DE10228327A1

DE10228327A1 - Automatische Registrierung von Bildern in digitalen Gelände-Höhen-Daten

Info

Publication number: DE10228327A1
Application number: DE10228327A
Authority: DE
Inventors: Tom Meredydd Plymouth Brookes
Original assignee: BAE Systems PLC
Current assignee: BAE Systems PLC
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-09-30
Also published as: ITWX20020008A0; US6853332B1; SE0201791A0; GB0117541D0; FR2847055A1; ITWX20020008A1; GB0215965D0; GB2393342B; GB2393342A

Abstract

Ein Verfahren zur Registrierung von Erkundungsdaten mit Kartendaten wird hier beschrieben. Dieses Verfahren umfaßt die Aufzeichnung von Bilddaten an einer Vielzahl von Positionen zusammen mit Breite und Länge sowie Höhe über mittlerem Meeresspiegel aus einem bordeigenen Navigationssystem und einem Abbildungssystem, und es wird die Höhe eines Erkundungsfahzeuges von einem Höhenmesser aufgezeichnet, und es wird eine Differenz zwischen den aufgezeichneten Höhendaten und einer Höhe bestimmt, die aus den Navigationssystem-Daten und Kartendaten berechnet wurde; es werden Differenzdaten selektiert, die eine geringste Standard-Abweichung haben und an einer Position der gewählten Differenzdaten liegen, wodurch dreidimensionale Oberflächendaten erzeugt werden unter Benutzung einer bi-quadratischen Gleichung; es wird eine bi-quadratische Oberfläche an jeder der Vielzahl von Positionen erzeugt, für welche Daten aufgezeichnet wurden; es werden Differenzdaten zwischen den bi-quadratischen Oberflächendaten und Höhendaten erzeugt, die aus der Karte erhalten wurden, und es wird ein Fehler zwischen den bi-quadratischen Oberflächendaten und den Höhendaten minimiert, indem die Positionsdaten relativ zu den Kartendaten verschoben werden, bis ein minimaler Fehler erreicht ist; es werden die Bilddaten mit den Kartendaten registriert, nachdem die Übertragung der Bilddaten erfolgt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit dem Gebiet der Verarbeitung von Erkundungsdaten.

Gegenwärtig werden terristrische Erkundungsdaten als Gruppe von Bilddaten gesammelt, die beispielsweise von Digitalkameras aufgenommen wurden, die in einem Flugzeug montiert waren und außerdem als Gruppe von dreidimensionalen Kartendaten, beispielsweise Generalstabs-Geländekartendaten.

Üblicherweise werden die Bilddaten und die digitalen Kartendaten miteinander registriert, um zusammengesetzte Daten zu bilden. Die Erzeugung der zusammengesetzten Daten erfordert die Identifizierung einzelner Merkmale, die sowohl in den Bilddaten als auch in den digitalen Kartendaten erscheinen. Es gibt bekannte Merkmals-Extraktions-Algorithmen, die Straßen und andere Merkmale identifizieren können, die auf beiden Datengruppen erscheinen. Die endgültige Registrierung der beiden Datengruppen zusammen und die Bestätigung, daß die Registrierung richtig ist, erfordert intensive arbeitsaufwendige manuelle Bemühungen.

Spezielle Verbesserungen gemäß der vorliegenden Erfindung liefern eine neuartige Systemkonfiguration bekannter Anordnungen, kombiniert mit relativ einfachen zusätzlichen neuen Komponenten, wodurch automatisch eine Registrierung von Bilddaten jeder Art mit digitalen Gelände-Höhen-Daten ermöglicht wird.

Der beste hier beschriebene Modus basiert auf einer Datensammlung aus einem Flugzeug. Die Erfindung kann jedoch auch benutzt werden in Verbindung mit irgendwelchen anderen Luft-Datenquellen oder Satelliten-Datenquellen, wenn an Bord Daten-Sammelsysteme und Meßsysteme die hier beschriebenen Erfordernisse erfüllen.

Vorteile der beschriebenen Anordnungen umfassen:

– die Reduktion von Registrierfehlern zwischen Bilddaten und digitalen Gelände-Höhen-Daten
– eine Verminderung des Aufwandes, der erforderlich ist, um die Bilddaten mit digitalen Gelände-Höhen-Daten zu registrieren.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung betrifft diese ein Verfahren zur Anpassung von Erkundungs-Bilddaten an Kartendaten mit den folgenden Schritten:
es wird ein Vollbild der Bilddaten einer jeden Position einer Vielzahl von Positionen aufgezeichnet;
es werden Positionsdaten für jede dieser Positionen aufgezeichnet;
es werden Höhendaten über dem Boden an jeder dieser Positionen aufgezeichnet;
es werden Höhendaten über dem mittleren Meeresspiegel an jeder dieser Positionen aufgezeichnet;
es wird für jede Position eine erste Höhe über dem Boden als Differenz zwischen mittlerem Meeresspiegel und Höhendaten an dieser Position bestimmt, die aus den Kartendaten ausgelesen wurden;
für jede dieser Positionen werden die ersten Höhendaten mit den Höhendaten verglichen, um eine entsprechende jeweilige Standard-Abweichung einer Differenz zwischen der ersten und zweiten Höhe zu erreichen;
es wird eine Position ausgewählt, die eine geringste Standard-Abweichung aus einer Vielzahl von Standard-Abweichungen aufweist, und es wird die Bildposition an eine entsprechende Position auf der Karte für diese Position mit der niedrigsten Standard-Abweichung angepaßt;
es werden Oberflächendaten an der gewählten Position erzeugt;
es wird eine Höhe der erzeugten Oberflächendaten mit den Kartenhöhendaten an dieser Position verglichen, und es werden Höhenfehlerdaten zwischen der erzeugten Oberflächenhöhe und den Kartenhöhendaten erlangt; und
es werden die Bilddaten übertragen, bis die Fehlerdaten optimiert sind.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Beschaffung von zusammengesetzten digitalen Daten und Geländebildkarten-Daten, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

(a) es werden aufeinanderfolgende Serien von Geländebildern von einem Luftfahrzeug oder einem über der Atmosphäre fliegenden Fahrzeug aufgenommen und aufgezeichnet, das ein bordeigenes Navigationssystem und einen Höhenmesser aufweist, um aufeinanderfolgende Serien von Geländebildern, Navigationspositionen und Höhenabmessungen aufzunehmen und aufzuzeichnen;
(b) es werden für jedes Bild die Höhe des Fahrzeugs über dem Boden gemäß Anzeige durch den Höhenmesser und die Position, die Längsneigung und die Querneigung des Fahrzeugs über dem Boden, wie dies durch das Navigationssystem angezeigt wird, aufgenommen und aufgezeichnet;
(c) es werden die digitalen Kartengelände-Höhendaten mit den Fahrzeug-Höhendaten über die Serie der aufgezeichneten Geländebilder verglichen;
(d) es werden Matrizen über die gewählten Datenpunkte längs der Serien der aufgezeichneten Geländebilder abgenommen und orientiert, wo die Differenz zwischen den digitalen Kartengelände-Höhendaten und den Fahrzeug-Höhendaten innerhalb eines gewünschten Grenzwertes liegt;
(e) es werden die Differenzen und die quadrierten Differenzen zwischen der Höhe des Fahrzeugs über dem Meeresspiegel und den digitalen Kartengeländehöhen an jedem gewählten Datenpunkt berechnet;
(f) es werden die Schritte (a) bis (e) für weitere sequentielle Serien von Geländebildern wiederholt;
(g) es wird eine Anpaßmatrix aus den Daten gemäß Schritt (e) für beide Serien von Geländebildern berechnet, um eine Standard-Abweichung für jeden Datenpunkt zu erhalten;
(h) es wird die kleinste Standard-Abweichung identifiziert, die dann, wenn die Fahrzeugposition, die vom fahrzeugeigenen Navigationssystem geliefert wird, richtig ist, den Mittelpunkt oder den Mittelpunkt der Anpaßmatrix bildet; und
(i) es wird aus dem Mittelpunkt die Differenz zwischen den digitalen Kartendaten und den Daten des fahrzeugeigenen Navigationssystems berechnet, wenn die Geländebilder aufgenommen werden, wobei aus diesen die digitalen Karten und Geländebilder eines nach dem anderen registriert werden können, um zusammengesetzte Kartendaten zu erzeugen.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Registrierung von Erkundungs-Bilddaten mit Kartendaten, welches die folgenden Schritte umfaßt:
es werden Bilddaten aus einer Vielzahl von Positionen zusammen mit der Querneigung, der Längsneigung und der Höhe über dem mittleren Meeresspiegel von einem bordeigenen Navigationssystem eines Flugzeugs und einem Abbildungssystem an diesen Positionen aufgezeichnet;
es werden die Höhendaten an jenen Positionen unter Benutzung eines Höhenmessers aufgenommen;
es wird eine Differenz zwischen den aufgezeichneten Höhendaten und einer Höhe aufgenommen, die aus den Navigationssystem-Daten und den Kartendaten berechnet wurde;
es werden die Differenzdaten mit einer niedrigsten Standard-Auflösung und einer Position der gewählten Differenzdaten ausgewählt, und es werden dreidimensionale Oberflächendaten erzeugt;
es werden dreidimensionale Oberflächendaten an jeder der Positionen erzeugt, für welche die Bilddaten aufgezeichnet wurden;
es werden Differenzdaten zwischen den dreidimensionalen Oberflächendaten und Höhendaten erzeugt, die aus der Karte erhalten wurden, und es wird ein Fehlersignal zwischen den dreidimensionalen Oberflächendaten und den Höhendaten minimiert, indem die Positionsdaten relativ zu den Kartendaten übertragen werden, bis ein minimaler Fehler erlangt ist;
es werden die Bilddaten mit den Kartendaten aufgezeichnet, nachdem die Übertragung der Bilddaten erfolgt ist.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese ein Verfahren zur Anpassung einer Gruppe von einer Vielzahl von Erkundungs-Bilddaten-Vollbildern, die durch ein Erkundungsfahrzeug über einem Gelände gesammelt wurden, an Kartendaten, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
es werden mehrere Erkundungs-Bildrahmendaten unter Benutzung eines Abbildungssystems an Bord des Erkundungsfahrzeuges aufgezeichnet, wenn dieses Fahrzeug über dem Gelände fliegt;
für alle aufgezeichneten Erkundungs-Bilddaten werden Daten bezüglich Länge und Breite aufgezeichnet unter Benutzung eines Navigationssystems an Bord des Fahrzeugs;
für alle Längen- und Breitendaten wird eine Höhe über dem mittleren Meeresspiegel unter Benutzung eines bordeigenen Navigationssystems aufgezeichnet;
für alle Positionsdaten wird eine Höhe des Fahrzeugs über dem Gelände unter Benutzung eines bordeigenen Höhenmeßsystems aufgezeichnet;
es werden alle Erkundungs-Breiten- und Längenpositionen des Fahrzeugs an entsprechende X, Y-Positionen der Kartendaten angepaßt; und
es werden die Bilddaten an die Kartendaten angepaßt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Veranschaulichung, wie diese benutzt werden kann, werden nachstehend verschiedene Ausführungsbeispiele, Verfahren und Prozesse gemäß der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 zeigt schematisch ein Erkundungsflugzeug auf einer Erkundungsmission zum Sammeln von Bilddaten und Höhendaten über der Erdoberfläche;
2 veranschaulicht schematisch eine bordeigene Erkundungsvorrichtung, mit der ein Erkundungsflugzeug gemäß einem speziellen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist;
3 veranschaulicht schematisch einen Flugpfad, der von einem Erkundungsflugzeug auf einer Erkundungsmission über der Erdoberfläche eingenommen wurde;
4 veranschaulicht schematisch die von einer Daten-Log-Vorrichtung des Erkundungsflugzeugs gesammelten Daten, die Bilddaten, Höhendaten und Positionsdaten des Erkundungsflugzeugs beschreiben;
5 veranschaulicht schematisch das Übereinanderfügen und Registrieren von Bilddaten mit Kartendaten gemäß dem speziellen Verfahren der vorliegenden Erfindung;
6A veranschaulicht schematisch eine zweidimensionale x, y-Datenebene, die die mittlere Meereshöhe repräsentiert;
6B veranschaulicht schematisch Navigations-Positionsdatenpunkte, die an Positionen aufgezeichnet wurden, wo die Bilddaten-Vollbilder aufgenommen und von einem bordeigenen Navigationssystem des Erkundungsflugzeuges aufgezeichnet wurden;
6C veranschaulicht schematisch eine Gruppe von Radiohöhen-Ablesungen über einer terristrischen Oberfläche, aufgenommen an jenen Positionspunkten des Flugzeugs, wie in 6B dargestellt;
6D veranschaulicht schematisch eine dreidimensionale Kartendaten-Anordnung mit einer Mehrzahl von x, y-Breiten- und Längenkoordinaten zusammen mit digitalen Gelände-Höhen-Datenpunkten auf einer terristrischen Oberfläche;
6E veranschaulicht schematisch in drei Dimensionen ein Datenbild, welches an einer Aufzeichnungsstelle des Erkundungsflugzeuges aufgenommen wurde in Bezug auf die mittlere Meereshöhe gemäß 6A;
7 veranschaulicht eine Datenverarbeitungs-Vorrichtung zur Registrierung der digitalen Erkundungsdaten, die durch das Erkundungsflugzeug gesammelt wurden, zusammen mit Kartendaten;
8 veranschaulicht schematisch das gesamte Verarbeitungsverfahren zur Registrierung aufgezeichneter Bilddaten des Erkundungsflugzeuges mit digitalen Kartendaten;
9 veranschaulicht schematisch Verarbeitungsschritte, die von der Datenverarbeitungs-Vorrichtung durchgeführt werden, um die gesammelten Bilddaten mit den digitalen Kartendaten zu registrieren;
10 veranschaulicht schematisch die Verarbeitungsschritte, die durchgeführt wurden zur Erzeugung von Datenmatrizen für Unterschiede in den Höhendaten, bestimmt durch ein Erkundungsflugzeug mit Höhendaten, die aus digitalen Kartendaten der Datenkarte bestimmt waren;
11 veranschaulicht schematisch die Verfahrensschritte, die durchgeführt werden, um die Höhendatenmatrizen zu erlangen;
12 veranschaulicht schematisch eine Grundrißansicht eines Abschnitts einer digitalen Datenkarte, um ein entsprechendes Datenbild zu registrieren; und
13 veranschaulicht schematisch die Registrierung eines Daten-Bi-Quadrats, erzeugt um einen Positionsdatenpunkt mit den Kartendaten gemäß 12.
Detaillierte Beschreibung der besten Möglichkeit zur Durchführung der Erfindung
Nunmehr wird beispielsweise die von den Erfindern als beste Möglichkeit angesehene Art und Weise zur Durchführung der Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind zahlreiche spezifische Einzelheiten dargestellt, um ein durchgehendes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß die vorliegende Erfindung ohne Beschränkung auf diese speziellen Details durchgeführt werden kann. Andererseits sind allgemein bekannte Verfahren und Strukturen im einzelnen nicht beschrieben, damit die vorliegende Erfindung nicht unnötig verschleiert wird.
Ein allgemeines Gesamtverfahren zur Registrierung von Bilddaten mit digitalen Gelände-Höhen-Daten umfaßt zwei Schritte wie folgt:
Erstens, eine bordeigene oder über der Erde durchgeführte Sammlung durch ein Erkundungsfahrzeug, wobei Bilddaten und digitale Gelände-Höhen-Daten aufgezeichnet werden; und
Zweitens, die Registrierung der gesammelten Bilddaten und der Höhendaten mit einer digitalen Datenkarte, um die Bilddaten präzise auf die Kartendaten auszurichten.
Der zweite Schritt kann oft-line außerhalb des Erkundungsfahrzeuges durchgeführt werden.
Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. Ein Erkundungsfahrzeug 101, d.h. ein Flugzeug oder ein Satellit, ist mit seinem eigenen inneren Navigationssystem, beispielsweise einem global positioning system (GPS)-Satelliten-Navigationssystem oder einem hochqualitativen Inertial Navigation System (INS) ausgestattet, wodurch das Flugzeug in die Lage versetzt wird, seine genauen Längen- und Breitenwerte mit einer Auflösung von etwa 100 Metern oder weniger aufzuzeichnen; ein Höhenmesser, beispielsweise ein Funk-Höhenmesser oder ein Laser-Höhenmesser, ermöglicht es dem Fahrzeug, die Vertikalentfernung relativ zur terristrischen Erdoberfläche 102 mit einer vertikalen Auflösung besser als 1 Meter zu messen; ein Bilderzeugungssystem ermöglicht es dem Fahrzeug, digitale Bilder der Erdoberfläche bei einer genauen Positionierung des Fahrzeuges aufzuzeichnen.
2 zeigt schematisch die bordeigene Ausrüstung eines Erkundungsfahrzeuges 101. Die bordeigene Ausrüstung umfaßt ein bekanntes Navigationssystem 200, welches eine genaue Position innerhalb etwa 100 Metern in der Breite (Nord-Süd) und der Länge (Ost-West) angibt. Eine bekannte Digitalkamera 201 sammelt Daten der Erdoberfläche; ein Höhenmesser 202, beispielsweise ein Funk-Höhenmesser oder ein Laser-Höhenmesser, mißt die Höhe des Fahrzeuges über dem Boden mit einer Genauigkeit von etwa 1 Meter, und ein bekannter Datenmeßwert-Schreiber 203 zeichnet die Positionsdaten des Navigationssystems 200 und die Bildaufzeichnungs-Daten des Bodens auf, die von der Digitalkamera 201 abgenommen wurden.
Es wird nunmehr auf 3 Bezug genommen. Hier ist schematisch ein Teil der Erdoberfläche 300 im Grundriß dargestellt, wobei Bilddaten ersichtlich sind, die vom Flugzeug aufgenommen wurden, als es über die Erdoberfläche flog. Das Flugzeug 101 zeichnet eine Folge von Höhendatenpunkten längs seines Flugpfades auf, und gleichzeitig wird ein Datenbild aufgenommen. Das Datenbild wird in Datenrahmen diskreter Positionen P1, P2, P3 des Flugzeuges aufgenommen. Jede Position liegt genau innerhalb von 100 Metern, sowohl in der Breite (Nord-Süd) als auch in der Länge (Ost-West). Jeder Bildrahmen wird als Datenbildrahmen im Datenschreiber des Flugzeuges aufgezeichnet, und zwar zusammen mit der Positionsinformation, wodurch die Position des Flugzeuges zu dem Zeitpunkt angegeben wird, zu dem das Datenbild aufgenommen wurde.
Zusammen mit den Positionsdaten des Flugzeuges wurden die Winkeldaten bezüglich Längsachse und Querachse vom Flugzeug-Navigationssystem zu jenem Zeitpunkt aufgezeichnet, an dem jedes Bild aufgezeichnet wurde.
Nachdem das Flugzeug mit dem Datensammlungslauf über der Erdoberfläche fertig ist, wird auf dem inneren Datenaufzeichnungsgerät des Flugzeuges ein Tupel (Bildposition) aufgezeichnet und außerdem eine Folge von Höhendatenpunkten und Positionsdaten. Beide Datengruppen benutzen eine gemeinsame Quelle für die Flugzeugposition, wodurch Fehler vermindert werden.
Nunmehr wird auf 4 Bezug genommen. Hier sind schematisch die Daten dargestellt, die vom Datenschreiber 203 als Ergebnis einer Erkundungsdaten-Sammelmission vom Flugzeug 101 gesammelt wurden. Die Daten umfassen eine Gruppe von Datenaufzeichnungen und jede Datenaufzeichnung umfaßt:

– eine GPS-Positionsdaten-Aufzeichnung a, X, Y, Breiten- und Längenpositionen des Flugzeugs;
– einen Höhenpunkt an der Position, die Aufzeichnung einer Höhe des Flugzeugs über dem Meeresspiegel;
– Bildrahmendaten eines Bildes, das mit dem Flugzeug an der jeweiligen GPS-Position aufgenommen wurde.

Nach der Erkundungsmission werden die Daten aus dem Datenschreiber entfernt und in eine Datenverarbeitungs-Vorrichtung eingegeben, wo die Bilddaten registriert sind, d.h. es erfolgt eine Anpassung an bestehende Kartendaten.
Die 5 und 6 veranschaulichen schematisch Datenverarbeitungsschritte, die an Höhendaten und Positionsdaten durchgeführt werden, die vom Erkundungsflugzeug gesammelt wurden, und zwar im Vergleich mit Kartendaten.
In 5 umfassen die Kartendaten 500 eine Matrix von relativ niedrig auflösenden Daten. Diese identifizieren Merkmale, beispielsweise einen Fluß 502 und eine Straße 501 sowie Brücken in zweidimensionaler Grundrißansicht mit Höheninformationen und beispielsweise Höhenkonturdaten 503.
Die Bilddaten bestehen aus mehreren aufeinanderfolgenden Datenrahmen relativ hoher Auflösung mit zweidimensionalen Bilddaten 11 (501); 12 (502); 13 (503); 14 (504).
Die Bilddaten und die Kartendaten werden übereinandergefügt, wie dies in 5 dargestellt ist. Eine Aufgabe der speziellen Verfahren, die hier beschrieben sind, besteht darin, die Bilddaten an die Kartendaten genau und auf automatische Art und Weise anzupassen.
Nunmehr wird auf 6 Bezug genommen, wo schematisch Typen von Roh-Eingangsdaten dargestellt sind, die für die Verarbeitung verfügbar sind:
In 6A ist ein imaginäres zweidimensionales Gitter von X, Y-Koordinaten dargestellt, bei einer mittleren Meereshöhe (MSL), auf die die Kartendaten und die vom Flugzeug gesammelten Daten bezogen werden können.
In 6B sind schematisch Navigationsdatenpunkte 600 bis 605 angegeben, die vom Flugzeug aufgezeichnet wurden, als es entlang einem Trajektor 607 über die Erdoberfläche flog. Die vom Fahrzeug-Navigationssystem aufgezeichneten Navigationspunkte umfassen Längen- und Breitenangabe, im typischen Fall mit einer Auflösung von wenigstens 100 Metern, sowohl in Länge als auch in Breite, entsprechend den X- und Y-Richtungen gemäß 6A sowie die Höhe über mittlerer Meereshöhe, im typischen Fall mit einer Auflösung von etwa 100 Metern.
In 6C ist schematisch eine Gruppe von Funk-Höhendatenpunkten 608 bis 613 vom bordeigenen Funk-Höhenmesser oder Laser-Höhenmesser des Flugzeuges aufgezeichnet, und es wird eine Höhe über einer Geländeoberfläche 614 unmittelbar unter dem Flugzeug, wenn dieses fliegt, aufgezeichnet. Die Oberflächenpunkte 615 und 620 entsprechen den jeweiligen Höhenablesungen 608 bis 613 in X, Y-Längen- und Breitenposition, und sie befinden sich unmittelbar unter dem Flugzeug an jenen Positionen, wo das Flugzeug Bilder der Erdoberfläche aufnimmt. Die Höhen-Datenpunkte 608 bis 613 haben eine Auflösung von etwa 1 Meter, gemessen von den terristrischen Oberflächenpunkten 615 bis 620.
Daher hat die Gruppe von Flugzeug-Trajektorpunkten 601 bis 606 eine Auflösung von etwa 100 Metern über dem mittleren Meeresspiegel (X-Y-Ebene in 6B), während die aufgezeichneten Höhen-Datenpunkte an den gleichen X-Y-Höhen- und Breiten-Koordinaten 608 bis 613 eine Auflösung von etwa 1 Meter haben, und dies gemessen direkt von den terristrischen Oberflächenpunkten 615 bis 620 bei den gleichen X-Y-Längen/Breiten-Koordinatenpositionen.
In 6D ist schematisch eine Datenkarte dargestellt, die aus mehreren X-Y-Breiten- und Höhen-Koordinaten besteht, zusammen mit einer Gruppe von Höhenwerten über dem mittleren Meeresspiegel (HMSL)-Datenpunkte 621.
Die Datenkarte enthält Merkmale wie Straßen, Eisenbahnen, Brücken, Seen, Küstenlinien, Flüsse und dergleichen und die Spitzen-Geländepunkte, beispielsweise Hügel, Berge oder dergleichen, die durch Aufsuchen maximaler Höhen-Datenpunkte identifiziert werden können.
6E veranschaulicht schematisch ein Datenbild in bezug auf ein zweidimensionales Gitter 600 von X-Y-Koordinaten. Das zweidimensionale Datenbild ist um einen Positionspunkt 602 herum zentriert. Das Datenbild 622 kann ein Quadrat, ein Rechteck oder eine anders gestaltete Fläche umfassen und wird elektronisch gespeichert. Ein Bildpunkt auf dem Datenbild kann ein ausgedrucktes Bild liefern in Form einer Erkundungs-Photographie, jedoch werden die Bilddaten digital im Datenschreiber 203 des Flugzeuges nach der Sammlung gespeichert.
Die Aufgabe besteht darin, das Datenbild mit relativ hoher Auflösung und die Höhendaten an eine Datenkarte mit relativ niedriger Auflösung anzupassen.
In 7 ist schematisch eine Gruppe von Geräten dargestellt, um gesammelte Bildzusammensetzungen und Höhendaten vom Flugzeug herunterzuladen und jene Daten zusammen mit Datenkarten zu verarbeiten, um eine kombinierte resultierende Karte und ein Datenbild zu erzeugen. Das Gerät umfaßt den Datenschreiber 203, der entweder vom Flugzeug entnommen werden kann oder in situ im Flugzeug verbleibt. Ein Transmissionskabel 700, beispielsweise eine örtliche Netzwerkschiene bekannter Art und ein herkömmlicher Computer 701 sind vorhanden, wobei letzterer durch Einbau von einer Gruppe von Algorithmen modifiziert ist, um die Verarbeitung von den Kartendaten und Bilddaten durchzuführen, um die Bilddaten an die Kartendaten anzupassen. Die Kartendaten können in den Computer 701 über einen CD-ROM-Datenspeicher 702 eingegeben werden. Die Kartendaten, die auf der CD-ROM 702 gespeichert sind, können auf einer Harddisk gespeichert sein oder über ein Netzwerk vom Computer 701 zugänglich sein. Es ist für den Fachmann klar, daß der Datenschreiber 203 eine Bandkassette, beispielsweise eine DDS-Format-Vorrichtung sein kann, und der Computer 701 kann mit einem DDS-Bandlaufwerk versehen sein, so daß Daten über das Band übertragen werden können, wodurch sich die Notwendigkeit für ein Kabel 700 für das örtliche Netzwerk erübrigt.
Stattdessen können irgendwelche anderen herkömmlichen Methoden der Übertragung der Daten vom Datenschreiber 203 nach dem Computer benutzt werden.
In 8 ist schematisch ein Gesamtdaten-Verarbeitungsverfahren zur Registrierung der vom Flugzeug aufgezeichneten Bilddaten mit den Kartendaten veranschaulicht.
Für eine Vielzahl von Punkten P1...PN, an denen Höhenablesungen durch das Fahrzeug durchgeführt wurden, wird eine Differenzmatrix 800 erzeugt. Die Differenzmatrix wird berechnet durch Vergleich der Höhe, die durch den Höhenmesser des Fahrzeugs aufgezeichnet wurde, mit der Höhe des Fahrzeugs, berechnet aus dem Navigationssystem des Fahrzeugs minus der Höhe des Geländes, die aus den Kartendaten abgenommen wurden. Im typischen Fall werden Differenzdaten für etwa 50 individuelle Fahrzeugpositionen P1–PN in die Differenzmatrix 800 eingegeben, obgleich die Größe der Matrix im allgemeinen Fall nicht begrenzt ist.
Aus der Differenzmatrix 800 wird eine quadrierte Differenzmatrix 801 berechnet, und dies ist einfach das Quadrat der Differenz an jeder Position P1...PN.
Aus der Differenzmatrix 800 und der quadrierten Differenzmatrix 801 wird eine Standard-Abweichungsmatrix 802 berechnet. Die Standard-Abweichungsmatrix 802 enthält einen Standard-Abweichungswert an jeder Position P1...PN, für die eine Höhenmesserablesung vom Fahrzeug vorgenommen wurde. Die Standard-Abweichungsmatrix 802 enthält für jede Position P1...PN eine Standard-Abweichung von Fehlern zwischen der Höhe über dem Grund, gemessen direkt vom Fahrzeug-Höhenmesser und der Höhe des Fahrzeugs, berechnet aus der Höhenablesung des Fahrzeug-Navigationssystems minus der Höhe über Normal-Null. Einerseits wird eine direkte Höhenablesung des Fahrzeugs über dem Boden mit einer Genauigkeit von etwa 1 Meter vom Höhenmesser des Fahrzeugs erlangt. Andererseits wird die Höhe des Fahrzeugs über dem Boden mit einem geringeren Genauigkeitswert dadurch berechnet, daß die Höhe über Normal-Null aus der Karte von den Höhendaten abgezogen wird, die vom Navigationssystem des Fahrzeugs geliefert werden. Theoretisch sollten diese beiden Werte die gleichen sein für eine gleiche Position des Fahrzeugs, jedoch ergeben sich Fehler, und im allgemeinen werden diese beiden Werte nicht genau gleich sein.
Es wird jeder Wert der Standard-Abweichungsmatrix überprüft, und es wird der kleinste Standard-Abweichungswert ausgewählt. Dies entspricht einer Position P_M, wo der kleinste Fehler zwischen den beiden Typen von Höhenmessungen des Flugzeugs über dem Boden vorhanden ist. Dieser Punkt wird ausgewählt, um die Bilddaten um jene Position herum auszurichten, wobei die Kartendaten um jene Stellung herum benutzt werden. Da die Positionsdaten in der X, Y-Ebene (Breite, Länge) eine Genauigkeit von nur etwa 100 Metern besitzen, können die Bilddaten in die X, Y-Ebene an einer Stelle übertragen werden, wo die ersten und zweiten Höhenabmessungen direkt vom Höhenmesser geliefert wurden, und diese und die Kartendaten plus Navigationsdaten liegen am dichtesten beieinander. Daher wird ein X, Y-Übergang der Bilddaten in bezug auf die Kartendaten erlangt, indem die Standardabweichung der Höhendaten verglichen wird. Mit einer Reihe von Bildern, die an den Stellen P1, P2...PN aufgenommen wurden, kann ein Algorithmus die Gruppen von Bildern ausrichten, wobei zunächst die Standard-Abweichungsposition mit der geringsten Höhenabweichung zur Ausrichtung ausgewählt wird und indem dann die Standard-Abweichungsposition mit der zweitniedrigsten Höhenabweichung ausgewählt wird usw., bis die Gruppen von Bilddaten auf die Kartendaten ausgerichtet sind.
9 zeigt schematisch sämtliche Verfahrensschritte, die durch die Datenverarbeitungs-Vorrichtung gemäß 7 durchgeführt werden, um die in 8 veranschaulichte Datenverarbeitung durchzuführen. Im Schritt 900 wird eine erste Matrix zusammengestellt aus den Summen der Differenzen zwischen erstens einer Höhe, berechnet aus den Höhendaten über dem mittleren Meeresspiegel aus dem Fahrzeug-Navigationssystem und zusätzlichen Kartendaten und zweitens der Höhe, die vom Höhenmesser aufgezeichnet wurde. Im Schritt 901 wird eine zweite Matrix zusammengestellt aus Summen von quadrierten Differenzen zwischen erstens den Höhendaten, berechnet aus der Höhe über dem mittleren Meeresspiegel und den Kartendaten und zweitens die Höhe, die vom Höhenmesser aufgezeichnet wurde. Die erste Datenmatrix umfaßt eine Differenz von Werten von jeder einer Vielzahl von Positionen P1...PN, an denen Höhendaten durch das Fahrzeug aufgenommen wurden. Die zweite Datenmatrix enthält das Quadrat der Differenz an jedem Positionspunkt des Fahrzeugs, an dem eine Höhenabmessung aufgezeichnet wurde.
Im Schritt 902 wird eine Anpaßmatrix aus der ersten und der zweiten Matrix bestimmt, wobei die Anpaßmatrix einen Standard-Abweichungswert für jede Fahrzeugposition P1, P2...PN enthält. Im Schritt 903 wird die Standard-Abweichungsmatrix gesucht, um den kleinsten Standard-Abweichungswert zu finden. Dies entspricht der Position des Fahrzeugs, wo die erste Höhe der Fahrzeugablesung direkt aus dem Höhenmesser (im typischen Fall eine Auflösung von etwa 1 Meter) der zweiten Höhe des Fahrzeugs am nächsten kommt, die aus dem Navigationssystem minus der Höhe aus den Kartendaten berechnet wurde.
Im Schritt 904 wird eine bi-quadratische Oberfläche erzeugt, und zwar unter Benutzung eines Oberflächenerzeugungs-Algorithmus, und diese wird der gewählten Fahrzeugposition P_M zugeordnet, die die kleinste Standard-Abweichung hat.
Im Schritt 905 wird eine Abschätzung des Fehlers an der Position P_M berechnet, basierend auf der Formgestalt der bi-quadratischen Oberfläche an der gewählten Position durch Vergleich mit der Gelände-Oberflächenform aus den Kartendaten. Die Abschätzung von Fehlern und die Anpassung der bi-quadratischen Oberfläche kann durch getrennte Algorithmen oder Sub-Routinen durchgeführt werden, die im Computer gemäß 7 laufen.
Im Schritt 906 ist das Ergebnis der Fehlerberechnung eine Abschätzung einer Fehlerdifferenz zwischen dem Koordinatensystem, welches für die digitale Karte benutzt wird und dem Koordinatensystem, das für das Fahrzeug-Navigationssystem benutzt wird. Im Schritt 907 werden die Fehlerdifferenzdaten benutzt, um die zweidimensionalen Bilddaten in der X, Y-Ebene genau auf die Karte in der zweidimensionalen Ebene auszurichten, indem die Höhendaten der Kartendaten an die Höhendaten der bi-quadratischen Oberfläche angepaßt werden, und zwar unter Benutzung eines Algorithmus, der den geringsten Gesamtfehler zwischen der biquadratischen Oberfläche und den Höhendatenelementen der Kartendaten herausfindet.
In 10 sind schematisch die Datenverarbeitungsschritte dargestellt, die zur Erzeugung der ersten und zweiten Matrix der Stufen 900 und 901 durchgeführt werden. In dem Schritt 1000 wird eine Fahrzeugposition ausgewählt, an der eine Höhenablesung verfügbar ist. Im Schritt 1001 wird eine Matrix der X, Y-Positionsdaten um diesen Datenpunkt herum erzeugt, so daß die Position P1₁ in der Mitte der erzeugten Matrix zu liegen kommt. Die Matrix erstreckt sich in X- und Y-Längen- und Breitenrichtungen um einen vorbestimmten Abstand in jedem Fall. Dieser Abstand kann geändert werden, indem diese Parameter in einem Algorithmus zur Erzeugung der Matrixdaten geändert werden. Im Schritt 1002 werden die X, Y-Positionsmatrizen in Nord-Süd-Richtung und in Ost-West-Richtung um die Fahrzeugdatenposition P1 herum ausgerichtet.
In dem Schritt 1003 wird eine zweite Fahrzeughöhe über dem Boden aus der Differenz zwischen der Höhe über den mittleren Meereshöhendaten, die vom Navigationssystem des Fahrzeugs geliefert werden und der von den Kartendaten gezeigten Höhe an der gleichen Stelle P1 berechnet. Dies wird verglichen mit den Daten der direkten Höhe über Grund, die von einem bordeigenen Höhenmesser des Fahrzeugs (erste Höhe H1) geliefert werden, um Höhendifferenzdaten zu erhalten, und dann erfolgt eine Quadrierung, um Höhendifferenz-Quadratdaten zu erhalten. Die Höhendaten werden in eine erste Differenzmatrix 800 eingegeben, und die quadrierten Differenzdaten werden in die quadrierte Differenzmatrix 801 in dem Schritt 1004 eingegeben. Im Schritt 1005 wird eine nächste Position des Fahrzeugs ausgewählt.
In 11 sind schematisch die Verarbeitungsschritte zur Berechnung der Höhendifferenz und der quadrierten Höhendifferenz im Schritt 1003 dargestellt. Im Schritt 1100 an der Position P1 wird die zweite Höhendifferenz H2 als Höhe über dem mittleren Meeresspiegel minus den Höhendaten von den Kartendaten berechnet. Im Schritt 1101 wird die Differenz zwischen der ersten Höhe über dem Boden H1, resultierend vom Schritt 1100 und die zweite Höhe N2 berechnet, und dies ist die direkte Ablesung der Höhe über dem Boden durch den Höhenmesser des Fahrzeugs. Im Schritt 1102 wird die quadrierte Differenz als Höhe H2 minus quadrierter Höhe H1 berechnet. Im Schritt 1103 werden die ersten Differenzdaten D1 und die quadrierten Differenzdaten D² in die jeweilige Matrix 800 bzw. 801 eingeführt.
In 12 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel von Kartendaten dargestellt, welche die Höhenkonturen um die gewählte Fahrzeugstellung P_M herum angeben, die die geringste Standard-Abweichung aufweist, welche im Schritt 903 festgestellt wurde.
In 13 sind schematisch Höhenkonturdaten einer bi-quadratischen Oberfläche dargestellt, die im Schritt 904 um die Position P_M herum erzeugt wurde, wo die geringste Standard-Abweichung zwischen direkt gemessener Höhe vom Fahrzeug-Höhenmesser und berechneter Höhe aus den Navigationsdaten und Kartendaten- Informationen bestimmt wurde. Die bi-quadratischen Oberflächen-Höhendaten werden verglichen mit den Höhenkonturdaten der Kartendaten gemäß 12, und Fehler zwischen den bi-quadratischen Oberflächen-Höhendaten und den Karten-Höhendaten werden verkleinert, so daß die bi-quadratische Oberfläche in der X, Y-Breiten- und Längsrichtung auf die Kartendaten ausgerichtet wird. Eine Übertragung, die nach der bi-quadratischen Oberfläche erforderlich ist, wird durch einen Pfeil in 13 repräsentiert, um die bi-quadratische Oberfläche mit den Kartendaten zu registrieren, wie dies durch die verschobene Oberfläche 1301 dargestellt ist. Das Ergebnis des Vergleichs zwischen der bi-quadratischen Oberfläche und den Kartendaten ist ein Übertragungsvektor, der an die Bilddaten um die Position P_M herum angewandt werden kann, um das Bild genau auf die Kartendaten auszurichten.
Die vorstehende spezielle Beschreibung verläßt sich nicht auf die absolute Genauigkeit, weder von Kartenhöhe noch von Höhendaten, die vom Navigationssystem des Fahrzeugs aufgezeichnet wurden, sondern nur auf die relative Genauigkeit zwischen jedem Höhenmeßpunkt, der vom Höhenmesser aufgezeichnet wurde.

Claims

Verfahren zur Anpassung von Erkundungs-Bilddaten an Kartendaten, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: es wird ein Vollbild der Bilddaten einer jeden Position einer Vielzahl von Positionen aufgezeichnet; es werden Positionsdaten für jede dieser Positionen aufgezeichnet; es werden Höhendaten über dem Boden an jeder dieser Positionen aufgezeichnet; es werden Höhendaten über dem mittleren Meeresspiegel an jeder dieser Positionen aufgezeichnet; es wird für jede Position eine erste Höhe über dem Boden als Differenz zwischen mittlerem Meeresspiegel und Höhendaten an dieser Position bestimmt, die aus den Kartendaten ausgelesen wurden; für jede dieser Positionen werden die ersten Höhendaten mit den Höhendaten verglichen, um eine entsprechende jeweilige Standard-Abweichung einer Differenz zwischen der ersten und zweiten Höhe zu erreichen; es wird eine Position ausgewählt, die eine geringste Standard-Abweichung aus einer Vielzahl von Standard-Abweichungen aufweist, und es wird die Bildposition an eine entsprechende Position auf der Karte für diese Position mit der niedrigsten Standard-Abweichung angepaßt; es werden Oberflächendaten an der gewählten Position erzeugt; es wird eine Höhe der erzeugten Oberflächendaten mit den Kartenhöhendaten an dieser Position verglichen, und es werden Höhenfehlerdaten zwischen der erzeugten Oberflächenhöhe und den Kartenhöhendaten erlangt; und es werden die Bilddaten übertragen, bis die Fehlerdaten optimiert sind.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Schritt der Übertragung der Bilddaten eine Übertragung der Bilddaten umfaßt, bis ein minimaler Gesamtfehler zwischen den Oberflächen-Höhendaten und den Kartenhöhendaten gefunden ist.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, bei welchem der Schritt der Erlangung einer Standard-Abweichung der Differenz zwischen der ersten und zweiten Höhe und den Höhendaten folgende Teilschritte umfaßt: es wird für jede dieser Positionen eine Differenz zwischen den ersten Höhendaten und den gemessenen Höhendaten erlangt; und es wird eine quadrierte Differenz zwischen den ersten Höhendaten und den gemessenen Höhendaten bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter die folgenden Schritte umfaßt: es werden die Längsneigungsdaten und Querneigungsdaten an jener Position aufgezeichnet; es werden die Längsneigungsdaten und Querneigungsdaten benutzt, um einen Punkt der Bilddaten zu bestimmen, der mit den Positionsdaten zusammenfällt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Schritt der Erzeugung von Oberflächendaten an dieser Position die folgenden Teilschritte umfaßt: es werden bi-quadratische Oberflächendaten um diese Position herum erzeugt.
Verfahren zur Beschaffung von zusammengesetzten digitalen Daten und Geländebildkarten-Daten, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: (a) es werden aufeinanderfolgende Serien von Geländebildern von einem Luftfahrzeug oder einem über der Atmosphäre fliegenden Fahrzeug aufgenommen und aufgezeichnet, das ein bordeigenes Navigationssystem und einen Höhenmesser aufweist, um aufeinanderfolgende Seren von Geländebildern, Navigationspositionen und Höhenabmessungen aufzunehmen und aufzuzeichnen; (b) es werden für jedes Bild die Höhe des Fahrzeugs über dem Boden gemäß Anzeige durch den Höhenmesser und die Position, die Längsneigung und die Querneigung des Fahrzeugs über dem Boden, wie dies durch das Navigationssystem angezeigt wird, aufgenommen und aufgezeichnet; (c) es werden die digitalen Kartengelände-Höhendaten mit den Fahrzeug-Höhendaten über die Serie der aufgezeichneten Geländebilder verglichen; (d) es werden Matrizen über die gewählten Datenpunkte längs der Serien der aufgezeichneten Geländebilder abgenommen und orientiert, wo die Differenz zwischen den digitalen Kartengelände-Höhendaten und den Fahrzeug-Höhendaten innerhalb eines gewünschten Grenzwertes liegt; (e) es werden die Differenzen und die quadrierten Differenzen zwischen der Höhe des Fahrzeugs über dem Meeresspiegel und den digitalen Kartengeländehöhen an jedem gewählten Datenpunkt berechnet; (f) es werden die Schritte (a) bis (e) für weitere sequentielle Serien von Geländebildern wiederholt; (g) es wird eine Anpaßmatrix aus den Daten gemäß Schritt (e) für beide Serien von Geländebildern berechnet, um eine Standard-Abweichung für jeden Datenpunkt zu erhalten; (h) es wird die kleinste Standard-Abweichung identifiziert, die dann, wenn die Fahrzeugposition, die vom fahrzeugeigenen Navigationssystem geliefert wird, richtig ist, den Mittelpunkt oder den Mittelpunkt der Anpaßmatrix bildet; und (i) es wird aus dem Mittelpunkt die Differenz zwischen den digitalen Kartendaten und den Daten des fahrzeugeigenen Navigationssystems berechnet, wenn die Geländebilder aufgenommen werden, wobei aus diesen die digitalen Karten und Geländebilder eines nach dem anderen registriert werden können, um zusammengesetzte Kartendaten zu erzeugen.
Verfahren zur Registrierung von Erkundungs-Bilddaten mit Kartendaten, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: es werden Bilddaten aus einer Vielzahl von Positionen zusammen mit der Querneigung, der Längsneigung und der Höhe über dem mittleren Meeresspiegel von einem bordeigenen Navigationssystem eines Flugzeugs und einem Abbildungssystem an diesen Positionen aufgezeichnet; es werden die Höhendaten an jenen Positionen unter Benutzung eines Höhenmessers aufgenommen; es wird eine Differenz zwischen den aufgezeichneten Höhendaten und einer Höhe aufgenommen, die aus den Navigationssystem-Daten und den Kartendaten berechnet wurde; es werden die Differenzdaten mit einer niedrigsten Standard-Auflösung und einer Position der gewählten Differenzdaten ausgewählt, und es werden dreidimensionale Oberflächendaten erzeugt; es werden dreidimensionale Oberflächendaten an jeder der Positionen erzeugt, für welche die Bilddaten aufgezeichnet wurden; es werden Differenzdaten zwischen den dreidimensionalen Oberflächendaten und Höhendaten erzeugt, die aus der Karte erhalten wurden, und es wird ein Fehlersignal zwischen den dreidimensionalen Oberflächendaten und den Höhendaten minimiert, indem die Positionsdaten relativ zu den Kartendaten übertragen werden, bis ein minimaler Fehler erlangt ist; es werden die Bilddaten mit den Kartendaten aufgezeichnet, nachdem die Übertragung der Bilddaten erfolgt ist.
Verfahren zur Anpassung einer Gruppe von mehreren Erkundungs-Bilddaten, die durch ein Erkundungsfahrzeug gesammelt wurden, welches ein Gelände überquert hat an Kartendaten, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: es werden mehrere Erkundungs-Bildrahmendaten unter Benutzung eines Abbildungssystems an Bord des Erkundungsfahrzeuges aufgezeichnet, wenn dieses Fahrzeug über dem Gelände fliegt; für alle aufgezeichneten Erkundungs-Bilddaten werden Daten bezüglich Länge und Breite aufgezeichnet unter Benutzung eines Navigationssystems an Bord des Fahrzeugs; für alle Längen- und Breitendaten wird eine Höhe über dem mittleren Meeresspiegel unter Benutzung eines bordeigenen Navigationssystems aufgezeichnet; für alle Positionsdaten wird eine Höhe des Fahrzeugs über dem Gelände unter Benutzung eines bordeigenen Höhenmeßsystems aufgezeichnet; es werden alle Erkundungs-Breiten- und Längenpositionen des Fahrzeugs an entsprechende X, Y-Positionen der Kartendaten angepaßt; und es werden die Bilddaten an die Kartendaten angepaßt.
Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem der Schritt der Anpassung der Fahrzeugpositionen an die Kartendaten die folgenden Schritte umfaßt: (i) es werden die digitalen Geländehöhen-Kartendaten mit Fahrzeughöhendaten über die Gruppe der aufgezeichneten Erkundungs-Bilddatenrahmen verglichen; (ii) es werden Matrizen um gewählte Datenpunkte längs der Reihe aufgezeichneter Erkundungs-Bilddaten dort aufgebaut und orientiert, wo die Differenz zwischen den digitalen Geländehöhen-Kartendaten und den Fahrzeughöhendaten innerhalb eines vorbestimmten Grenzwertes liegt; (iii) es werden die Differenzen und die quadrierten Differenzen zwischen der Höhe des Fahrzeugs über Meeresspiegel und den digitalen Geländehöhen-Kartendaten bei allen Positionsdaten des Fahrzeugs berechnet; (iv) es werden die Schritte (i) bis (iii) für alle Datenrahmen in der Gruppe von Datenrahmen wiederholt; (v) es wird eine Anpaßmatrix aus den Daten gemäß Schritt (iv) für beide Serien von Erkundungs-Bilddatenrahmen berechnet, um eine Standardabweichung bei allen Fahrzeug-Positionsdaten zu erhalten; (vi) es wird die kleinste Standardabweichung identifiziert, die dann, wenn die Positionsdaten aus dem Fahrzeug-Navigationssystem richtig sind, einen Mittelpunkt der Anpaßmatrix erzeugt; und (vii) es wird aus dem Mittelpunkt eine Differenz zwischen den Kartendaten und den Fahrzeug-Positionsdaten abgeleitet, wo die Erkundungs-Bilddaten abgenommen wurden, aus denen die digitalen Kartendaten und Erkundungs-Bilddaten eine nach der anderen registriert werden können, um zusammengesetzte Kartendaten zu schaffen, bei denen die Erkundungs-Bilddaten mit den Kartendaten zusammen registriert sind.