Einsatzmöglichkeiten von freier Software in der Fernerkundung für die Lehre

Das Angebot an Open Source und freier Software mit räumlichen Bezug ist in den letzten Jahren stark gestiegen. Immer neue Softwareprojekte kommen hinzu und bestehende Projekte werden regelmäßig erweitert. Die Softwareprojekte haben mittlerweile eine Qualität erreicht, die es ermöglicht, freie Software in der Lehre für Geoinformatik und Fernerkundung einzusetzen. Für welchen Zweck die unterschiedlichen Softwareprojekte allerdings eingesetzt werden können, ist zumeist nicht auf den ersten Blick erkennbar. Einen Überblick über freie und kostenlose Softwareprojekte mit denen Fernerkundungdaten verarbeitet und analysiert werden können, sollen in dieser Präsentation dargestellt werden. Fernerkundungsdaten sind hier im Wesentlichen Rasterdaten, die durch passive und aktive Sensoren aufgenommen worden sind. Unter Fernerkundung versteht man dabei die berührungsfreie Erkundung der Erdoberfläche mit Hilfe unterschiedlicher Sensoren. Für diese Untersuchung wurden Luft- und Satellitenbilder eingesetzt. In einem ersten Schritt wurden die Softwareprojekte ausgewählt, die Rasterdaten verarbeiten können. Eine Software wurde von der Untersuchung ausgeschlossen, wenn nur eine Rasterdatei anzeigt werden kann oder sich nur rudimentäre Prozesse durchführen lassen (wie z.B. einfache Kontrastveränderungen). Für die Bewertung der Software wurden sowohl allgemeine Merkmale wie die Installation, das Benutzerinterface und die angebotene Hilfe beurteilt, aber auch spezielle Funktionen, die für die Fernerkundung von Interesse sind: Welche Formate werden unterstützt (Import/Export), wie werden die Daten visualisiert (Visualisierung), welche Möglichkeiten gibt es bei der Klassifizierung, Segmentierung, Filterung, Bildverbesserung oder der Atmossphärenkorrektur? Zudem wurde untersucht, ob Transformationen des Farbraums oder mittels FFT und Wavelets möglich sind, sowie der Umfang der Georeferenzierung und Orthorektifizierung. Es wurde geprüft, ob Stereo Verarbeitung, Koordinatentransformation, Vektoroperationen, Bildfusion und Veränderungsanalysen möglich und Raster-GIS-Funktionen implementiert sind. Bewertet wurde, ob Histogrammveränderungen durchgeführt, Indizes berechnet oder Höhenmodelle integriert werden können. Die untersuchte Software umfasst sowohl die bekannteren Projekte wie GRASS, SAGA GIS, OSSIM, OpenEV und ILWIS, als auch die eher unbekannten Softwareprojekte ORFEO Toolbox und Opticks. In dieser Studie zeigt sich, dass die unterschiedlichen Softwarepakete trotz ihres Umfanges, sehr unterschiedliche Funktionen beinhalten, so dass es kein Softwarepaket gibt, dass alle Funktionen bietet. Es können vielmehr für die unterschiedlichen Funktionen und Operationen unterschiedliche Softwarepakete als Favoriten benannt werden, da jedes Softwarepaket Stärken und Schwächen aufzeigt. Dies zeigt sich bei den allgemeinen Funktionen, wie z.B. bei der Dokumentation, so ist für ORFEO keine Dokumentation der Benutzeroberfläche vorhanden und bei OSSIM steht ein 107 seitiges Handbuch zur Verfügung. Aber auch bei den Funktionen zur Fernerkundung haben die Produkte unterschiedliche Stärken und Schwächen: So enthält z.B. die Software Opticks keine Segmentierung während in ORFEO mehrere Segmentierungsverfahren umgesetzt wurden.