Informationsprodukte
Beispiele von extrahierter Information:
Ein digitales Geländemodell enthält neben der blossen Höhe der Stützpunkte jede Menge impliziter Information. “Implizite Information” bedeutet hier, dass sie im Geländemodell enthalten ist, ohne aber ausdrücklich (= explizit) gespeichert zu sein. Implizite Information kann durch geeignete Methoden aus einem Geländemodell (das explizit nur die Geländehöhen speichert) extrahiert werden. Dies wird deutlich, wenn man einen Blick auf eine perspektivische Abbildung eines Geländemodells wirft. Die folgende Abbildung zeigt ein solches Geländemodell für die Umgebung des Türlersees (bei Zürich in der Schweiz). Daran anschliessend folgen einige Abbildungen, die zeigen, welche implizit vorhandene Information aus diesem Geländemodell extrahiert werden kann.
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Digitales Geländemodell vom Gebiet Türlersee. (Hugentobler 2000) |
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Aus einem Geländemodell können Profile zwischen zwei Punkten berechnet werden. Profile sind in vielen Ingenieuranwendungen relevant, z. B. für die Projektierung einer Strasse oder im Tunnelbau. |
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Eine Falllinie ist der Pfad, entlang dessen (ausgehend von einem gegebenen Punkt) Wasser abfliessen würde. Falllinien werden u. a. zur Modellierung von Eis- und Steinschlag, aber auch für die Berechnung von Einzugsgebieten gebraucht. |
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Das Pauschalgefälle ist die Neigung zwischen zwei Punkten im Gelände. Hauptsächliches Anwendungsgebiet ist die Modellierung von Sturzprozessen (Steinschlag, Eisschlag). |
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Einzugsgebiete (engl. Catchments) sind eine wichtige Komponente in vielen hydrologischen, geomorphologischen und landschaftskundlichen GIS-Anwendungen. |
Die untenstehende Tabelle gibt einen Überblick über Informationsprodukte, die aus Geländemodellen ableitbar sind. Höhe, Neigung, Plan- und Profilkurvatur sind Themen der nächsten Unit 1.2. Auf Intervisibilität und die Ermittlung des sichtbaren Gebietes wird in der übernächsten Unit 1.3 eingegangen.
| Informationsprodukt | Art des Outputs | Beschrieb |
|---|---|---|
| Neigung | Zahl | Neigung an einem Punkt |
| Pauschalgefälle | Zahl | Gefälle zwischen zwei Punkten |
| Exposition | Zahl | Ausrichtung des Hanges |
| Kurvatur | Zahl | Krümmung in eine bestimmte Richtung (z. B. Plan- oder Profilkurvatur) |
| Intervisibilität | Ja/ Nein | Gibt an, ob der Betrachter einen bestimmten Punkt sehen kann |
| Sichtbares Gebiet | Polygone | Gebiet, welches von einem oder mehreren Punkten aus sichtbar ist |
| Reliefschatten | Bild | Schattenwurf durch das Gelände bei einer bestimmten Sonnenposition |
| Flussnetzwerk | Linien | |
| Einzugsgebiete | Polygone | |
| Profil | Linie | Höhenprofil entlang einer bestimmten Linie |
| Volumen | Zahl | Füllungs- oder Abtragsvolumen für ein Gebiet und für eine bestimmte Höhe |
| Perspektivische Abbildung | Bild | |
| Falllinie | Linie | Pfad entlang der steilsten Neigung |
Mit Hilfe von Geländemodellen können in einem GIS relativ komplexe Sachverhalte modelliert werden. Hier wird gezeigt, wie man mit einem GIS Gebiete ausscheiden kann, die von Steinschlag bedroht sind. Ausgangsdaten sind folgende Datensätze:
- digitalisierte Felsgebiete (Polygondatensatz),
- digitalisierte Waldflächen (Polygondatensatz),
- ein digitales Geländemodell.
Die Steinschlagmodellierung geht folgendermassen vor sich: Die digitalisierten Felsgebiete sind potenzielle Anrissgebiete. Von jedem Pixel, das sich innerhalb eines Felsgebietes befindet, wird die Falllinie bestimmt, da angenommen wird, dass sich fallende Steine in etwa entlang der Falllinie talwärts bewegen. Der simulierte Steinschlag kommt zum Stillstand, wenn das Pauschalgefälle das erste Mal kleiner als 31 Grad wird (dieses Abbruchkriterium wurde für Ingenieuranwendungen empirisch ermittelt). In Waldgebieten kommt ein Stein schneller zum Stillstand (Bäume wirken als Hindernisse); daher kann man dort den Schwellenwert des Pauschalgefälles höher setzen, beispielsweise auf 33 Grad. Die untenstehende Abbildung zeigt das Resultat einer solchen Analyse in der Umgebung der Gemeinde Saas Baalen. Rot eingefärbt sind die steinschlaggefährdeten Gebiete, wobei der Farbton (Result10igrd) das resultierende Pauschalgefälle in Grad repräsentiert.
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 Steinschlaglegende |
In der folgenden Matrix, welche Anwendungsgebiete und Geländeinformationen einander gegenüberstellt, können Sie anklicken, welche Information in welchem Anwendungsgebiet welche Wichtigkeit hat (wiederholtes Anklicken verändert die Symbolgrösse entsprechend der Legende). Mit dem Knopf „Prüfen“ können Sie jederzeit Ihre Antworten mit einem Vorschlag aus Weibel et al. (1991) vergleichen. Das heisst, Sie müssen nicht unbedingt die gesamte Tabelle füllen, um Ihre (Teil-) Lösung zu überprüfen. Beachten Sie auch, dass der Vorschlag von Weibel und Heller nur eine mögliche Bewertung darstellt. Ihre Bewertung kann durchaus davon abweichen. Wesentlich ist vor allem, dass Sie sich überlegen, weshalb wohl gewisse Informationsprodukte als wichtiger erachtet werden können als andere.
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