2.1 Luftgestützte Laserbathymetrie 
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Befinden sich mehrere Objekte im Strahlengang, die jeweils einen Teil des Signals zum Sensor 
zurückwerfen, gibt die radiale Entfernungsauflösung 8 r an, ob diese Objekte unterschieden werden 
können. Die Entfernungsauflösung ist eine Funktion der Pulsdauer x: 
Diese Formel ist analog zu Formel 1, nur dass die Pulsdauer anstelle der Signallaufzeit tritt. Der 
Faktor 2 ist erneut auf durch das zweimalige Durchlaufen der Wegtrecke zurückzuführen. 
2.1.2 Besonderheiten bei Laserbathymetrie 
Flugzeuglaserscanning für bathymetrische Zwecke soll zur Modellierung der küstennahen 
Topographie unter Wasser dienen. Üblicherweise werden dazu Zweifarbenlaser genutzt. Das erste 
Signal liegt im nahen infraroten Spektralbereich (/l=1064nm), das Gros der Energie wird von der 
Wasseroberfläche reflektiert und dient so der Bestimmung der Entfernung zwischen dieser und dem 
Sensor. Durch Frequenzverdopplung des Infrarotlasers erhält man die erste harmonische Welle im 
grünen Spektrum (halbe Wellenlänge: /1 = 532 nm). Ein Teil des grünen Lichtes wird ebenso von der 
Wasseroberfläche reflektiert, der andere Teil hingegen durchdringt die Wasseroberfläche und wird 
vom Grund zurückgeworfen, sofern dieser erreicht wird. Dabei ist zu beachten, dass der Lichtstrahl 
an der Wasseroberfläche wegen der unterschiedlichen optischen Dichten der Medien gebrochen 
wird, was sich auf die 2D Position des Messpunktes auswirkt. Außerdem ändert sich die 
Ausbreitungsgeschwindigkeit des Signals im Wasser, wodurch der Punkt am Seeboden üblicherweise 
zunächst tiefer erscheint, als er tatsächlich ist. Beide Effekte müssen während der Prozessierung 
korrigiert werden, damit die resultierenden Laserpunkte läge- und tiefenrichtig sind. Ein Ausschnitt 
aus einer klassifizierten Laserbathymetrie-Punktwolke ist in Abbildung 1 beispielhaft dargestellt. 
iiiiiiiiliiiiiiiiiliiiiiiiiiliiiiiiiiiliiiiiiiiiliitiiiiiiliiiiiiiiiliiiiiiiiiliiiiiiiiiliiiiiiiiiliiiiiiiiiliiiiiiiiMiiHjljjljiiiiiiiiliiiiiiiiilitiiiiiiiliiiiiiiiiliiiiiiiiiliiiiiiiiiliiiiiiiiiliiiiiiiiiliiiiiiiiiliiiiiiiiiliii 
-100m H 100m 
Abbildung 1: Profil einer Laserbathymetrie-Punktewolke aufgenommen durch den Sensor HawkEye III. 
Für bathymetrische Messungen im Flachwasser ist vor allem die Entfernungsauflösung (Formel 3) von 
Interesse, da im optimalen Fall jeweils ein Teil des Signals von der Wasseroberfläche und vom Boden 
reflektiert wird. Ein Sensor mit 4 ns Pulslänge, wie z.B. beim Chiroptera-System, erzielt somit eine 
Entfernungsauflösung von etwa 60 cm. In Flachwasserbereichen flacher als 60 cm überlagern sich in 
diesem Fall die Signalformen, so dass die beiden Echos eines Pulses nicht mehr getrennt werden 
können. Es wird folglich nur ein 3D-Punkt mit einem Tiefenwert zwischen Seeboden und 
Wasseroberfläche detektiert, dem keine sinnvolle physikalische Bedeutung zugeordnet werden kann. 
Durch den Einsatz intelligenter Auswertealgorithmen, welche speziell für dieses Problem optimiert 
sind, ist die minimale Wassertiefe bei den meisten Sensoren jedoch geringer als 10-20 cm (Quadros,