen können effektiv Informationen über Oberflächenaktivitäten auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen extrahieren, aber bisher bestehen einige Herausforderungen bei der Übertragbarkeit und Verallgemeinerung zwischen verschiedenen Datenquellen (Laserscanning und Photogrammetrie) und verschiedenen Anwendungsfällen. Daraus ergibt sich ein dringender Bedarf an der Anpassung und Erweiterung von zeitreihenbasierten Methoden zur Analyse von Veränderungen in 4D-Punktwolken mit adaptiver, unregelmäßiger zeitlicher Abtastung (von weniger als einem Tag bis zu einem Jahr) und multimodalen Quellen (z.B. terrestrische und UAV-Plattformen).

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung datenbasierter Methoden zur Analyse von Veränderungen unter Verwendung multimodaler 4D-Punktwolken mit adaptiver zeitlicher Abtastung, die eine automatische Extraktion von Oberflächenaktivitäten aus verschiedenen Datenquellen und geografischen Umgebungen ermöglichen. Solche Fortschritte werden die topographische Überwachung verbessern und ein breites Spektrum von Anwendungen in der Umweltforschung unterstützen.

Die entwickelten Methoden werden im Rahmen des Projekts auf mehrere Fallstudien angewendet, darunter Küstendynamik in den Niederlanden (in Zusammenarbeit mit Geoscience & Remote Sensing und Coastal Engineering an der TU Delft)), Bodenoberflächenprozesse in der Landwirtschaft (in Zusammenarbeit mit der TU Dresden) und Dynamik von Salzmarschen (in Zusammenarbeit mit Geosciences Rennes).

Ziele:

• Verallgemeinerung der zeitreihenbasierten Veränderungsanalyse für 4D-Punktwolken aus diversen Quellen
• Integration von multimodalen 3D-Zeitreihen
• Übertragbarkeit zwischen Anwendungsfällen in unterschiedlichen geografischen Umgebungen