Primäre Reliefparameter (2)

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1 Primäre Reliefparameter (2) Modul 211 Inhalt Reliefparameter Fließrichtung Fließakkumulation Ableiten von Gerinnen Behandeln von Senken Identifizieren Füllen Exkurs Grid Algebra

2 Fließrichtung Die Fließrichtung (Flowdirection) identifiziert ähnlich wie der Aspect die Richtung der maximalen Höhenänderung von benachbarten Zellen. Hierdurch wird die Richtung eines potentiellen Wasserflusses dargestellt. Die Codierung findet durch Werte zw. 1 und 128 statt Fließrichtung Funktion in Grid: Flowdirection Vorgehen: Arc Aufrufen workspace y:\kursx\c4xxxx\hoehen grid dgm25flo = Flowdirection(dgm25)

3 Fließrichtung Bedeutung: Fließrichtung als Grundlage für hydrologische Berechnungen Strahlungsberechnung Anbaueignung (z. B. Weinberge) Fließakkumulation Die Fließakkumulation beschreibt die Anzahl der Rasterzellen die in die betrachtete Zelle entwässern. Voraussetzung für die Berechnung ist ein Fließrichtungs-Grid

4 Fließakkumulation Funktion in Grid: flowaccumulation Vorgehen: Arc Aufrufen workspace y:\kursx\c4xxxx\hoehen grid dgm25accu = flowaccumulation(dgm25flo) Fließakkumulation Bedeutung: Ableitung von Gerinnen Erosionsprozesse Bodenfeuchte

5 Ableitung eines digitalen Flussnetzes... Für hydrologische Berechnungen und Modellierungen wird oft eine Nachbildung des realen Flussnetzes benötigt. Dieses kann auf verschiedene Art und Weise erstellt werden: Digitalisierung von Topographischen Karten (Vorsicht: Maßstab beachten!) Semi-automatische Erzeugung aus dem DEM (Vorsicht: Flussnetz ist nicht nur von der Topographie abhängig!) Ableiten von Gerinnen aus dem DEM Ableitung von Fließrichtung und Fließakkumulation 2. Definition eines Schwellenwertes, der beschreibt wie viele Zellen zusammenfließen müssen bis ein Gerinne entsteht. 3. Anwenden des Schwellenwertes auf die Fließakkumulation mit der: Funktion: con (<condition>, <TRUE-val>, {FALSE-val}) Erzeugt ein GRID als Ergebnis einer konditionalen Abfrage: outgrid = con(<logische Bedingung>, <Wahrwert>, {FalschWert}) Die logische Bedingung besitzt die Form: ingrid [> < >= <= ==] wert Dort wo die logische Beziehung WAHR ergibt wird der Wahrwert gesetzt, dort wo sie FALSCH ergibt kein Wert oder der FalschWert.

6 Ableiten von Gerinnen aus dem DEM... Die Wahl des Schwellenwertes muss auf Grund von Gebietskenntnis und Prozess/Systemverständnis erfolgen. Ergebnis soll ein GRID (streamgrid) sein, bei dem nur die Zellen, in denen ein Fließgewässer liegt mit Werten versehen sein soll. Wie muss der Befehl hierzu aussehen? net_grid = con(flow_acc > Schwellenwert, 1) 4. Erzeugen eines Vektor Coverages aus dem streamgrid: Funktion: streamline(<net_grid>, <dir_grid>, {out_item}, {weed}) Alternativ kann die Funktion gridline benutzt werden, die allerdings nicht die Fließrichtung beachtet. Behandeln von Senken In Geländemodellen finden sich häufig abflusslose Senken. Gründe hierfür: Fehler im DGM Auflösung des DGM (besonders in engen Tälern) Natürliche Gegebenheiten (z.b.seen) Abflusslose Senken verursachen aber Probleme bei der Ableitung hydrologischer Parameter aus der Topographie, insbesondere beim Flussnetz. Deshalb sollten zunächst Senken erkannt und eliminiert werden

7 Behandeln von Senken 1. Identifikation abflussloser Senken Funktion: outgrid = sink(dir_grid) Das Ergebnis ist ein GRID das nur die Senken enthält, die zudem durchnummeriert werden. Für die Erstellung muss das Fließrichtungsgrid übergeben werden. Behandeln von Senken 2. Füllen der abflusslosen Senken 1. Befehl: fill <ingrid> <outgrid> {SINK PEAK} {z_limit} {out_dir_grid} 2. Als InputGrid wird das DEM erwartet. 3. Das Ergebnis (outgrid) ist ein gefülltes DEM 4. Mit der Option SINK bzw. PEAK können zwei alternative Methoden eingesetzt werden. Füllen der Senken Abgraben der Begrenzungen

8 Exkurs Grid Algebra In Arc-Info lassen sich Grids mathematisch miteinander Verrechen Möglich sind die Operationen + - * / in beliebigen Kombinationen und mit der Möglichkeit Klammern zu setzten Beispiel zur Darstellung der Senken: sinkdiff = dgm25fill dgm25 Vergleichen Sie das Ergebnis mit dem Ergebnis der sink Funktion. Hausaufgabe Erzeugen Sie aus dem Ihnen zugewiesenen Datensatz in Arc/Info: Ein gefülltes DGM Ermitteln Sie den maximalen Wert der durch die Füllung veränderten Höhenwerte Erstellen Sie ein Gewässernetz mit einem Schwellenwert von m². Beachten Sie hierbei den Unterschied zwischen Anzahl von Rasterzellen und der Quadratmeterzahl.