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Digitale Geländemodelle(DGM)
Referent: Georges Audry
Betreuer: Priv.-Doz. Dr. Ing. J. Schoppmeyer
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Was ist ein DGM?
• Digitales Oberflächenmodell: mathematisches Modell z = f(x,y)
• Benutzung auch in der Industrie (z.B. Autokarosserien)
• Wenn z = Höhenwert: Digitales Höhenmodell (DHM)
• DGM: natürliche Geländeoberfläche, ohne Bebauung oder Vegetation
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Ein bißchen Geschichte…
• seit ~1970 im Dienst der Geodäten und Geographen
• ab ~1955: Planungsmittel im Strassenbau
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Speicherung der Informationen
• Logisches Datenmodell
• Physische Dateistruktur
• Logische Datenstruktur
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Digitales Objektmodell (DOM)
• Formalisierte Beschreibung eines fachlichen Ausschnittes der Wirklichkeit, bestehend aus:
– Klassen benannter Objekte
– Attribute
– Relationen
– Funktionen
– Metadaten: Datenquelle, Genauigkeit, Aktualität
• vgl. Objektartenkatalog bei ATKIS
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Diskretisierung, Meßpunktverteilung
• Beschaffung der Punkte: Photogrammetrie, terrestrische Aufnahme
• Verteilung der Meßpunkte:Profile
progressive sampling
Gitter beliebigHöhenlinien
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Auswahl derabzuspeichernden Punkte
• Quadratraster: Interpolation der Gitterpunkte zwischen den diskretisierten Meßpunkten
• Dreiecksraster: Ausgangspunkte werden zu Dreiecken zusammengefasst, Zwischenpunkte interpoliert
• Trianguliertes Netzwerk, TIN (Triangulated Irregular Network):– Dualitätsprinzip
– Thiessen-Polygon
– Voronoi-Diagramm
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Berücksichtigung der Morphologie
• Dreiecksraster: Morphologie schon berücksichtigt, da Geländekanten und Geripplinien Dreiecksseiten sind
• Rastergittermodelle: lokale Dreiecksvermaschung zwischen Geländelinien und –punkten und Gitterpunkten
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Vergleich der beiden RasterDreiecksraster Quadratraster
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Vergleich der beiden RasterDreiecksraster Quadratraster
+ Morphologie
+ alle ursprünglichen Punkte
+ Datenverwaltung
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Vergleich der beiden RasterDreiecksraster Quadratraster
+ Morphologie
+ alle ursprünglichen Punkte
+ Datenverwaltung
- Datenaufwand - interpolierte Gitterpunkte- Morphologie
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Vergleich der beiden RasterDreiecksraster Quadratraster
+ Morphologie
+ alle ursprünglichen Punkte
+ Datenverwaltung
- Datenaufwand - interpolierte Gitterpunkte- Morphologie
Genauigkeit: gleiche Grössenordnung
bei vergleichbarer Interpolation und gleichem Datensatz
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Resultat
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Anwendungen = Anfragen
• Anfragen können sein:
– geometrisch: Distanz, Höhe, …
– topologisch: kürzester Weg, Nachbarschaft, …
– attributiv: Hausnummer, Straßenname, …
– metainformativ: touristische Daten, Öffnungszeiten, …
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Geometrische Anfrage
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Topologische Anfrage
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Attributive Anfrage
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Anfrage nach den Metainformationen
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Präsentation
• Darstellung am Bildschirm: im Internet als .gif-Datei
– > Konvertierung zu Rasterbilddatei
• Höhenprofile: wenn Weg bekannt, z = f(x)
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3D-Darstellung
• Relief-, Gebäudedarstellung: Perspektive einrechnen
• Problem: Verschneiden von verschiedenen Modellen
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Kombination DGM - Ortophoto
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Kombination DGM - TK