This dissertation addresses the challenges of processing and using planetary image data, particularly in the context of Mars research. It is structured around three main topics: pre-processing, mosaicking, and data dissemination. The dissertation is structured cumulatively – first, in Chapter 1, the motivation is presented and the basic properties of the camera systems involved and their specific software are explained. This is followed by three studies published in international peer-reviewed journals, which are presented in Chapters 2, 3 and 4.
The topic of pre-processing is covered by the radiometric recalibration of the CTX camera of the Mars Reconnaissance Orbiter Mission in Chapter 2. This calibration corrects the vignetting effect and enables more precise image mosaics. The results are comprehensively validated. Chapter 3 is dedicated to the creation of large-format mosaics from HRSC image data from the Mars Express mission. The normalisation and adjustment of the image brightness is carried out on the basis of a calibrated reference data set. The photometric correction of the data forms the basis for this. Chapter 4 presents a web-based analysis tool that integrates various camera data. It enables the high-performance visualisation of large-format mosaics and the examination of individual images, for example to analyse surface changes.
Finally, Chapter 5 provides a discussion of the results, going beyond the three presented articles to address the accuracy, interoperability and reproducibility of data analysis on Mars and other celestial bodies. In addition, the problems that arise in terms of versioning and data reduction are discussed. In Chapter 6, current projects for the continuation of the research results are presented. The dissertation makes an important contribution to the improved processing and interpretation of planetary image data and supports the planning of future missions by providing more precise and better usable data.
Diese Dissertation behandelt die Herausforderungen bei der Verarbeitung und Nutzung planetarer Bilddaten, insbesondere im Kontext der Marsforschung. Sie gliedert sich in drei Hauptthemen: Vorprozessierung, Mosaikierung und Datenbereitstellung. Die Dissertation ist kumulativ aufgebaut -- zunächst erfolgt in Kapitel 1 eine Darstellung der Motivation und eine Erklärung der grundlegenden Eigenschaften der beteiligten Kamerasysteme sowie ihrer spezifischen Software. Dann folgen drei in international begutachteten Fachzeitschriften veröffentlichte Studien, die in den Kapiteln 2, 3 und 4 präsentiert werden.
Das Thema Vorprozessierung wird durch die radiometrische Neukalibration der CTX-Kamera der Mars Reconnaissance Orbiter Mission in Kapitel 2 abgedeckt. Diese Kalibration behebt den Vignetting-Effekt und ermöglicht präzisere Bildmosaike. Die Ergebnisse werden umfassend validiert. Kapitel 3 widmet sich der Erstellung großformatiger Mosaike aus HRSC-Bilddaten der Mars Express-Mission. Die Normalisierung und Anpassung der Bildhelligkeit erfolgt auf Basis eines kalibrierten Referenzdatensatzes. Die photometrische Korrektur der Daten bildet dabei die Grundlage. Kapitel 4 stellt ein webbasiertes Analysewerkzeug vor, das verschiedene Kameradaten integriert. Es ermöglicht die performante Visualisierung großformatiger Mosaike und die Untersuchung von Einzelbildern, etwa zur Analyse von Oberflächenveränderungen.
Schließlich liefert Kapitel 5 eine Diskussion der Ergebnisse, bei der über die drei vorgestellten Artikel hinausgehend zur Genauigkeit, Interoperabilität und Reproduzierbarkeit der Datenanalyse auf dem Mars und anderen Himmelskörpern eingegangen wird. Ausserdem werden die dabei auftretenden Probleme bezüglich Versionierung und Datenreduktion thematisiert. In Kapitel 6 werden aktuelle Vorhaben zur Fortsetzung der Forschungsergebnisse vorgestellt. Die Dissertation leistet einen wichtigen Beitrag zur verbesserten Verarbeitung und Interpretation planetarer Bilddaten und unterstützt die Planung zukünftiger Missionen durch präzisere und besser nutzbare Daten.
