{"id":787,"date":"2023-06-07T09:08:14","date_gmt":"2023-06-07T09:08:14","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.smileconsult.de\/?p=787"},"modified":"2023-06-07T09:08:14","modified_gmt":"2023-06-07T09:08:14","slug":"flowanalysis-ermittlung-von-talwegen-und-einzugsgebieten","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/blog.smileconsult.de\/?p=787","title":{"rendered":"FlowAnalysis &#8211; Ermittlung von Talwegen und Einzugsgebieten"},"content":{"rendered":"\n<p>Auf Basis einfacher mathematischer Analysen eines gerasterten digitalen Gel\u00e4ndemodells (DGM) sind regionale und \u00fcberregionale Abflusswege von Wasser \u00fcber ein Gebiet und daraus sogenannte Flussb\u00e4ume errechenbar. Diese Flussb\u00e4ume haben besondere topologische Eigenschaften und verbinden nur Modellst\u00fctzstellen, die alle in den selben Punkt (&#8222;Senkenpunkt&#8220;) entw\u00e4ssern. Der Rand eines solchen Flussbaumes definiert daher ein Einzugsgebiet. <\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"510\" src=\"http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/image-1-1024x510.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-790\" srcset=\"http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/image-1-1024x510.png 1024w, http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/image-1-300x149.png 300w, http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/image-1-768x383.png 768w, http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/image-1-1536x765.png 1536w, http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/image-1.png 1656w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Konzeptionell erzeugte Flussb\u00e4ume mit Einzugsgebietsgrenzen (Hintergrund) und reale errechnete Einzugsgebiete im Eiderbereich.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Wird diese mathematische Herangehensweise auf einem invertierten DGM angewendet werden anstelle der R\u00e4nder des Einzugsgebietes Talwege in gr\u00f6\u00dferen und kleineren Rinnen generiert. Diese k\u00f6nnen, insbesondere in der zeitlichen Entwicklung betrachtet, wertvolle R\u00fcckschl\u00fcsse \u00fcber die morphologische Entwicklung und morphodynamische Prozesse erm\u00f6glichen. <\/p>\n\n\n\n<p>Talwege und Einzugsgebietsgrenzen k\u00f6nnen gest\u00fctzt durch eine gekachelte Ablagestruktur in einem Datenbanksystem auch f\u00fcr hochaufgel\u00f6ste DGMs \u00fcber effektiv unbegrenzt gro\u00dfe Gebiet errechnet werden. Hierdurch entstehende sehr gro\u00dfe und komplexe Teildatens\u00e4tze k\u00f6nnen durch geeignete tempor\u00e4re Preprocessing-Schritte des zugrundeliegenden DGMs auf wesentliche Aussagen fokussiert werden.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"858\" height=\"403\" src=\"http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/image.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-789\" srcset=\"http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/image.png 858w, http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/image-300x141.png 300w, http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/image-768x361.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 858px) 100vw, 858px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Beispielhafte Talwegssegmente f\u00fcr ein 1m-aufgel\u00f6stes DGM im Bereich der Tideeider.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Die so entstehenden Polygonsegmente der Talwege und Einzugsgebietsgrenzen sind, vor allem bei hochaugel\u00f6sten DGMs von beispielsweise 1m-Rasterweite, zu zahlreich und gegebenenfalls zu klein um manuell solche zu selektieren, die den gesuchten Talweg darstellen. Neben Vorfilterungen \u00fcber k\u00fcnstliche neuronale Netze wurde deshalb ein variabler und interaktiver Routensuch-Mechanismus entwickelt und implementiert, der es erlaubt iterativ den beispielsweise Talweg der Wahl stark unterst\u00fctzt nachzuverfolgen und auf einem neuen Layer zu isolieren. Hierbei kommen \u00fcbliche Algorithmen zur Anwendung, die in g\u00e4ngigen Navigationstools- und Websites etabliert sind.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"893\" height=\"265\" src=\"http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/image-2.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-791\" srcset=\"http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/image-2.png 893w, http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/image-2-300x89.png 300w, http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/image-2-768x228.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 893px) 100vw, 893px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">\u00dcbertragung der FlowAnalysis-Ergebnisse auf einen generalisierten Graphen, indem \u00fcber Routensuche der gew\u00fcnschte Talweg leicht ermittelt werden kann.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Zur besseren Vergleichbarkeit von beispielsweise Talwegen k\u00f6nnen diese Polygone anschlie\u00dfend auf Sollachsen, beispielsweise Kilometrierungen, gemappt werden, wodurch auch zwischen stark schwankenden Talwegen \u00fcber einen langen Zeitraum die Entfernung zur Sollachse und normierte H\u00f6he des Talwegspolyonzugs vergleichbar wird.<\/p>\n\n\n\n<p>N\u00e4here Ausf\u00fchrungen sind im <a href=\"http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/GismoNutzertreffen_2023_Sievers_FlowAnalysis.pdf\" data-type=\"URL\" data-id=\"http:\/\/blog.smileconsult.de\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/GismoNutzertreffen_2023_Sievers_FlowAnalysis.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Beitrag der smile consult GmbH auf dem Gismo-Nutzertreffen 2023 (PDF)<\/a> zu finden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Auf Basis einfacher mathematischer Analysen eines gerasterten digitalen Gel\u00e4ndemodells (DGM) sind regionale und \u00fcberregionale Abflusswege von Wasser \u00fcber ein Gebiet und daraus sogenannte Flussb\u00e4ume errechenbar. 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