Projektbeschreibung

Die wesentlichen Aufnahmeparameter von Satellitenbilddaten unterliegen inhärent einigen „trade-off‘s“: So erzwingt eine geometrisch hohe Auflösung (z.B. <1m am Boden) eine geringere Breite des überflogenen Gebiets oder eine längere Wiederholrate bis zum nächsten Überflug. Alternativen sind entweder teuer – z.B. Satellitenschwärme – oder erfordern Kompromisse seitens der Aufnahmedisposition wie unterschiedliche Blickwinkel oder unterschiedliche Aufnahme(tages)zeitpunkte mit variierenden Sonnenständen. Daher greifen die meisten geowissenschaftlichen Anwendungen von Satellitendaten auf die üblichen Daten der „Arbeitspferde“ wie die SENTINELs u.ä. zurück, deren geometrische Auflösung relativ beschränkt ist (ca. 5m - 25m).
Mit dem vorliegenden Antrag sollen Methoden, die ursprünglich aus der Filmindustrie zu Restauration und Upscaling von alten Film- oder Videoaufnahmen entwickelt wurden, für die Erzeugung einer sog. Superresolution mit einhergehender Elimination von Anomalien wie Wolkenbedeckung adaptiert und den Forschenden in den KIT-Zentren als Katalysator für deren umweltwissenschaftliche Arbeiten und Ansätze dienen.
Die wissenschaftliche Herausforderung besteht dabei darin, dass die Aufnahmezeit-punkte relativ weit auseinanderliegen können (mehrere Tage) und für die Auflösungserhöhung dennoch eine robuste automatische Unterscheidung zwischen statischen und dynamischen Bildbereichen sowie tatsächlichen Objekten und Artefakten getroffen werden muss. Hierzu müssen innovative KI-basierte Bildauswerteverfahren in die Methodik der Superresolution mit einfließen.