Digitale Reliefanalyse

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1 Digitale Reliefanalyse Modul 211 Arbeitsverzeichnisse Ihre Arbeitsverzeichnisse finden Sie unter: home_stud/modul_211/kursx Legen Sie in Ihrem Arbeitsverzeichnis ein Unterverzeichnis mit Namen: Hoehen an. Datenzuden ÜbungenfindenSieunter: home_stud/modul_211/daten 1

2 Inhalt Digitale Reliefanalyse Datenquellen Datenformate Import von Daten in ArcMap Grundlegende Arbeitsschritte Digitale Reliefanalyse Relief: die Grenzfläche der festen Erdkruste (Lithosphäre) gegen die Hydro- bzw. Atmosphäre (Leser 1998). Die Reliefanalyse befasst sich mit Betrachtung, Auswertung und Ableitung von Parametern aus dem Relief mit den Zielen: Beschreibung Ableitung von Prozessinformationen Vor der Einführung von Geoinformationssystemen wurde Reliefanalyse mit Hilfe von Höheninformationen in Topographischen Karten durchgeführt. Heute wird die Reliefanalyse ausschließlich computergestützt bearbeitet. 2

3 Datenquellen für Höheninformation Topographische Karten (Höhenlinien, Höhenpunkte) Fernerkundung (LIDAR, Radar Altimetrie) Bodenvermessung Digitale Geländedaten aus dem WWW TK Höhenlinien Höhenpunkte Müssen zur Verarbeitung im GIS digitalisiert werden. Das Ergebnis ist dann ein Vektorcoverage der Höhenlinien und ein Punktcoverage mit Höhenpunkten. 3

4 Lidar and Radar Lidar (Airborne Laser Scanning) Light detection and ranging Optical and Infrared Range Wavelength typically 1µm Vienna University of Technology Institute of Photogrammetry and Remote Sensing Radar (SAR and Scatterometry) Radio detection and ranging Microwave range Wavelength cm ERS-1/2 Satellites SAR (Imaging Radar) Laser scanner mounted on an airplane Scatterometer (Multi-look radar observations) Digital Surface Model from Lidar Laser Scanner Flight of Almtal, Upper Austria Vienna University of Technology Institute of Photogrammetry and Remote Sensing 4

5 Photogrammetrie Stereoskopische Auswertung Optischer Daten Digitale Geländedaten aus dem WWW Weltweite digitale Geländedaten stehen z.b unter: (teilweise kostenfrei) zur Verfügung 5

6 Datenformate Digitale Höhenlinien Triangular Irregular Networks (TIN) Rasterdaten (GRID) Grid vs. TIN Ein TIN ensteht durch Dreiecksvermaschung von Höheninformationen aus Contour Linien und/oder Höhenpunkten. Es entstehen Dreiecke, die im 3D Raum liegen. 6

7 Grid vs. TIN Bei einem Grid wird dagegen ein regelmäßiges Raster erzeugt und zwischen der Höheninformation aus Contourlinien und oder Punkten interpoliert. Grid vs. TIN GRID TIN 7

8 Grid vs. TIN GRID Bereiche mit unterschiedlicher Reliefkomplexität können nicht unterschiedlich berücksichtigt werden Einfache Erstellung und Handhabung Hoher Speicherbedarf Einfacher und effizienter bei der Ableitung von Reliefparametern TIN Bereiche mit unterschiedlicher Reliefkomplexität können unterschiedlich berücksichtigt werden. Anspruchsvoll in der Erstellung und Handhabung Niedriger Speicherbedarf Reliefparameter können nur bedingt abgeleitet werden. Import von Daten in ArcMap ASCII Raster Öffnen von ArcMap Öffnen der ArcToolBox Conversion Tools ASCII to Raster Importieren Sie dgm25 in ihr Arbeitsverzeichnis 8

9 Grundlegende Arbeitschritte Visualisierung Färben Sie die Höheninformationen ein Klassifizierung der Darstellung (Histogramm) Öffnen des DGM in ArcScene Resampling mit der Kommandozeile (25 500) Erstellung von Hypsographischen Kurven Resampling mit der Kommandozeile Mit dem Kommandozeilentool können ArcInfo- Befehle direkt abgesetzt werden. Öffnen Sie die Kommandozeile aus ArcMap. BestimmenSieIhrenWorkspace: öffnen Sie hierzu properties von dgm25 im Reiter source finden Sie das Arbeitsverzeichnis. Markieren Sie den Eintrag und drücken Sie Strg-C um ihn zu kopieren. Geben Sie in der Kommandozeile folgendes ein: workspace +Strg-V Nun wirken alle Befehle auf dieses Verzeichnis. 9

10 Resampling mit der Kommandozeile Geben Sie nun in der Kommandozeile den Befehl: resample ein. Sie bekommen nun die korrekte Syntax angezeigt. Resamplen Sie das DGM von 25 auf 500 m Auflösung. Resample dgm25 dgm NEAREST Hypsographische Kurve Die Hypsographische Kurve beschreibt die Höhenverteilung eines DGM basierend auf den kumulierte relativen Häufigkeiten. Die Erstellung erfolgt mit den Werten der Attributtabelle am einfachsten in einer Tabellenkalkulation (Excel, Calc) Hierzu werden die Werte der Attributtabelle exportiert, in die Tabellenkalkulation importiert und dort ausgewertet. (Berechnen der relativen Häufigkeiten und der kumulierten relativen Häufigkeiten) 10

11 Hypsographische Kurve DGM25 Hypsographische Kurve - DGM kumulierte relative Häufigkei Höhe über NN [m] Hypsographische Kurve DGM25, 500 Hypsographische Kurve 1 kumulierte relative Häufigkei Höhe über NN [m] DGM 25 DGM

12 Hypsographische Kurve Die Hypsographische Kurve zeigt, dass durch das Resamplen zwar viel Information verloren gegangen ist, der Charakter der Höhenverteilung aber erhalten geblieben ist. Allerdings sind die Extremwerte am rechten und linken Rand verloren gegangen. Hausaufgabe Legen Sie in Ihrem Arbeitsverzeichnis ein Unterverzeichnis mit Namen: Hoehen an. Importieren Sie den Ihnen zugewiesenen Datensatz in ArcMap (ASCII to Raster). Achten Sie darauf, dass das Ergebnis in das richtige Verzeichnis geschrieben wird. Visualisieren Sie das Ergebnis und erstellen Sie eine Karte. Resamplen Sie den Datensatz auf eine Auflösung von 500 m Erstellen Sie Hypsographische Kurven für beide Datensätze. 12