Bachelorarbeit, 2019
31 Seiten, Note: 1.0
Geowissenschaften / Geographie - Meteorologie, Aeronomie, Klimatologie
1 EINLEITUNG
2 GRUNDLAGEN ZUM GLETSCHERINVENTAR
2.1 ALLGEMEINES UND GESCHICHTE
2.2 METHODEN
2.2.1 Rekonstruktion mittels historischer Karten (GI0 – LIA Maximum)
2.2.2 Photogrammetrische Verfahren zur Auswertung von Luftaufnahmen (GI1)
2.2.3 Gletscherinventar auf der Basis von Orthofotos (GI2 & GI3)
2.2.4 Höhenmodelle aus Airborne-Laser-Scanning-Befliegungen (GI3)
2.3 VERWENDETE SOFTWARE
2.4 BESCHREIBUNG DER GLETSCHERDATEN
3 KLIMAWANDEL UND GLETSCHERRÜCKGANG
3.1 ALLGEMEINES
3.2 GLETSCHER ALS KLIMAINDIKATOREN
3.3 GLETSCHERRÜCKGANG AM BEISPIEL DES HALLSTÄTTER GLETSCHERS AM DACHSTEIN
3.3.1 Periode 1: 1800 – 1856
3.3.2 Periode 2: 1856 – 1920
3.3.3 Periode 3: 1920 bis heute
4 PRAKTISCHER TEIL
4.1 TOPOLOGISCHE REGELN
4.2 WORKFLOW
4.2.1 Überarbeitung der Datensätze
4.2.2 Aktuelle Digitalisierung des Ödenwinkelkeeses
4.3 EINBINDUNG DER VIER DATENSÄTZE IN ARCGIS-ONLINE
4.4 STORY-MAP
4.5 PROBLEME UND HERAUSFORDERUNGEN
5 FAZIT
Diese Bachelorarbeit hat das Ziel, die bestehenden Datensätze der vier österreichischen Gletscherinventare auf topologische Fehler zu prüfen, zu bereinigen und zu homogenisieren, um präzisere Flächenberechnungen zu ermöglichen. Zudem soll das Ödenwinkelkees mittels aktueller Orthofotos neu digitalisiert werden, um einen zeitgemäßen Vergleichsstand zu schaffen und diese Ergebnisse für die Öffentlichkeit über ArcGIS-Online und eine Story-Map zugänglich zu machen.
4.1 Topologische Regeln
Beim Überarbeiten, Reparieren und Homogenisieren der vier Datensätze zu den einzelnen Gletscherinventaren sind einige topologische Regeln zu beachten, um nach der Fertigstellung ein einheitliches Ergebnis zu erhalten. Im Folgenden werden die wichtigsten Polygonregeln kurz beschrieben, auf die sich der praktische Teil der Arbeit stützt, um eine Bereinigung nach topologischen Regeln zu erhalten:
- Keine Überlappung: Die Flächen von Polygonen dürfen sich nicht überlappen, sie können jedoch gemeinsame Kanten oder Stützpunkte besitzen (Esri 2010). Das ist von Bedeutung, um beispielsweise Flächen von einzelnen Gletschern korrekt berechnen zu können. Mit dem Tool ‚Vertices‘ lassen sich die einzelnen Punkte des Polygons der Gletscherfläche verschieben, löschen, oder es können neue Punkte hinzugefügt werden. Dadurch lässt sich diese topologische Regel umsetzen.
- Keine Lücken: Innerhalb eines einzelnen Polygons oder zwischen aneinandergrenzenden Polygonen dürfen keine Lücken bestehen und alle Polygone müssen eine zusammenhängende Fläche bilden (Esri 2010). Bestehen Lücken, führt das zu Fehlern in der Berechnung von Flächenumfängen. Bei Gletscherflächen ist diese Regel allerdings nur bedingt anwendbar, da es durchaus vorkommen kann, dass einzelne Stellen innerhalb eines Polygons nicht mit Eis bedeckt sind, wenn ein Fels ausgeapert ist. Mit dem Befehl ‚Align Features‘ lässt sich diese Regel einhalten. Dabei wird der Rand des zu editierenden Polygons mittels eines Pfades ausgewählt und anschließend eine Breite in Metern definiert, um die Polygone einander lückenlos anzupassen.
1 EINLEITUNG: Die Einleitung erläutert die Bedeutung von Gletschern als Klimaindikatoren und definiert das Ziel der Arbeit, bestehende Datensätze zu bereinigen und zu digitalisieren.
2 GRUNDLAGEN ZUM GLETSCHERINVENTAR: Dieses Kapitel vermittelt theoretisches Wissen über die Historie der Gletscherinventare sowie die für deren Erstellung angewandten wissenschaftlichen Methoden und Softwarelösungen.
3 KLIMAWANDEL UND GLETSCHERRÜCKGANG: Es wird der Zusammenhang zwischen Klimaerwärmung und dem Gletscherrückgang beleuchtet, illustriert am Fallbeispiel des Hallstätter Gletschers am Dachstein.
4 PRAKTISCHER TEIL: Der Hauptteil beschreibt den Workflow zur topologischen Fehlerbehebung in den GIS-Datensätzen sowie die digitale Neuaufnahme des Ödenwinkelkeeses und dessen Bereitstellung via Story-Map.
5 FAZIT: Das Fazit fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und reflektiert den Mehrwert der Datenbereinigung für zukünftige gletscherkundliche Forschungsarbeiten.
Gletscherinventar, Österreich, Klimawandel, ArcGIS-Pro, Topologische Korrektur, Gletscherrückgang, Digitalisierung, Orthofotos, GIS, Geodaten, Hallstätter Gletscher, Ödenwinkelkees, Story-Map, Flächenberechnung, Umweltforschung.
Die Arbeit behandelt die Überarbeitung und topologische Homogenisierung von vier bestehenden Gletscherinventaren in Österreich sowie die exemplarische Neu-Digitalisierung eines Gletschers.
Die Schwerpunkte liegen auf Geoinformatik (GIS), Gletschermessung, Klimafolgenforschung und der praktischen Anwendung von Software zur Datenoptimierung.
Ziel ist es, die Qualität bestehender Geodaten zu Gletschern durch die Korrektur topologischer Fehler zu steigern, um genauere Flächenberechnungen für zukünftige Forschungen zu ermöglichen.
Es kommen photogrammetrische Grundlagen, die Analyse historischer Karten sowie moderne GIS-Methoden zur topologischen Editierung und Digitalisierung mittels ArcGIS-Pro zum Einsatz.
Der Hauptteil beschreibt detailliert den Workflow zur Bereinigung der Datensätze von Lücken und Überlappungen sowie die praktische Neuerfassung des Ödenwinkelkeeses.
Wichtige Begriffe sind Gletscherinventar, Klimawandel, GIS, topologische Korrektur, Geodaten, Ödenwinkelkees und Hallstätter Gletscher.
Die ursprünglichen Shapefiles enthielten Lücken und Überlappungen, die zu fehlerhaften Flächenberechnungen führten und somit eine präzise Auswertung des Gletscherrückgangs behinderten.
Die Arbeit nutzt das Ödenwinkelkees im Salzburger Stubachtal, das auf Basis von Orthofotos aus dem Jahr 2015 vollständig neu digitalisiert wurde.
Die Story-Map dient als benutzerfreundliches Instrument, um die Ergebnisse der Arbeit sowie theoretisches Wissen der Öffentlichkeit zugänglich zu machen und Vergleiche zu erleichtern.
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