„Luftbildfotografie“ – Versionsunterschied

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1915 konstruierte hierfür der Filmpionier [[Oskar Messter]] eine [[Reihenbildkamera]], deren Bilder zusammengefügt einen [[Bildkarte|Luftbildplan]] ergaben. Während die Luftbildfotografie bis dahin größtenteils durch wissenschaftliche und kartografische Bestrebungen vorangetrieben wurde, war sie nun auch im militärischen Bereich angekommen.
1915 konstruierte hierfür der Filmpionier [[Oskar Messter]] eine [[Reihenbildkamera]], deren Bilder zusammengefügt einen [[Bildkarte|Luftbildplan]] ergaben. Während die Luftbildfotografie bis dahin größtenteils durch wissenschaftliche und kartografische Bestrebungen vorangetrieben wurde, war sie nun auch im militärischen Bereich angekommen.


=== Etablierung des Luftbildwesens ===
=== Etablierung des Luftbildwesens in der Zwischenkriegszeit ===
Mit Kriegsende brach in Deutschland der Flugzeugabsatz ein und tausende Piloten und Beobachter wurden arbeitslos. Um diese Situation zu verbessern, warb [[August Euler]], Leiter des neugegründeten [[Reichsluftamt]]es, Anfang 1919 für die zivilen Anwendungen der Fliegerei, darunter auch das Luftbildwesen. Innerhalb weniger Jahre wurden private Firmen gegründet, oftmals in Kooperation mit der [[Optik|optischen]] Industrie.
In Deutschland entstanden die ersten zivilen Organisationen und Gesellschaften ab 1919. In diesem Jahr etablierte auch die erste deutsche Luftverkehrsgesellschaft, die [[Deutsche Luft-Reederei]], eine Luftbildabteilung. Aus dieser Abteilung entwickelte sich die [[Hansa Luftbild]]. Diese übernahm 1934 die wesentlichen Luftbildunternehmen was faktisch zu einer Zentralisierung des zivilen Luftbildwesens führte.<ref>[[Stephan Prager]]: ''Das deutsche Luftbildwesen'', in: ''Arbeitsgemeinschaft für Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen'', Band 97, [[Westdeutscher Verlag]], 1961, ISBN 9783322962829, S.&nbsp;18–20 [https://books.google.de/books?id=B33LBgAAQBAJ&pg=PA18]</ref> Das ''Luftbildplanwerk'' war eine systematische Kartierung mit Luftbildern, die an das System der [[Messtischblatt|Messtischblätter]] angeglichen wurden. Aus der Zeit von 1933 bis 1945 sind zahlreiche dieser Werke bekannt, die im 21. Jahrhundert in Landesluftbildarchiven beispielsweise vom [[Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation|Hessischen Landesamt für Bodenmanagement und Geoinformation]] genutzt werden.<ref>Hessisches Landesamt für Bodenmanagement und Geoinformation: [https://hvbg.hessen.de/sites/hvbg.hessen.de/files/Luftbildpl%C3%A4ne%20Produktblatt_0.pdf Luftbildpläne: Zeitdokumente aus der Pionierzeit der Luftfahrt] (eingesehen am 8. Dezember 2020)</ref>


So etablierte schon 1919 die erste deutsche Luftverkehrsgesellschaft, die Berliner ''[[Deutsche Luft-Reederei]]'', eine Luftbildabteilung, aus der später die ''[[Hansa Luftbild]]'' (HLB) hervorging. Zeitgleich entstand ebenfalls in Berlin die ''Luftbild GmbH'', die später in ''Photogrammetre GmbH'' in München umfirmierte. In [[Breslau]] bildete sich 1924 die ''Aerokartographische Institut AG''. Auch der Industrielle [[Hugo Junkers]] richtete in [[Dessau]] eine entsprechende Abteilung ein, die ab 1924 als ''[[Junkers Luftbild-Zentrale]]'' zum größten Konkurrenten der ''Hansa Luftbild'' avancierte. Das [[Nationalsozialismus|nationalsozialistische]] Regime, welches dem Luftbild einen hohen Stellenwert einräumte, veranlasste, dass die drei Firmen zum 1. Januar 1934 in der ''Hansa Luftbild'' aufgingen. Dadurch wurde der kommerzielle Luftbildsektor zentralisiert und ließ sich so besser kontrollieren.<ref>[[Stephan Prager]]: ''Das deutsche Luftbildwesen'', in: ''Arbeitsgemeinschaft für Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen'', Band 97, [[Westdeutscher Verlag]], 1961, ISBN 9783322962829, S.&nbsp;18–20 [https://books.google.de/books?id=B33LBgAAQBAJ&pg=PA18]</ref> Parallel existierten aber noch kleinere, größtenteils nur regional tätige Firmen oder Einzelpersonen, die Luftaufnahmen erstellten. Bekanntestes Beispiel war der Unternehmer [[Paul Strähle]].
Als einer der Pioniere der Luftbildfotografie und [[Photogrammetrie]] gilt der US-Amerikaner [[Talbert Abrams]]. Er fertigte nicht nur Luftbilder für kommerzielle Zwecke an, etwa für den Straßenbau, sondern entwickelte auch eigene Kameras sowie das erste speziell für die Luftbildfotografie gebaute Flugzeug, die [[Abrams P-1 Explorer]], die 1937 ihren Erstflug hatte.<ref>[http://www.pa.msu.edu/abrams/History/Ted_Abrams.html Talbert "Ted" Abrams], Department of Physics and Astronomy, [[Michigan State University]]</ref>


Auch wenn zahlreiche Versuche in dieser Zeit stattfanden, das Luftbild für sämtliche Anwendungen zu erschließen, so blieb man doch größtenteils der [[Kartografie|kartografischen]] Verwertung verhaftet. Eines der wichtigsten Projekte war hierbei die Topographische Karte des Deutschen Reiches im Maßstab 1:25000, deren Entstehung subventioniert wurde und von der zahlreiche [[Bildkarte|Blätter]] aus der Zeit von 1928 bis 1944 erhalten sind.<ref>Z.&nbsp;B. befinden sich im Hessischen Landesamt für Bodenmanagement und Geoinformation Luftbildpläne Südhessens aus der Zeit von 1934 bis 1938: [https://hvbg.hessen.de/geoinformation/landesvermessung/geotopographie/luftbilder/luftbildpl%c3%a4ne Zeitdokumente aus der Pionierzeit der Luftfahrt: Luftbildpläne] (abgerufen am 3. September 2021)</ref>
Die Luftbildfotografie ist heute eine wesentliche Grundlage zur Erstellung von Karten. Hierzu werden Aufnahmen in Lotrichtung verwendet.


=== Luftbildwesen nach 1945 ===
Ein weiterer Pionier der Luftbildfotografie war in den 1960er Jahren der [[Schweiz]]er [[Georg Gerster]] ''(Die Welt rettet Abu Simbel)''. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts sind die Luftaufnahmen [[Mitteldeutschland]]s von [[Ernst Wandersleb]] von Bedeutung. In den vergangenen Jahren populär wurden Luftaufnahmen vor allem durch die Arbeiten von [[Yann Arthus-Bertrand]] ''(Die Erde von oben)'' und die großflächige Verfügbarkeit von kostenlosen Kartendaten, etwa durch [[Google Earth]] oder [[Microsoft]] [[Windows Live Local]] (seit 2009 "Bing Maps").
Nach dem [[Zweiter Weltkrieg|Zweiten Weltkrieg]], in dem das Luftbild der militärischen Aufklärung diente, wurden die Vorkriegsbestrebungen in Wirtschaft und Wissenschaft ausgeweitet und neue Auswertemethodiken entwickelt. Zudem kamen neue Genre wie die [[Satellitenbild|Satelliten-]] und [[Unbemanntes Luftfahrzeug|Drohnenaufnahmen]] hinzu.


Bei der Rezeption der Aufnahmen rückte zunehmend auch der ästhetische Wert in das Blickfeld, wie bei den Arbeiten von [[Georg Gerster]] oder [[Yann Arthus-Bertrand]]. Von herausragender Bedeutung in Deutschland entwickelte sich hier die [[ZDF]]-Reihe [[Terra X: Deutschland von oben|Deutschland von oben]]. Eine große Bedeutung fällt heutzutage auch der großflächigen Verfügbarkeit von kostenlosen Kartendaten zu, etwa durch [[Google Earth]] oder [[Windows Live Local]] von [[Microsoft]] (seit 2009 "Bing Maps").
== Aufnahmewinkel ==
[[Datei:11-09-fotofluege-cux-allg-25a.jpg|mini|Bohrinsel [[Mittelplate (Ölfeld)|Mittelplate]] in der Nordsee, Schrägaufnahme aus 500 m Höhe]]


== Aufnahmewinkel ==
[[Datei:Wtc-photo.jpg|mini|Gescanntes Analog-Senkrechtbild vom [[Ground Zero New York|Ground Zero]]. Zu erkennen sind am Rand die eingeblendeten [[Rahmenmarke]]n und Zusatzinformationen sowie eine starke radiale Verzerrung von der Bildmitte nach außen]]
=== Schrägbilder ===
=== Schrägbilder ===
Schrägbilder oder Geneigtaufnahmen dienen als künstlerische fotografische Ansicht für Architektur- und Landschaftsaufnahmen zur [[Fernerkundung]]. Daraus können mittels [[Photogrammetrie]] auch 3D-Bilder erzeugt werden, beispielsweise für dreidimensionale Stadtpläne, für [[Geländemodell]]e oder für Computerspiele. Bei einer Geneigtaufnahme von 5–15° Neigung der Kameraachse (bzw. Bildmitte–Linsenmitte bei verschobenem Objektiv) gegenüber dem Lot spricht man von einer Steilaufnahme, bei mehr und bis 60° von einem Schrägbild und darüber hinaus bis 90° von einem Flachbild, wobei dieses meist auch den Horizont zeigt.
Schrägbilder oder Geneigtaufnahmen eignen sich aufgrund der uns gewohnten Sichtweise zur Illustration von Publikationen, aber auch wegen ihrer großen Übersicht zur [[Fernerkundung]]. Aus mehreren Aufnahmen können mittels [[Photogrammetrie]] auch dreidimensionale Ansichten erzeugt werden, beispielsweise für Stadtpläne, [[Geländemodell]]e oder Computerspiele. Bei einer Geneigtaufnahme von 5 bis 15° Neigung der Kameraachse (bzw. Bildmitte–Linsenmitte bei verschobenem Objektiv) gegenüber dem Lot spricht man von einer Steilaufnahme, bei 15 bis 60° von einem Schrägbild und darüber hinaus bis 90° von einem Flachbild, wobei dieses meist auch den Horizont zeigt.


=== Senkrechtbilder ===
=== Senkrechtbilder ===
[[Datei:Wtc-photo.jpg|mini|Gescanntes Analog-Senkrechtbild vom [[Ground Zero New York|Ground Zero]]. Zu erkennen sind am Rand die eingeblendeten [[Rahmenmarke]]n und Zusatzinformationen sowie eine starke radiale Verzerrung von der Bildmitte nach außen]]
{{Hauptartikel|Orthofoto|Bildflug}}
{{Hauptartikel|Orthofoto|Bildflug}}
[[Georeferenzierung|Georeferenzierte]] Senkrechtbilder werden für die Kartografie benutzt. Sie werden aus einem Flugzeug als Luftbild oder vom Satelliten als [[Satellitenbild]] aufgenommen. Senkrechtaufnahmen werden als [[Nadir (Richtungsangabe)|Nadiraufnahmen]] geplant, wobei das einfallende Licht [[lotrecht]] in die Kamera gelangt. In der Praxis wird allerdings eine Abweichung von ca. 1–4° erreicht. Für das freie Kartenprojekt [[OpenStreetMap]] sind Orthofotos die wichtigste Datenquelle. Zur [[Stereoskopie]] und für quantitative Auswertungen (Höheneinmessung, [[Kartografie|Kartierung]]) werden ausschließlich Senkrechtaufnahmen verwendet.
[[Georeferenzierung|Georeferenzierte]] Senkrechtbilder vom [[Flugzeug]] oder [[Satellit (Raumfahrt)|Satelliten]] aus werden für die Kartografie herangezogen. Im Idealfall handelt es sich um [[Nadir (Richtungsangabe)|Nadiraufnahmen]], bei denen das einfallende Licht [[lotrecht]] in die Kamera gelangt. In der Praxis muss man allerdings mit einer Abweichung von ca. 1 bis rechnen. Zur [[Stereoskopie]] und für quantitative Auswertungen (Höheneinmessung, [[Kartografie|Kartierung]]) werden heute ausschließlich Senkrechtaufnahmen verwendet.

== Beispiele ==
<gallery>
Bild:11-09-fotofluege-cux-allg-25a.jpg|Bohrinsel [[Mittelplate (Ölfeld)|Mittelplate]] in der Nordsee, Schrägaufnahme aus 500 m Höhe
Bild:Zugspitze Airview 01.jpg|[[Zugspitze]] schräg von oben
Bild:Luftbildfotografie Sahara small.jpg|Luftbild der [[Sahara]]
Datei:Koblenz im Buga-Jahr 2011 - Luftbilder 01.jpg|Luftbild des [[Kurfürstliches Schloss (Koblenz)|Kurfürstlichen Schlosses]] in [[Koblenz]] während der [[Bundesgartenschau 2011]]
Bild:Snezka_aerial_moutaintop.jpg|Luftbild der [[Schneekoppe]] im [[Tschechien|tschechischen]] [[Riesengebirge]]
Datei:Bundesarchiv Bild 196-02153, Wollin.jpg|Aufnahme von [[Wollin (Stadt)|Wollin]], Mai 1937
Datei:Braunschweig 12 Mai 1945 USAAF.jpg|Die großflächig zerstörte Innenstadt von [[Braunschweig]] (Luftaufnahme der [[United States Army Air Forces|USAAF]] vom 12. Mai 1945).
</gallery>


== Befliegung und Auswertung ==
== Befliegung und Auswertung ==
[[Datei:Blockausgleichung³,gKK99.PNG|mini|rechts|Bildstreifen für den [[Bildflug]]]]
Entsprechend der vorgesehenen Auswertung von Luftbildern werden die Fluglinien für einen Bildflug in Lage und Höhe genau geplant. Die ''Befliegung'' einer Landschaft erfolgt entweder, um Einzelaufnahmen bestimmter Objekte zu machen, oder um systematisch ein größeres Gebiet zu erfassen. In diesem Fall werden meist parallele Streifen mit 30–60-%-Überdeckung der Aufnahmen geflogen.
[[Datei:Restitutietoestel 24-03-2007 16-43-10.jpg|mini|links|[[Wild Heerbrugg|Wild]] Autograph A8, ein mechanisch-optisches Gerät zur Auswertung von Stereoluftbildpaaren]]
Entsprechend der vorgesehenen Auswertung von Luftbildern wird die Flugstrecke für einen Bildflug in Lage und Höhe genau geplant. Die ''Befliegung'' einer Landschaft erfolgt entweder, um Einzelaufnahmen bestimmter Objekte zu machen, oder um systematisch ein größeres Gebiet zu erfassen. In diesem Fall werden meist parallele Streifen mit 30 bis 60 Prozent Überdeckung der Aufnahmen geflogen.


Die Bilder können als analoge oder [[Digitalbild|digitale Aufnahmen]] angefertigt werden. Die Auswertung kann analog erfolgen ([[Einzelbildauswertung]] oder [[Stereophotogrammetrie]]) oder digital mit entsprechender Software. In diesem Fall sind analoge Bilder zuvor mit einem [[Scanner (Datenerfassung)|Scanner]] zu digitalisieren. Damit Luftbilder in einem [[Geoinformationssystem|GIS]] verwendet werden können, müssen sie zunächst auf jeden Fall entzerrt werden (Einzelbildentzerrung oder Erstellung eines [[Orthofoto]]s aus zwei Bildern mit unterschiedlichen Blickwinkeln).
Die Bilder können als analoge oder [[Digitalbild|digitale Aufnahmen]] angefertigt werden. Die Auswertung kann analog erfolgen ([[Einzelbildauswertung]] oder [[Stereophotogrammetrie]]) oder digital mit entsprechender Software. In diesem Fall sind analoge Bilder zuvor mit einem [[Scanner (Datenerfassung)|Scanner]] zu digitalisieren. Damit Luftbilder in einem [[Geoinformationssystem]] verwendet werden können, müssen sie zunächst entzerrt werden (Einzelbildentzerrung oder Erstellung eines [[Orthofoto]]s aus zwei Bildern mit unterschiedlichen Blickwinkeln).


Die Vorteile von Luftbildern zu Satellitenaufnahmen liegen nicht nur in der höheren Auflösung (bis zu 3&nbsp;cm pro Bildpixel je nach Flughöhe), sondern auch darin, dass man meist wolkenfreie Aufnahmen erhält, da die Flugzeuge im Normalfall unter der Wolkendecke fliegen (Ausnahme: hochfliegende Spionageflugzeuge wie die [[Lockheed U-2]]) oder genau dann fliegen können, wenn das Wetter geeignet ist, während der [[Satellit (Raumfahrt)|Satellit]] einer festen [[Umlaufbahn]] folgt. [[Fernerkundung|Satellitenaufnahmen]] liefern andererseits in regelmäßigen Abständen Bilder der gleichen Region, wodurch Veränderungen der Landschaft über längere Zeiträume dokumentiert werden. Durch die kontinuierliche Beobachtung der Vegetation werden z.&nbsp;B. voraussichtliche Ernteerträge frühzeitig abgeschätzt und diese Informationen auch kommerziell genutzt.
Die Vorteile von Luftbildern zu Satellitenaufnahmen liegen nicht nur in der höheren Auflösung (bis zu 3&nbsp;cm pro Bildpixel je nach Flughöhe), sondern auch darin, dass man meist wolkenfreie Aufnahmen erhält, da die Flugzeuge im Normalfall unter der Wolkendecke fliegen (Ausnahme: hochfliegende Spionageflugzeuge wie die [[Lockheed U-2]]) und genau dann eingesetzt werden, wenn das Wetter geeignet ist, während der [[Satellit (Raumfahrt)|Satellit]] einer festen [[Umlaufbahn]] folgt. [[Fernerkundung|Satellitenaufnahmen]] liefern andererseits in regelmäßigen Abständen Bilder der gleichen Region, wodurch Veränderungen der Landschaft über längere Zeiträume dokumentiert werden. Durch die kontinuierliche Beobachtung der Vegetation werden z.&nbsp;B. voraussichtliche Ernteerträge frühzeitig abgeschätzt und diese Informationen auch kommerziell genutzt.


Bei der Verwendung von chemischem [[Infrarotfilm]] in Verbindung mit starken [[Farbfilter|Rotfiltern]] kann leichter Dunst/Nebel durchdrungen werden und enorme Aufnahmeentfernungen in Seiten-/Schrägsicht sind damit möglich, da die Infrarotstrahlung von den Wassermolekülen nicht so stark abgelenkt wird wie sichtbares Licht.
Bei der Verwendung von chemischem [[Infrarotfilm]] in Verbindung mit starken [[Farbfilter|Rotfiltern]] kann leichter Dunst und Nebel durchdrungen werden, da die Infrarotstrahlung von den Wassermolekülen nicht so stark abgelenkt wird wie sichtbares Licht. Hierdurch sind enorme Aufnahmeentfernungen in Seiten- und Schrägsicht möglich.
Die erstellten Aufnahmen sind erst eine gewisse Zeit nach der Landung verfügbar, wobei [[Analogfotografie|analoge Fotofilme]] erst noch [[Entwicklung (Fotografie)|entwickelt]] werden müssen.


== Einsatzgebiete ==
== Einsatzgebiete ==
[[Datei:Zugspitze Airview 01.jpg|mini|[[Zugspitze]] schräg von oben]]

Wichtige Einsatzgebiete der Luftbildfotografie sind z. B.:
Wichtige Einsatzgebiete der Luftbildfotografie sind z. B.:
* [[Photogrammetrie]]
* [[Photogrammetrie]]
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Für exakt scharfe, druck- und vortragsreife Bilder höherer Auflösung, Schärfe und Farbtreue kann der versierte Fotograf auf ein größeres Kameraformat, höherempfindliche Filme, kürzere Verschlusszeiten, adäquate Filter oder gar Bildstabilisatoren (sowohl für Halterung innerhalb der Kamera als auch in speziellen Objektiven) zurückgreifen. Professionelle Firmen arbeiten mit analogen Kameras der Filmformate 6×6 oder 6×7&nbsp;cm bis hin zum Filmformat 10×12&nbsp;cm (≈4×5 inch). Erst diese Kameras ermöglichen eine Qualität über die von Amateuren hinaus. In den letzten Jahren kommen auch verstärkt digitale Spiegelreflexkameras (sinnvoll ab 12 Megapixel und Vollformatsensor), aber auch Analogkameras mit digitalen Rückteilen (Auflösung bis zirka 35 Megapixel) zum Einsatz. Die optische Auflösung ist stets [[Beugungsunschärfe|beugungsbegrenzt]], so dass ein Flugzeug in einem Kilometer Flughöhe mit einem sonst [[abbildungsfehler]]freien [[Kameraobjektiv]] mit einer [[Eintrittspupille]] von 100 Millimetern maximal ein [[Auflösungsvermögen|optisches Auflösungsvermögen]] von gut einem Zentimeter erreichen kann. Bei größeren Flughöhen nimmt diese Auflösung umgekehrt proportional zur Flughöhe ab, so dass Satelliten metergroße Strukturen kaum noch auflösen können.<ref>[http://de.wikibooks.org/wiki/Digitale_bildgebende_Verfahren:_Bildaufnahme#Beugungsbegrenzung Beugungsbegrenzung], Wikibooks ''Digitale bildgebende Verfahren'' - Kapitel ''Bildaufnahme'', abgerufen am 14.&nbsp;Juli 2013</ref>
Für exakt scharfe, druck- und vortragsreife Bilder höherer Auflösung, Schärfe und Farbtreue kann der versierte Fotograf auf ein größeres Kameraformat, höherempfindliche Filme, kürzere Verschlusszeiten, adäquate Filter oder gar Bildstabilisatoren (sowohl für Halterung innerhalb der Kamera als auch in speziellen Objektiven) zurückgreifen. Professionelle Firmen arbeiten mit analogen Kameras der Filmformate 6×6 oder 6×7&nbsp;cm bis hin zum Filmformat 10×12&nbsp;cm (≈4×5 inch). Erst diese Kameras ermöglichen eine Qualität über die von Amateuren hinaus. In den letzten Jahren kommen auch verstärkt digitale Spiegelreflexkameras (sinnvoll ab 12 Megapixel und Vollformatsensor), aber auch Analogkameras mit digitalen Rückteilen (Auflösung bis zirka 35 Megapixel) zum Einsatz. Die optische Auflösung ist stets [[Beugungsunschärfe|beugungsbegrenzt]], so dass ein Flugzeug in einem Kilometer Flughöhe mit einem sonst [[abbildungsfehler]]freien [[Kameraobjektiv]] mit einer [[Eintrittspupille]] von 100 Millimetern maximal ein [[Auflösungsvermögen|optisches Auflösungsvermögen]] von gut einem Zentimeter erreichen kann. Bei größeren Flughöhen nimmt diese Auflösung umgekehrt proportional zur Flughöhe ab, so dass Satelliten metergroße Strukturen kaum noch auflösen können.<ref>[http://de.wikibooks.org/wiki/Digitale_bildgebende_Verfahren:_Bildaufnahme#Beugungsbegrenzung Beugungsbegrenzung], Wikibooks ''Digitale bildgebende Verfahren'' - Kapitel ''Bildaufnahme'', abgerufen am 14.&nbsp;Juli 2013</ref>

[[Datei:Blockausgleichung³,gKK99.PNG|mini|Bildstreifen für den [[Bildflug]]]]
[[Datei:Restitutietoestel 24-03-2007 16-43-10.jpg|mini|links|[[Wild Heerbrugg|Wild]] Autograph A8, ein mechanisch-optisches Gerät zur Auswertung von Stereoluftbilderpaaren]]


Für die [[Kartografie]] kommen ausschließlich [[Messbildkamera]]s mit Filmformaten bis zu 23×23&nbsp;cm zum Einsatz, die in speziell eingerichteten Flugzeugen mit Bodenluke gerade nach unten installiert werden. Damit wird das Rohmaterial eingeflogen, aus dem [[Orthofoto]]s erzeugt werden können. Dazu werden über das zu kartografierende Gebiet ''Fluglinien'' gelegt. Das sind parallele Strecken, die – früher von Hand, heute mit Computerunterstützung – so angeordnet sind, dass sich die fotografierten Bereiche je zwei benachbarter Linien sicher an den Kanten überschneiden. Entlang der Linie werden die Auslösepunkte für die Kamera so bestimmt, dass jeweils zwei aufeinanderfolgende Bilder mindestens 50 % gegenseitige Überdeckung aufweisen. Dadurch ist garantiert, dass jeder Punkt am Boden auf mindestens zwei Bildern sichtbar ist, was für die [[Stereoskopie]], also die Bestimmung des Höhenprofils, erforderlich ist. Um die Überdeckung wirklich zu garantieren und Fehler in der Flugzeugnavigation und der Auslösepräzision der Kameras zu kompensieren, wird tatsächlich mit 60 % oder mehr Überdeckung geflogen. Dadurch ergibt sich zusätzlich der Vorteil, dass einige Punkte in drei Bildern sichtbar sind, was bei der Ausrichtung der Bilder für [[Photogrammetrie]] und bei der [[Blocktriangulation]] die mathematische Stabilität und damit die Genauigkeit erhöht.
Für die [[Kartografie]] kommen ausschließlich [[Messbildkamera]]s mit Filmformaten bis zu 23×23&nbsp;cm zum Einsatz, die in speziell eingerichteten Flugzeugen mit Bodenluke gerade nach unten installiert werden. Damit wird das Rohmaterial eingeflogen, aus dem [[Orthofoto]]s erzeugt werden können. Dazu werden über das zu kartografierende Gebiet ''Fluglinien'' gelegt. Das sind parallele Strecken, die – früher von Hand, heute mit Computerunterstützung – so angeordnet sind, dass sich die fotografierten Bereiche je zwei benachbarter Linien sicher an den Kanten überschneiden. Entlang der Linie werden die Auslösepunkte für die Kamera so bestimmt, dass jeweils zwei aufeinanderfolgende Bilder mindestens 50 % gegenseitige Überdeckung aufweisen. Dadurch ist garantiert, dass jeder Punkt am Boden auf mindestens zwei Bildern sichtbar ist, was für die [[Stereoskopie]], also die Bestimmung des Höhenprofils, erforderlich ist. Um die Überdeckung wirklich zu garantieren und Fehler in der Flugzeugnavigation und der Auslösepräzision der Kameras zu kompensieren, wird tatsächlich mit 60 % oder mehr Überdeckung geflogen. Dadurch ergibt sich zusätzlich der Vorteil, dass einige Punkte in drei Bildern sichtbar sind, was bei der Ausrichtung der Bilder für [[Photogrammetrie]] und bei der [[Blocktriangulation]] die mathematische Stabilität und damit die Genauigkeit erhöht.
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Seit einigen Jahren kommen auch digitale Großformatkameras und Mittelformatkameras zum Einsatz. Hiermit werden Bodenauflösungen bis zu 5&nbsp;cm pro Pixel erreicht. Bei Einsatz von Hubschraubern werden, dank langsamerem und niedrigerem Flug, mit Mittelformatkameras auch höhere Bodenauflösungen bis 1&nbsp;cm möglich, allerdings werden dann die Bildstreifen sehr schmal und das Befliegen größerer Gebiete auf diese Art nicht mehr wirtschaftlich. Solch hohe Auflösungen werden daher nur sehr lokal isoliert geflogen, zum Beispiel entlang einer Straße oder einer Hochspannungsleitung. Je hügeliger das Gelände ist, desto höher muss außerdem geflogen werden, nicht nur, um nicht unterhalb der erlaubten [[Sicherheitsmindesthöhe|Mindestflughöhe]] fliegen zu müssen, sondern auch weil die tatsächlich fotografierte Linienbreite bei ansteigendem Gelände abnimmt, dadurch der Linienabstand abnimmt und die benötigte Zahl der Linien erhöht wird.
Seit einigen Jahren kommen auch digitale Großformatkameras und Mittelformatkameras zum Einsatz. Hiermit werden Bodenauflösungen bis zu 5&nbsp;cm pro Pixel erreicht. Bei Einsatz von Hubschraubern werden, dank langsamerem und niedrigerem Flug, mit Mittelformatkameras auch höhere Bodenauflösungen bis 1&nbsp;cm möglich, allerdings werden dann die Bildstreifen sehr schmal und das Befliegen größerer Gebiete auf diese Art nicht mehr wirtschaftlich. Solch hohe Auflösungen werden daher nur sehr lokal isoliert geflogen, zum Beispiel entlang einer Straße oder einer Hochspannungsleitung. Je hügeliger das Gelände ist, desto höher muss außerdem geflogen werden, nicht nur, um nicht unterhalb der erlaubten [[Sicherheitsmindesthöhe|Mindestflughöhe]] fliegen zu müssen, sondern auch weil die tatsächlich fotografierte Linienbreite bei ansteigendem Gelände abnimmt, dadurch der Linienabstand abnimmt und die benötigte Zahl der Linien erhöht wird.
{{siehe auch|Hochbildfotografie}}
{{siehe auch|Hochbildfotografie}}
{{Absatz}}

== Beispiele ==
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Bild:Luftbildfotografie Sahara small.jpg|Luftbild der [[Sahara]]
Datei:Koblenz im Buga-Jahr 2011 - Luftbilder 01.jpg|Luftbild des [[Kurfürstliches Schloss (Koblenz)|Kurfürstlichen Schlosses]] in [[Koblenz]] während der [[Bundesgartenschau 2011]]
Bild:Snezka_aerial_moutaintop.jpg|Luftbild der [[Schneekoppe]] im [[Tschechien|tschechischen]] [[Riesengebirge]]
Datei:Bundesarchiv Bild 196-02153, Wollin.jpg|Aufnahme von [[Wollin (Stadt)|Wollin]], Mai 1937
Datei:Braunschweig 12 Mai 1945 USAAF.jpg|Die großflächig zerstörte Innenstadt von [[Braunschweig]] (Luftaufnahme der [[United States Army Air Forces|USAAF]] vom 12. Mai 1945).
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== Bekannte Luftbildfotografen ==
== Bekannte Luftbildfotografen ==
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* [[Hugo von Abercron]] (1869-1945)
* [[Talbert Abrams]] (1895–1990)
* [[Talbert Abrams]] (1895–1990)
* [[Ladislaus Almásy]] (1895–1951)
* [[Ladislaus Almásy]] (1895–1951)
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* [[Walter Mittelholzer]] (1894–1937)
* [[Walter Mittelholzer]] (1894–1937)
* [[Nadar]] (1820–1910)<ref>{{Webarchiv|url=http://www.numerique.culture.fr/mpf/pub-fr/document.html?id=FR-DC-SAP_006 |wayback=20090309070642 |text=Fonds photographique des ateliers Nadar}} (französisch)</ref>
* [[Nadar]] (1820–1910)<ref>{{Webarchiv|url=http://www.numerique.culture.fr/mpf/pub-fr/document.html?id=FR-DC-SAP_006 |wayback=20090309070642 |text=Fonds photographique des ateliers Nadar}} (französisch)</ref>
* [[Robert Petschow]] (1888-1945)
* [[Antoine de Saint-Exupéry]] (1900–1944)
* [[Antoine de Saint-Exupéry]] (1900–1944)
* [[Eduard Spelterini]] (1852–1931)
* [[Eduard Spelterini]] (1852–1931)
* [[Paul Strähle]] (1893–1985)
* [[Paul Strähle]] (1893–1985)
* [[Fritz Tiedemann (Fotograf)|Fritz Tiedemann]] (1915–2001)
* [[Fritz Tiedemann (Fotograf)|Fritz Tiedemann]] (1915–2001)
* [[Ernst Wandersleb]] (1879-1963)
* [[Reimer Wulf]] (* 1943)
* [[Reimer Wulf]] (* 1943)
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Version vom 3. September 2021, 14:15 Uhr

Luftbildaufnahme von 1910
Modernes Luftbild von Hamburg von 2005

Als Luftbildfotografie (auch Luftfotografie) wird ein fotografisches Genre bezeichnet, bei dem fotografische Abbildungen eines Gebietes aus der Vogelperspektive, das heißt aus Luftfahrzeugen heraus angefertigt werden. Die Branche, die sich mit dem Anfertigen von Luftbildern beschäftigt, nennt man Luftbildwesen, die Resultate Luftbilder oder Luftaufnahmen und deren Auswertung speziell in der Geodäsie Luftbildmessung oder Aerophotogrammetrie. Frühe Aufnahmen entstanden von Ballons, Fesseldrachen, Zeppelinen und Raketen aus sowie durch Brieftauben, bis sich die besser steuerbaren Flugzeuge für diese Zwecke durchsetzten.

Thematisch verwandte Genres sind die Orbitalfotografie, die Erstellung von Satelliten- und Drohnenaufnahmen sowie die Astrofotografie.

Geschichte

Luftaufnahme von Boston von James Wallace Black, am 13. Oktober 1860
Luftaufnahme von Boston von James Wallace Black, am 13. Oktober 1860
Luftbild Berlins mit der westlichen Invalidenstraße und dem Lehrter Bahnhof, Juli 1886 (H. v. Hagen)

Frühe Entwicklung

1855 ließ sich der französische Fotograf Nadar die Idee der Erstellung einer Aufnahme von einem Fesselballon aus patentieren, zu welcher ihn der Offizier Aimé Laussedat inspiriert haben soll.[1] Drei Jahre später glückte Nadar die erste Aufnahme. Er präparierte hierfür zuerst am Boden eine Kollodium-Nassplatte, stieg damit im Ballon auf, erstellte die Aufnahme und entwickelte die Platte unmittelbar darauf am Boden. Dieses wenig praktikable Verfahren verhinderte eine Ausweitung der Luftbildfotografie zu dieser Zeit, so dass nur vereinzelt Aufnahmen überliefert sind, wie beispielsweise „Boston, as the Eagle and the Wild Goose See It“, erstellt 1860 von James Wallace Black. Erst mit der Einführung der Trockenplatten in den 1870er Jahren, die auf Vorrat präpariert werden konnten, empfindlicher waren und nicht unmittelbar nach der Aufnahme entwickelt werden mussten, vereinfachte sich das Verfahren.

Die Mitglieder des 1881 gegründeten Deutschen Vereins zur Förderung der Luftschiffahrt in Berlin führten ab 1884 wissenschaftliche Unternehmungen mit einem Ballon durch, den ihnen der Berliner Luftschiffer Richard Opitz zur Verfügung gestellt hatte. Noch im gleichen Jahr erstellten die Mitglieder Georg von Tschudi und Paul Jeserich erste Fotografien während ihrer Fahrten, die jedoch nicht erhalten sind.[2] Überliefert sind Luftbilder aus dem Jahre 1886 von Hugo vom Hagen, der ebenfalls Mitglied des Vereins war, und die Berlin von oben zeigen.[3] Innerhalb von wenigen Jahren entwickelte sich der Verein zur Förderung der Luftschiffahrt zum Zentrum der Luftbildfotografie, deren Mitglieder das neue Genre auch in andere Städte verbreiteten. So gründete Hans Bartsch von Sigsfeld nach seinem Weggang aus Berlin 1889 den Münchener Verein für Luftschiffahrt und Hermann Moedebeck 1896 den Oberrheinischen Verein für Luftschiffahrt und so weiter.

Bildplan von Edewalle-Handzaeme, von Messter auf der Basis von Fotografien vom 26. Mai 1915 erstelllt
Bildplan von Edewalle-Handzaeme, von Messter auf der Basis von Fotografien vom 26. Mai 1915 erstelllt

Bis 1909 hatte sich die Zahl der Ballonfahrtvereine im Deutschen Kaiserreich auf 39 erhöht, die mit Fotografie-Preisausschreiben die Luftbilderstellung zu befördern versuchten. Im gleichen Jahr fand in Frankfurt am Main erstmals die Internationale Luftschiffahrt-Ausstellung statt, in derem Umfeld Luftbilder, aber auch die noch jungen Flugzeuge einem großen Publikum vorgestellt wurden. Im Ersten Weltkrieg setzten sich diese gegen die behäbigere Konkurrenz der Ballone und Zeppeline durch und avancierten infolge des Stellungskrieges zum wichtigsten Aufklärungshilfsmittel.

1915 konstruierte hierfür der Filmpionier Oskar Messter eine Reihenbildkamera, deren Bilder zusammengefügt einen Luftbildplan ergaben. Während die Luftbildfotografie bis dahin größtenteils durch wissenschaftliche und kartografische Bestrebungen vorangetrieben wurde, war sie nun auch im militärischen Bereich angekommen.

Etablierung des Luftbildwesens in der Zwischenkriegszeit

Mit Kriegsende brach in Deutschland der Flugzeugabsatz ein und tausende Piloten und Beobachter wurden arbeitslos. Um diese Situation zu verbessern, warb August Euler, Leiter des neugegründeten Reichsluftamtes, Anfang 1919 für die zivilen Anwendungen der Fliegerei, darunter auch das Luftbildwesen. Innerhalb weniger Jahre wurden private Firmen gegründet, oftmals in Kooperation mit der optischen Industrie.

So etablierte schon 1919 die erste deutsche Luftverkehrsgesellschaft, die Berliner Deutsche Luft-Reederei, eine Luftbildabteilung, aus der später die Hansa Luftbild (HLB) hervorging. Zeitgleich entstand ebenfalls in Berlin die Luftbild GmbH, die später in Photogrammetre GmbH in München umfirmierte. In Breslau bildete sich 1924 die Aerokartographische Institut AG. Auch der Industrielle Hugo Junkers richtete in Dessau eine entsprechende Abteilung ein, die ab 1924 als Junkers Luftbild-Zentrale zum größten Konkurrenten der Hansa Luftbild avancierte. Das nationalsozialistische Regime, welches dem Luftbild einen hohen Stellenwert einräumte, veranlasste, dass die drei Firmen zum 1. Januar 1934 in der Hansa Luftbild aufgingen. Dadurch wurde der kommerzielle Luftbildsektor zentralisiert und ließ sich so besser kontrollieren.[4] Parallel existierten aber noch kleinere, größtenteils nur regional tätige Firmen oder Einzelpersonen, die Luftaufnahmen erstellten. Bekanntestes Beispiel war der Unternehmer Paul Strähle.

Auch wenn zahlreiche Versuche in dieser Zeit stattfanden, das Luftbild für sämtliche Anwendungen zu erschließen, so blieb man doch größtenteils der kartografischen Verwertung verhaftet. Eines der wichtigsten Projekte war hierbei die Topographische Karte des Deutschen Reiches im Maßstab 1:25000, deren Entstehung subventioniert wurde und von der zahlreiche Blätter aus der Zeit von 1928 bis 1944 erhalten sind.[5]

Luftbildwesen nach 1945

Nach dem Zweiten Weltkrieg, in dem das Luftbild der militärischen Aufklärung diente, wurden die Vorkriegsbestrebungen in Wirtschaft und Wissenschaft ausgeweitet und neue Auswertemethodiken entwickelt. Zudem kamen neue Genre wie die Satelliten- und Drohnenaufnahmen hinzu.

Bei der Rezeption der Aufnahmen rückte zunehmend auch der ästhetische Wert in das Blickfeld, wie bei den Arbeiten von Georg Gerster oder Yann Arthus-Bertrand. Von herausragender Bedeutung in Deutschland entwickelte sich hier die ZDF-Reihe Deutschland von oben. Eine große Bedeutung fällt heutzutage auch der großflächigen Verfügbarkeit von kostenlosen Kartendaten zu, etwa durch Google Earth oder Windows Live Local von Microsoft (seit 2009 "Bing Maps").

Aufnahmewinkel

Gescanntes Analog-Senkrechtbild vom Ground Zero. Zu erkennen sind am Rand die eingeblendeten Rahmenmarken und Zusatzinformationen sowie eine starke radiale Verzerrung von der Bildmitte nach außen

Schrägbilder

Schrägbilder oder Geneigtaufnahmen eignen sich aufgrund der uns gewohnten Sichtweise zur Illustration von Publikationen, aber auch wegen ihrer großen Übersicht zur Fernerkundung. Aus mehreren Aufnahmen können mittels Photogrammetrie auch dreidimensionale Ansichten erzeugt werden, beispielsweise für Stadtpläne, Geländemodelle oder Computerspiele. Bei einer Geneigtaufnahme von 5 bis 15° Neigung der Kameraachse (bzw. Bildmitte–Linsenmitte bei verschobenem Objektiv) gegenüber dem Lot spricht man von einer Steilaufnahme, bei 15 bis 60° von einem Schrägbild und darüber hinaus bis 90° von einem Flachbild, wobei dieses meist auch den Horizont zeigt.

Senkrechtbilder

Georeferenzierte Senkrechtbilder vom Flugzeug oder Satelliten aus werden für die Kartografie herangezogen. Im Idealfall handelt es sich um Nadiraufnahmen, bei denen das einfallende Licht lotrecht in die Kamera gelangt. In der Praxis muss man allerdings mit einer Abweichung von ca. 1 bis 4° rechnen. Zur Stereoskopie und für quantitative Auswertungen (Höheneinmessung, Kartierung) werden heute ausschließlich Senkrechtaufnahmen verwendet.

Beispiele

Befliegung und Auswertung

Bildstreifen für den Bildflug
Wild Autograph A8, ein mechanisch-optisches Gerät zur Auswertung von Stereoluftbildpaaren

Entsprechend der vorgesehenen Auswertung von Luftbildern wird die Flugstrecke für einen Bildflug in Lage und Höhe genau geplant. Die Befliegung einer Landschaft erfolgt entweder, um Einzelaufnahmen bestimmter Objekte zu machen, oder um systematisch ein größeres Gebiet zu erfassen. In diesem Fall werden meist parallele Streifen mit 30 bis 60 Prozent Überdeckung der Aufnahmen geflogen.

Die Bilder können als analoge oder digitale Aufnahmen angefertigt werden. Die Auswertung kann analog erfolgen (Einzelbildauswertung oder Stereophotogrammetrie) oder digital mit entsprechender Software. In diesem Fall sind analoge Bilder zuvor mit einem Scanner zu digitalisieren. Damit Luftbilder in einem Geoinformationssystem verwendet werden können, müssen sie zunächst entzerrt werden (Einzelbildentzerrung oder Erstellung eines Orthofotos aus zwei Bildern mit unterschiedlichen Blickwinkeln).

Die Vorteile von Luftbildern zu Satellitenaufnahmen liegen nicht nur in der höheren Auflösung (bis zu 3 cm pro Bildpixel je nach Flughöhe), sondern auch darin, dass man meist wolkenfreie Aufnahmen erhält, da die Flugzeuge im Normalfall unter der Wolkendecke fliegen (Ausnahme: hochfliegende Spionageflugzeuge wie die Lockheed U-2) und genau dann eingesetzt werden, wenn das Wetter geeignet ist, während der Satellit einer festen Umlaufbahn folgt. Satellitenaufnahmen liefern andererseits in regelmäßigen Abständen Bilder der gleichen Region, wodurch Veränderungen der Landschaft über längere Zeiträume dokumentiert werden. Durch die kontinuierliche Beobachtung der Vegetation werden z. B. voraussichtliche Ernteerträge frühzeitig abgeschätzt und diese Informationen auch kommerziell genutzt.

Bei der Verwendung von chemischem Infrarotfilm in Verbindung mit starken Rotfiltern kann leichter Dunst und Nebel durchdrungen werden, da die Infrarotstrahlung von den Wassermolekülen nicht so stark abgelenkt wird wie sichtbares Licht. Hierdurch sind enorme Aufnahmeentfernungen in Seiten- und Schrägsicht möglich.

Einsatzgebiete

Wichtige Einsatzgebiete der Luftbildfotografie sind z. B.:

Luftbildfotografie mit Flugmodellen und unbemannten Luftfahrzeugen

Alfred Mauls Rakete
Deutsche „Maschinengewehrkamera“ des Ersten Weltkriegs
Historische Luftbildkamera K-38 (61 cm Brennweite) in einer Lockheed RF-80A der 15th Tactical Reconnaissance Squadron in Taegu Air Base, 1950

Luftaufnahmen können auch von unbemannten Fluggeräten erstellt werden. Ab 1900 konstruierte Alfred Maul in Dresden eine Rakete mit eingebauter Kamera, die nach ihrem Start einige Luftaufnahmen machen konnte, wobei die Kamera über einen Zeitzünder mit Zündschnur ausgelöst wurde und an einem Fallschirm zur Erde zurückkehrte.[6]

Für militärische Zwecke werden seit den 1930er Jahren Luftaufnahmen zu Aufklärungszwecken von unbemannten, ferngesteuerten Flugzeugen, den sogenannten Drohnen, durchgeführt. Seit einigen Jahren können diese Drohnen auch von Privatpersonen erworben und eingesetzt werden. Die Technik der Luftbildfotografie von Flugmodellen ist auch für Hobbybastler von großem Interesse: neben der Möglichkeit der Unterbringung einer fernbedienbaren Fotokamera, einer Film- oder Videokamera in einem geeigneten Flugmodell (ferngesteuertes Luftfahrzeug, Fesselballon, Drachen, Modellrakete) gibt es auch die Raketenkamera Astrocam von der Firma Estes.

Die Astrocam ist eine Modellrakete, die mit in den meisten Ländern der Welt genehmigungsfrei fliegbaren Treibsätzen betrieben werden kann. Sie besitzt in ihrer Spitze eine Pocketkamera, die beim Auslösen des Fallschirms ein Bild macht. Nur wenn die Astrocam hierbei zum Boden zeigt, gerät das zu fotografierende Motiv, die darunter liegende Gegend, in ihr Blickfeld. Daher ist für das Gelingen etwas Glück nötig, denn der Fotograf hat keinen Einfluss auf das Motiv – es liegt somit eine echte „Luftlomografie“ vor. Seit einiger Zeit gibt es von derselben Firma auch eine Modellrakete mit eingebauter Digitalkamera, die sogenannte Oracle, mit deren Hilfe man mehrere Luftbilder machen kann.

Ein reizvolles Beispiel für Fotografien aus einem unbemannten, ferngelenkten Klein-Luftschiff sind die Aufnahmen von umfangreichen, vom Boden aus nicht überschaubaren Labyrinthen und Irrgärten des Fotografen Jürgen Hohmuth.

Die hobbymäßige Luftbildfotografie mit Flugmodellen erfordert sich langsam fortbewegende Geräte, die gängigen sind Modellhubschrauber, Quadrocopter, Motorsegler oder Motordrachen. Mit den modernen Kompaktkameras, die kaum mehr als 120 Gramm wiegen (2009), können sowohl Serienaufnahmen als auch Videos aufgenommen werden. Vorzugsweise kommen Kameras mit Weitwinkelobjektiven und sehr kurzen Belichtungszeiten zum Einsatz, um unverwackelte Bilder zu erhalten. Für einige Multikopter gibt es stabilisierte Kameraaufhängungen, sogenannte Gimbals, welche ein absolut wackelfreies Bild gewährleisten. Modellhelikopter sind seit den 1980er Jahren erfolgreich im Einsatz bei Fernseh- und Kinoproduktionen. Die Bedienung dieser Modellhelikopter ist allerdings äußerst schwierig. Zum Bedienen der Kamera wird zusätzlich ein sogenannter Kameraoperator eingesetzt.

Kite Aerial Photography oder kurz KAP ist eine Art der Fotografie, bei der die Zugkraft eines Drachens genutzt wird, um eine Kamera in eine luftige Position zu befördern. Ferngelenkte Luftschiffe und unbemannte Fesselballone werden vielfältig für die Erstellung von Luftbildern als Träger für ferngelenkte Kameraplattformen verwendet. Hier liegen die Vorteile in der Unabhängigkeit von Wind und in der hohen Nutzlast. Als Füllung wird vorwiegend Helium verwendet.

Rechtliches

In der Bundesrepublik Deutschland galt bis 1990 eine Genehmigungspflicht für Luftbildaufnahmen. Nach Artikel 37 des 3. Rechtsbereinigungsgesetzes ist diese Genehmigungspflicht für Luftbildaufnahmen entfallen. Allerdings dürfen nach § 109g Abs. 2 des Strafgesetzbuches auch aus Luftfahrzeugen Wehrmittel sowie militärische Vorgänge, Einrichtungen und Anlagen nicht fotografiert werden, wenn dadurch „die Sicherheit der Bundesrepublik Deutschland oder die Schlagkraft der Truppe“ gefährdet wird.

Nach deutschem Recht ist es außerdem nicht zulässig, mittels Aufnahmen aus Flugzeugen oder Helikoptern in die geschützte Privatsphäre einer Person einzudringen, bzw. so gefertigte Aufnahmen ohne Genehmigung der Betroffenen zu veröffentlichen. (BGH, Urteil vom 9. Dezember 2003, AZ: VI ZR 373/02, - Luftbildaufnahmen vom Ferienhaus)

Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung hat für Luftbildfotografen im Oktober 2013 eine Kurzinformation über die Nutzung von unbemannten Luftfahrzeugen veröffentlicht.[7]

Technische Aspekte

Neben dem Dunst beeinträchtigen in Passagiermaschinen Spiegelungen und Verzerrung im Fensterglas die Bildqualität
Luftbild (1995) einer Berghütte auf der 4.554 m hohen Signalkuppe in der Westschweiz. Am linken Rand des 23 × 23 cm großen Diapositivs sind Uhrzeit, Flughöhe, Datum und Ersteller festgehalten, unten und rechts fototechnische Daten.

Je nach Gelände und Art der geforderten Aufnahmen kommt bei der Luftbildherstellung ein Flächenflugzeug, ein Hubschrauber oder ein unbemanntes Fluggerät zum Einsatz. Aufgrund der vergleichsweise hohen Kosten bei Hubschraubereinsätzen ist deren Einsatz bei Auftragsproduktionen oft lokal beschränkt. Sämtliche deutschen überregional operierenden Luftbildfirmen arbeiten daher hauptsächlich mit Kleinflugzeugen. Allerdings sind mittlerweile auch Aufnahmen mit Drohnen immer mehr auf dem Vormarsch, die jedoch an Höhe und Reichweite noch nicht mit der bemannten Luftbildfotografie mithalten können.[8]

Bilder aus fliegenden Passagiermaschinen sind oft enttäuschend, weil sie oft unscharf werden (Beeinträchtigung des Autofokus durch das Fehlen eines Fixpunktes) beziehungsweise eine andere Stimmung wiedergeben, als die, an die man sich erinnert; das kann, abgesehen vom natürlichen Dunst, mit der Beschichtung oder Verschmutzung der Fenster, mit eventuell vorhandenen Zwischenfenstern oder der im Flugzeug herrschenden Beleuchtung zusammenhängen, deren Spiegelungen oder Farbcharakteristik unbeabsichtigt ins Bild miteingehen kann. Auf Fensterplätzen hinter den Triebwerken von Düsenmaschinen kann die Bildqualität durch Hitzeflimmern des Abgasstrahls beeinträchtigt sein.

Für exakt scharfe, druck- und vortragsreife Bilder höherer Auflösung, Schärfe und Farbtreue kann der versierte Fotograf auf ein größeres Kameraformat, höherempfindliche Filme, kürzere Verschlusszeiten, adäquate Filter oder gar Bildstabilisatoren (sowohl für Halterung innerhalb der Kamera als auch in speziellen Objektiven) zurückgreifen. Professionelle Firmen arbeiten mit analogen Kameras der Filmformate 6×6 oder 6×7 cm bis hin zum Filmformat 10×12 cm (≈4×5 inch). Erst diese Kameras ermöglichen eine Qualität über die von Amateuren hinaus. In den letzten Jahren kommen auch verstärkt digitale Spiegelreflexkameras (sinnvoll ab 12 Megapixel und Vollformatsensor), aber auch Analogkameras mit digitalen Rückteilen (Auflösung bis zirka 35 Megapixel) zum Einsatz. Die optische Auflösung ist stets beugungsbegrenzt, so dass ein Flugzeug in einem Kilometer Flughöhe mit einem sonst abbildungsfehlerfreien Kameraobjektiv mit einer Eintrittspupille von 100 Millimetern maximal ein optisches Auflösungsvermögen von gut einem Zentimeter erreichen kann. Bei größeren Flughöhen nimmt diese Auflösung umgekehrt proportional zur Flughöhe ab, so dass Satelliten metergroße Strukturen kaum noch auflösen können.[9]

Für die Kartografie kommen ausschließlich Messbildkameras mit Filmformaten bis zu 23×23 cm zum Einsatz, die in speziell eingerichteten Flugzeugen mit Bodenluke gerade nach unten installiert werden. Damit wird das Rohmaterial eingeflogen, aus dem Orthofotos erzeugt werden können. Dazu werden über das zu kartografierende Gebiet Fluglinien gelegt. Das sind parallele Strecken, die – früher von Hand, heute mit Computerunterstützung – so angeordnet sind, dass sich die fotografierten Bereiche je zwei benachbarter Linien sicher an den Kanten überschneiden. Entlang der Linie werden die Auslösepunkte für die Kamera so bestimmt, dass jeweils zwei aufeinanderfolgende Bilder mindestens 50 % gegenseitige Überdeckung aufweisen. Dadurch ist garantiert, dass jeder Punkt am Boden auf mindestens zwei Bildern sichtbar ist, was für die Stereoskopie, also die Bestimmung des Höhenprofils, erforderlich ist. Um die Überdeckung wirklich zu garantieren und Fehler in der Flugzeugnavigation und der Auslösepräzision der Kameras zu kompensieren, wird tatsächlich mit 60 % oder mehr Überdeckung geflogen. Dadurch ergibt sich zusätzlich der Vorteil, dass einige Punkte in drei Bildern sichtbar sind, was bei der Ausrichtung der Bilder für Photogrammetrie und bei der Blocktriangulation die mathematische Stabilität und damit die Genauigkeit erhöht.

Seit einigen Jahren kommen auch digitale Großformatkameras und Mittelformatkameras zum Einsatz. Hiermit werden Bodenauflösungen bis zu 5 cm pro Pixel erreicht. Bei Einsatz von Hubschraubern werden, dank langsamerem und niedrigerem Flug, mit Mittelformatkameras auch höhere Bodenauflösungen bis 1 cm möglich, allerdings werden dann die Bildstreifen sehr schmal und das Befliegen größerer Gebiete auf diese Art nicht mehr wirtschaftlich. Solch hohe Auflösungen werden daher nur sehr lokal isoliert geflogen, zum Beispiel entlang einer Straße oder einer Hochspannungsleitung. Je hügeliger das Gelände ist, desto höher muss außerdem geflogen werden, nicht nur, um nicht unterhalb der erlaubten Mindestflughöhe fliegen zu müssen, sondern auch weil die tatsächlich fotografierte Linienbreite bei ansteigendem Gelände abnimmt, dadurch der Linienabstand abnimmt und die benötigte Zahl der Linien erhöht wird.

Bekannte Luftbildfotografen

Siehe auch

Literatur

Zur Technik der Luftbildfotografie

  • Adolf Miethe: Bauingenieurwesen, Küstenbefeuerung, Luftbilderkundung. Westermann, Braunschweig 1920 (Die Technik im zwanzigsten Jahrhundert 5).
  • Vorschrift D.(Luft) 1102. Anleitung für den Unterricht im Luftbildlesen. 1943.
  • Rudi Ogrissek (Hrsg.): Kartenkunde Brockhaus ABC. VEB F. A. Brockhaus, Leipzig 1983.
  • Winfried Welzer: Luftbilder im Militärwesen. Militärverlag der DDR, Berlin 1985.
  • Ernst A. Weber: Fotopraktikum. Birkhäuser, Basel 1997, ISBN 3-7643-5677-4.

Zur Geschichte und Überlieferung

  • Jörg Albertz: Einführung in die Fernerkundung. Grundlagen der Interpretation von Luft- und Satellitenbildern, 5., aktualisierte Auflage, Darmstadt: WBG (Wissenschaftliche Buchgesellschaft), 2013, ISBN 978-3-534-25863-5 und ISBN 3-534-25863-0
  • Bericht über die Förderung des Karten- und Luftbildwesens durch den Rheinischen Provinzialverband vom Landeshauptmann der Rheinprovinz (= Landesplanung der Rheinprovinz, Heft 3), mit dem Anhang Verzeichnis der Luftbildsammlung der Landesplanung der Rheinprovinz, Düsseldorf: Landeshaus, 1935
  • Bildflüge in Nordrhein-Westfalen, hrsg. vom Landesvermessungsamt NW., [Bad Godesberg]: Landesvermessungsamt Nordrhein-Westfalen, 1962 ff.
  • Bildflüge in der Bundesrepublik Deutschland und in Berlin (West), hrsg. vom Institut für Angewandte Geodäsie, Frankfurt 1953 ff.
  • Jürgen Dodt, Hans Walter Borries et al.: Die Verwendung von Karten und Luftbildern bei der Ermittlung von Altlasten. Ein Leitfaden für die praktische Arbeit (mehrteiliges Werk), Düsseldorf: Landesamt für Wasser und Abfall NRW, 1987
  • Jürgen Dodt, Andreas Gilsbach, Heinz-Peter Gumpricht: Hinweise für die einzelfallbezogene Erfassung von Verdachtsflächen rüstungs- und kriegsbedingter Altlasten (= Materialien zur Ermittlung und Sanierung von Altlasten, Bd. 9), Hrsg.: Landesumweltamt NRW im Einvernehmen mit dem Ministerium für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft des Landes Nordrhein-Westfalen, 1994
  • Eberhard Fischer: Das Luftbildwesen (= Der Dienst in der Luftwaffe, Bd. 2), mehrteiliges Werk, z. T. bearb. von Felix v. Krempelhuber und Wilhelm Kaupert, Berlin: Bernard & Graefe, 1936 ff.
  • Hugo Kasper, Stephan Prager: Die Technik des Luftbildwesen, sowie Das deutsche Luftbildwesen, in: Arbeitsgemeinschaft für Forschung des Landes NW, Heft 97, Köln - Opladen 1961, S. 53–88, 7–52
  • Gottfried Konecny, Gerhard Lehmann: Photogrammetrie, 4., völlig neu bearb. Auflage, Berlin; New York: De Gruyter, 1984, ISBN 3-11-007358-7; Inhaltsverzeichnis
  • Sigfrid Schneider: Luftbild und Luftbildinterpretation (= Lehrbuch der allgemeinen Geographie, Bd. 11), Berlin, New York: de Gruyter, 1974, ISBN 3-11-002123-4; Inhaltsverzeichnis
  • Philipp Vogler, Die deutsche militärische Luftbildaufklärung. Von den Anfängen bis 1945, KIT Scientific Publishing, 2020, ISBN 3731509857
  • Marco Rasch: Das Luftbild in Deutschland von den Anfängen bis zu Albert Speer. Geschichte und Rezeption des zivilen „Stiefkindes der Luftfahrt“, Wilhelm Fink, Paderborn 2021, ISBN 978-3-7705-6602-0
Commons: Luftbildfotografie – Sammlung von Bildern
Commons: Luftbildplanwerk des Deutschen Reiches – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. Marco Rasch: Das Luftbild in Deutschland von den Anfängen bis zu Albert Speer. Geschichte und Rezeption des zivilen „Stiefkindes der Luftfahrt“. Wilhelm Fink, Paderborn 2021, ISBN 978-3-7705-6602-0, S. 84. Ebenda finden sich weitere Informationen speziell zur deutschen Luftbildgeschichte, auf die hier nicht im Einzelnen verwiesen wird.
  2. Hermann Moedebeck: Der deutsche Verein zur Förderung der Luftschiffahrt, seine Vergangenheit und Zukunft. In: Zeitschrift des Deutschen Vereins zur Förderung der Luftschiffahrt 1887, S. 345–364, speziell S. 357.
  3. Jörg Albertz: 100 Jahre Deutsche Gesellschaft für Photogrammetrie, Fernerkundung und Geoinformation e.V. In: Photogrammetrie – Fernerkundung – Geoinformation 6/2009, S. 487–560. doi:10.1127/1432-8364/2009/0035
  4. Stephan Prager: Das deutsche Luftbildwesen, in: Arbeitsgemeinschaft für Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen, Band 97, Westdeutscher Verlag, 1961, ISBN 9783322962829, S. 18–20 [1]
  5. Z. B. befinden sich im Hessischen Landesamt für Bodenmanagement und Geoinformation Luftbildpläne Südhessens aus der Zeit von 1934 bis 1938: Zeitdokumente aus der Pionierzeit der Luftfahrt: Luftbildpläne (abgerufen am 3. September 2021)
  6. Frank-E. Rietz: Photoraketen anno 1903 (PDF; 3,7 MB). In: Luft- und Raumfahrt 1/1996, S. 30–32
  7. Kurzinformation über die Nutzung von unbemannten Luftfahrzeugen – Broschüre
  8. Luftbildfotografie – Ein Gastbeitrag von Christjan Ladurner, Starkalender.de/blog, abgerufen am 1. November 2013
  9. Beugungsbegrenzung, Wikibooks Digitale bildgebende Verfahren - Kapitel Bildaufnahme, abgerufen am 14. Juli 2013
  10. Fonds photographique des ateliers Nadar (Memento vom 9. März 2009 im Internet Archive) (französisch)