Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion
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VU Topographische und Hochgebirgskartographie Sommersemester 2013. Digitale Geländemodelle durch Kartenextraktion. Christoph Kubasa 0901205. Inhalt. Allgemeine Einführung zu DGM Höheninformation aus Kartenextraktion Vor- und Nachteile im Vergleich zu anderen Methoden

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Digitale Geländemodelle durch Kartenextraktion

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Presentation Transcript


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

VU Topographische undHochgebirgskartographieSommersemester 2013

Digitale Geländemodelledurch Kartenextraktion

Christoph Kubasa0901205


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Inhalt

Allgemeine Einführung zu DGM

Höheninformation aus Kartenextraktion

Vor- und Nachteile im Vergleich zu anderen Methoden

Nutzen und Ableitung für die Kartographie

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Allgemeine Einführung

Definitionen

„Ein spezieller Fall eines DHM ist das Digitale Geländemodell, bei dem die natürliche Geländeoberfläche ohne Bebauung und Vegetation wiedergegeben wird.“

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Reinhardt – GIS 2 Digitale Geländemodelle

(Online aufgerufen am 27.05.2013)

„In GIS, DTMs provide an opportunity to model, analyse and display phenomena related to topography or other surfaces. A DTM may be understood as a digital representation of a portion of earth‘s surface.“

Weibel, Heller (1990, S.269)

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Allgemeine Einführung

Wichtige Datenarten für die DGM-Erstellung:

Daten mit geomorphologischen Bezug

Höheninformationen (Punkte, Linien)

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Allgemeine Einführung

Ablauf der DGM-Erstellung

Nach: Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Reinhardt – GIS 2 Digitale Geländemodelle (Online aufgerufen am 27.05.2013), eigene Bearbeitung und Ergänzung

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Höheninformation aus Kartenextraktion

Höheninformationen in topographischen Karten

Wichtigstes Element in topographischen Karten:

Höheninformationen (LINIEN, Punkte)

Hilfsmittel zur Vermittlung der dritten Dimension in der ebenen Darstellung des Geländes.

Qualität der topographischen Karte abhängig von der Qualität der Höheninformationen (z.B. Äquidistanz).

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Höheninformation aus Kartenextraktion

Genauigkeit von Höhenlinien

Geometrische Genauigkeit Morphologische Genauigkeit

Minimierung von Charakteristische

Höhen- und Wiedergabe der

Lagefehler Geländeform

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Höheninformation aus Kartenextraktion

Genauigkeiten von Höhenlinien

Bei primärer Datenaufnahme besitzen Höhenlinien eine hohe geometrische Genauigkeit

Durch maßstabsbedingte Generalisierung geht geometrische Genauigkeit immer mehr verloren (Strichstärke in der Karte beträgt in der Natur einige Meter)

In topographischen Karten wird dennoch versucht,

die morphologische Genauigkeit so gut es geht zu erhalten

VU THGK Christoph Kubasa


Kartenvergleich

Höheninformation aus Kartenextraktion

Kartenvergleich

VU THGK Christoph Kubasa


Kartenvergleich1

Höheninformation aus Kartenextraktion

Kartenvergleich

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Höheninformation aus Kartenextraktion

Möglichkeiten der Digitalisierung

Manuelles Digitalisieren

Linienweises Digitalisieren von Höhenlinien

Vorteil: Keine aufwendigen Vorarbeiten

Nachteil: Zeitintensiv und aufwendig

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Höheninformation aus Kartenextraktion

Möglichkeiten der Digitalisierung

Automatisches Digitalisieren

Digitalisierung eines Höhenlinienauszugs der Karte

Hohe Datenpunktdichte

Vorteil: schneller Fortschritt,

geringe Fehlerquote

Nachteil: aufwendige Vor- und

Nachbearbeitung

Quelle: http://www.ipf.tuwien.ac.at/publications/dh_p_isprs98/dh_p_isprs98.html- Stand: 01.06.2013

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Höheninformation aus Kartenextraktion

Strukturierung zur DGM-Erstellung

Ausgangspunkt nach Digitalisierung: Unstrukturierte Datenpunkte  stehen in keinerlei Bezug zueinander

Wunsch: Beziehungen zwischen Datenpunkte aufbauen, um die Oberfläche kontinuierlich beschreiben zu können

Zwei Methoden: Rechtwinkeliges Gitternetz (Matrix), TriangulatedIrregular Network (TIN)

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Höheninformation aus Kartenextraktion

Strukturierung zur DGM-Erstellung

Rechtwinkeliges Gitternetz

Beziehung zwischen den Punkten

wird durch Matrixstruktur erreicht

Starres Gebilde  kann sich an

variable Punktdichte im Gelände

nicht gut anpassen

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Höheninformation aus Kartenextraktion

Strukturierung zur DGM-Erstellung

TriangulatedIrregular Network (TIN)

Strukturierung durch Dreiecksnetze

Delaunay-Triangulation: Umkreis der

der Dreiecke beinhaltet keinen vierten

Punkt

Bessere Anpassung an variable

Punktdichte im Gelände

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Höheninformation aus Kartenextraktion

Strukturierung zur DGM-Erstellung

TriangulatedIrregular Network (TIN)

TINs werden nicht digitalisiert, sondern von bereits digitalisierten Daten (Höhenlinien, Höhenpunkte, Bruchlinien, usw.) aufgebaut

In Zwischenräumen, wo keine Daten vorhanden sind, werden diese durch Interpolation geschätzt

Problem bei Höhenlinien: Datenfreie Zwischenräume der Höhen-linien oft zu groß  zusätzliche Datenpunkte benötigt

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Höheninformation aus Kartenextraktion

Strukturierung zur DGM-Erstellung

TriangulatedIrregular Network (TIN)

Quelle: http://tellus.csiro.au/TellusDev.html - Stand: 01.06.2013

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Höheninformation aus Kartenextraktion

Strukturierung zur DGM-Erstellung

Nach: Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Reinhardt – GIS 2 Digitale Geländemodelle (Online aufgerufen am 27.05.2013), eigene Bearbeitung und Ergänzung

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Vor- und Nachteile

Vor- und Nachteile

+ POSITIV

Billige Methode

Nutzung des großen Bestandes an topographischen Karten

- NEGATIV

Aufwendig und zeitintensiv

Fehler bei Kartenerstellung werden in das DGM übernommen

Einsatz nur für kleine Gebiete sinnvoll

Geringe Genauigkeit

VU THGK Christoph Kubasa


Vor und nachteile

Vor- und Nachteile

Vor- und Nachteile

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Ableitung und Nutzen

DGM-Folgeprodukte (Auswahl)

Längs- und Querprofile

Höhenlinien- und Höhenschichtenkarten

Neigungsmodelle und -klassifizierung

Exposition

Automatische Schattierung

Axonometrische Darstellungen

Sichtbarkeitskarten

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Ableitung und Nutzen

DGM-Folgeprodukte (Auswahl)

Neigungs- und Expositionsmodelle

Quelle: http://www.avt.at/de/vermessungswesen/154625/vegetationsanalysen.html - Stand: 02.06.2013

VU THGK Christoph Kubasa


Digitale gel ndemodelle durch kartenextraktion

Quellen

Literatur aus der LV

http://www.unibw.de/inf4/professuren/geoinformatik/lehre/skripten/skripte/skripten_ft_09/gis2_dgm.pdf - Stand: 03.06.2013

http://www.igp.ethz.ch/photogrammetry/education/lehrveranstaltungen/photogrammetry/coursematerial/dtm_generierung_PhotoGZ_FS2010.pdf - Stand: 01.06.2013

http://www.igp.ethz.ch/photogrammetry/education/lehrveranstaltungen/photogrammetry/coursematerial/dtm_interpolation_PhotoGZ_FS2010.pdf - Stand: 01.06.2013

http://www2.hydrotec.de/unternehmen/hydrothemen/hydrothemen1810/arcgis-10 - Stand: 02.06.2013

http://www.at-mix.de/digitalisiertablett.htm - Stand: 02.06.2013

http://www.avt.at/de/vermessungswesen/154625/vegetationsanalysen.html - Stand: 03.06.2013

VU THGK Christoph Kubasa


Vielen dank f r die aufmerksamkeit

VU Topographische undHochgebirgskartographieSommersemester 2013

Vielen Dank für dieAufmerksamkeit!

Christoph Kubasa0901205


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