Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann1 Digitale Geländemodelle Modellierung geomorphologischer Objekte.

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1 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann1 Digitale Geländemodelle Modellierung geomorphologischer Objekte

2 26.06.2003Sarah Böckmann2 Definition: Digitales Geländemodell unterscheiden zwischen DHM und DGM DHM: –Menge von 3D-Punkten zusammen mit einer Interpolationsvorschrift, wobei Z = Z(X,Y) –beschränkt auf die Speicherung von Höhenwerten DGM: –kann zudem topologische und semantische Informationen sowie Textur enthalten

3 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann3 Anforderungen an DGM: Richten sich nach den Bedürfnissen verschiedener Anwendungsgebiete, deren Modelle und Analysen auf Geländedaten basieren. Anwendungsgebiete: –Geomorphologie, Hydrologie, Kartographie...

4 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann4 Bedürfnisse einiger Anwendungsgebiete: Geomorphologie: –Bereich Geomorphographie beinhaltet Beschreibung und Analyse vergangener und aktueller geomorphologischer Prozesse –Informationen aus dem DGM ermöglichen Untersuchung gravitativer Massenbewegungen und damit Beurteilung von Naturgefahren

5 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann5 Bedürfnisse einiger Anwendungsgebiete: Kartographie: –Wichtigste Aufgabe: automatische Reliefgeneralisierung –Tallinien und Kammlinien wichtige Geländeobjekte für heuristische Verfahren, die versuchen das manuelle Vorgehen eines Kartographen durch Computerprogramme zu ersetzen –Generalisierungsprozesse wie Auswählen, Weglassen, Vereinfachen anwenden

6 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann6 Probleme: Vielfalt der Anforderungen an Methoden der Modellierung geomorphologischer Objekte einzelne Fachbereiche verlangen eine auf ihre Anwendungen und Zielsetzungen abgestimmte Modellierung Übertragung auf andere Bereiche stark eingeschränkt und mit erheblichen Änderungen verbunden

7 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann7 Probleme: Definitionsunschärfe –Je nach Anwendungsgebiet existieren für gleiche Geländeobjekte unterschiedliche Definitionen und unterschiedliche Namen Genaue Abgrenzung der Objekte i.d.R. nicht möglich –in vielen Fällen weisen die Objekte fließende Übergänge auf

8 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann8 Probleme: Grenze zwischen Berg und Tal?

9 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann9 Zielsetzungen: Rahmen schaffen, der flexibel auf verschiedene Bedürfnisse reagieren und mit Definitionsunschärfen umgehen kann Eigenschaften der Geländeobjekte erfassen Semantik und Topologie zwischen den einzelnen Geländeobjekten abbilden

10 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann10 Konzept: Ausgangssituation: Benutzer startet Anfrage, um spezielle Informationen über Hang zu bekommen Problem: Benutzer hat eigene Vorstellung (Definition) von Hang

11 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann11 Thesaurus Repräsentiert Synonyme der Anfrage und Beziehungen zu anderen Disziplinen Basiert auf den typischerweise benutzten Definitionen der verschiedenen Disziplinen

12 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann12 Thesaurus Benutzer kann –Spezielle Synonyme für weitere Anfragen auswählen –Bei Mangel alle Synonyme befragen

13 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann13 Diszipline perception Erweitert die reine Definition des Ausdrucks aus dem Wörterbuch umfasst detaillierte Daten über den Gebrauch des Ausdrucks Informationen nach jeweiligen Disziplinen geordnet

14 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann14 Geometric Desciptor Konkrete Parameter festlegen Parameter: Neigung, Wölbung...

15 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann15 Modellierung von Punktobjekten: Senke Nach Ansatz von PEUKER und DOUGLAS (1975) Definition Senke: Alle benachbarten Punkte liegen höher als der untersuchte Punkt selbst.

16 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann16 Modellierung von Punktobjekten: Senke Berechnung: Höhe jedes Gitterpunktes wird von der Höhe der 8 umgebenen Punkte subtrahiert und als Sequenz gespeichert.

17 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann17 Modellierung von Linienobjekten Tallinie, Kammlinie Ansatz von WERNER (1988) Ausgangspunkt: Abflusslinien und Wasserscheiden Verzahnte Netzwerke von Abflusslinien und Wasserscheiden geometrische Nachbarschaft: außer in den Randbereichen muss ein Abschnitt der Wasserscheide immer zwischen zwei Abschnitten der Tallinien und umgekehrt liegen

18 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann18 Modellierung von Linienobjekten Tallinie, Kammlinie in der Realität zwischen den einzelnen Tallinien nicht immer Kammlinien Wasserscheiden und Abflusslinien nur potentielle räumliche Positionen echter Kamm- und Tallinien Kurvatur Selektion der Kamm- und Tallinien aus Abflusslinien und Wasserscheiden

19 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann19 Kurvatur: berechnete Wasserscheiden mit den Gebieten homogener konvexer Regionen verknüpfen berechnete Abflusslinien mit Gebieten homogener konkaver Regionen Kamm konvexe Regionen Tal konkave Regionen

20 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann20 Kurvatur: Zentral verlaufende Netzwerkkanten selektieren Methode: zentral verlaufende Netzwerkkanten liegen entlang längerer Netzwerkpfade zentral verlaufenden Kanten bilden die Kamm- bzw. Tallinien

21 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann21 Modellierung von Flächenobjekten Hang Definition: Schräge Gebietseinheit, die mindestens von 2 anderen Einheiten begrenzt wird Problem: fast alles würde als Hang klassifiziert weitere Einschränkungen

22 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann22 Weitere Einschränkungen: Der Gradient von einem Hang liegt zwischen einem höheren und einem niedrigeren Schwellenwert Kein Teil der Einheit darf eine Erhebung > obere Grenze und < untere Grenze besitzen Mindestmaß an Flächenausdehnung Hänge sind Einheiten, wo Masse/Gravitationskraft eine wichtige Rolle spielt Benachbarte Einheiten mit einschließen

23 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann23 Modellierung von Flächenobjekten: Hang Ausgangssituation: Ausschnitt aus DHM Semantisches Modell: 1.Parameter der Neigung 2.Parameter der Wölbung Visualisierung: Erleichtert Erkennung

24 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann24 Modellierung von Flächenobjekten: Hang Visualisierung der Parameter: Eigenschaften Hangneigung: von 37° bis 40° Wölbung: konkav

25 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann25 Praxis wird in der Praxis bisher noch nicht durchgeführt Projekt ATGIS gemeinsame Plattform für die GIS-Anwender in den Landesregierungen der österreichischen Bundesländer Links zu allen Projekten in Bezug auf den praktischen Einsatz von Geographischen Informationssystemen der einzelnen Bundesländer Österreichs Modellierung vieler verschiedener Dinge von Verkehr über Natur und Umwelt bis zur Freizeit und Kultur Keine Modellierung geomorphologischer Objekte

26 Modellierung geomorphologischer Objekte 26.06.2003Sarah Böckmann26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.