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Automatisierte Ableitung von Vorlandrauheiten für hydrodynamische Modellierungen auf der Basis von flugzeuggestützten Fernerkundungsdaten

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Kurzbeschreibung

Zur hydrodynamisch-numerischen Modellierung von Fließgewässern werden u. a. Parameter benötigt, die den Fließwiderstand von Rauheiten charakterisieren. Derartige, in der Natur messbare geometrische Größen, wie z. B. Korndurchmesser, Baumabstände und -durchmesser, werden über Modellgesetze mit Parametern korreliert, die i. A. aus hydraulischen Laboruntersuchungen abgeleitet wurden. Eine weitere Anpassung der Rauheitsparameter erfolgt dann üblicherweise im Zuge einer Modellkalibrierung, um die Strömungsverhältnisse in der Natur möglichst gut zu treffen. Dabei gilt, umso genauer Rauheitsparameter und unterschiedliche Rauheitsbereiche erfasst werden, umso präziser lässt sich ihr Strömungswiderstand im Rahmen der Modellkalibrierung beschreiben, was sich unmittelbar auch auf die Genauigkeit der Strömungsmodellierung auswirkt.

Da Messdaten der Vorlandvegetation meistens nicht verfügbar sind, werden derzeit alternativ Rauheitszonen semi-manuell aus z. B. ATKIS- oder CORINE-Daten festgelegt, für die dann Standardparameter angenommen werden müssen. Diese Vorgehensweise wie auch die Auflösung und Aktualität der Rauheitszonen wird den heutigen Qualitätsanforderungen an die Strömungsmodellierung kaum mehr gerecht. Hier lassen die inzwischen immer öfter verfügbaren, hoch aufgelösten flugzeuggestützten Laserscannerdaten mit Full-Waveform-Informationen (ALS-Daten) und/oder mehrkanaligen digitalen Bilddaten automatisierte Lösungen zur Ableitung von geometrischen Parametern der Vorlandvegetation erwarten.

Zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit im Kontext mit der Bereitstellung der vorgenannten geotopographischen Basisdaten für hydrodynamisch-numerische Modellierungen sind entsprechende zielorientierte Algorithmen zu entwickeln und in praktikable Werkzeuge umzusetzen.

Primäre thematische Zuordnung
Querschnitts-Projekt
Federführende Behörde/Institution
Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG)
Ansprechpartner
Titel
Dipl.-Ing.
Vorname
Herbert
Name
Brockmann
Institution / Behörde
Bundesanstalt für Gewässerkunde
Telefon
+49 261 13065214
E-Mail

brockmann [at] bafg [dot] de

Beteiligte Partner-Behörden/Institutionen
Bundesanstalt für Wasserbau (BAW), Karlsruhe
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institute für Photogrammetrie und Fernerkundung (IPF) sowie für Wasser und Gewässerentwicklung (IWG), Karlsruhe
Laufzeit
01.01.2012 – 31.12.2014
Status der Aktivität
abgeschlossen