PIMap - The »Planetary Image Mapper«

Auf der Grundlage der von der »High Resolution Stereo Camera« (HRSC) aufgenommen Daten, an Bord des »Mars Express« Orbiters, wurden am Institut für Geodäsie und Geoinformationstechnik diverse Karten hergestellt. Das Hauptaugenmerk lag auf dem Kartenwerk »Topographic Image Map Mars 1:200 000«.

Eigens zur Produktion Planetarer Karten und Kartenwerke wurde dazu das kartographische Software Produkt »Planetary Image Mapper« (PIMap) entwickelt.

Mit Hilfe dieses Software Paketes ist es möglich, den gesamten Karteninhalt eines topographischen Kartenblattes automatisch zu erstellen. Das umfasst das Ortho-Bild, die Generierung der Höhenlinien, abgeleitet vom HRSC-Geländemodell, alle Textelemente im Kartenblatt und Kartennetz-Linien, Kartenrahmen, den Kartentitel, Kartennummer und alle Angaben für das gesamte Kartenblatt einschließlich aller Erläuterungen und schließlich die Legende und die Herausgebervermerke. Das so generierte Kartenblatt vereint auf diese Weise alle Raster- und Vektorinformationen in einem PDF-Datensatz, der bei Bedarf jederzeit gedruckt werden kann.

Als Standard-Kartenwerk für die Kartierung der Marsoberfläche wurde die Kartenserie »Topographic Image Map Mars 1:200 000« definiert.
Das Kartenwerk wurde vor dem Hintergrund konzipiert, das enorme Potential der HRSC-Daten für eine optimale kartographische Darstellung des Planeten Mars nutzbar zu machen. Grundlage sind die HRSC Ortho-Bilder, die durch Höhenlinien und toporgaphische Namen ergänzt werden. Insgesamt wird die Marsoberfläche auf 10.372 individuellen Kartenblättern flächentreu abgebildet. Für den Bereich von 85° nördlicher bis 85° südlicher Breite werden die Kartenblätter auf Grundlage der Sinusoidal-Projektion berechnet. Lamberts flächentreue Azimuthal-Projektion wird hingegen für die Abbildung der Polregionen verwendet.
Während alle Kartenblätter eine Breiten-Ausdehnung von 2° aufweisen, variiert die Ausdehnung der Blätter in der geographischen Länge von 2° in der Äquatorzone bis 360° an den Polen. Dadurch wird erreicht, dass die abgebildete Darstellungsfläche für alle Kartenblätter mit ca. 120x120 Quadratkilometer in etwa die gleiche Größe aufweist.
Für die Herstellung von »Special Target Maps« in unterschiedlichen Maßstäben lassen sich die Standard-Kartenblätter schnell und komfortabel konvertieren und bilden damit die ideale Basis für Projekte, die im Bereich der thematischen Kartographie angesiedelt sind.
Schließlich findet auch der »Catalog of Large Martian Impact Craters« Berücksichtigung im Konzept der »Topographic Image Map Mars 1:200 000«. Dieser ständig aktualisierte Katalog enthält topographische und geologische Daten von mehr als 40 000 Kratern. Als zusätzliche Informationen im Kartenwerk werden diese durch entsprechende Beschriftungen identifiziert.

Die Abbildung zeigt beispielhaft ein reguläres Blatt aus dem Kartenwerk im Maßstab 1:200 000. Mit dem vorgestellten Konzept lassen sich systematisch Kartenserien im größeren Maßstabsbereich von 1:100 000 bis 1:50 000 durch entsprechende Viertelung des Darstellungsgebietes herstellen.
In der Praxis konnte die Tauglichkeit der HRSC-Daten für dieses Konzept an Hand verschiedener, großmaßstäbiger Kartenblätter erprobt werden.
Die reguläre Bezeichnung dieses Kartenblattes, welches die »Iani Chaos Region« zeigt, lautet: »M 200k 0.00N/343.00E OMKT«.
»M« typisiert hier den Planeten Mars; »200k« weist auf den Maßstab 1:200,000 hin; »00N/343.00E« gibt die Koordinaten (Länge in Breite) der Blattmitte an;  schließlich gibt der Passus »OMKT«darüber Auskunft, dass es sich um ein Ortho-Mosaik in Farbe (K) handelt und topographische Informationen (Nomenklatur und Höhenlinien) in der Karte enthalten sind.

Das geomorphologische Karten-Projekt ist in enger Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft-und Raumfahrt (DLR) in Berlin-Adlershof und dem Institut für Geowissenschaften der Freien Universität Berlin entstanden.
Die photogrammetrische Prozessierung der Daten erfolgte beim DLR in Berlin-Adlershof während die geowissenschaftliche Bearbeitung und Interpretation in den Händen des Instituts für Geowissenschaften der Freien Universität Berlin lag.
Sowohl die Konzeption als auch der gesamte kartographische Herstellungsprozess wurde vom Institut für Geodäsie und Geoinformationstechnik der Technischen Universität Berlin realisiert.

Im Januar 2004 lieferte die »High Resolution Stereo Camera« (HRSC) an Bord der Sonde »Mars Express« die ersten Daten von der Marsoberfläche. Die Kamera sendet hochauflösende Farb-Stereo-Daten, die eine exzellente Datengrundlage für die Ableitung photogrammetrischer und kartographischer Produkte bilden.
Die detaillierte kartographische Abbildung der Marsoberfläche gehört zu den Hauptzielen dieser Mission.

Das Experiment »HRSC on Mars Express« wird von Professor Dr. Gerhard Neukum (Freie Universität Berlin) geleitet. Das Deutschen Zentrum für Luft-und Raumfahrt (DLR) in Berlin-Adlershof ist dabei verantwortlich für die photogrammetrische Prozessierung der Bilddaten. Die Technische Universität Berlin war an dem Projekt mit der Entwicklung der kartographischen Software und mit der Konzeption und Herstellung von Karten beteilgt.