Die "Geotopographie" erfasst, modelliert und analysiert Geländedaten an Bundeswasserstraßen. Dafür werden großräumige Messdaten mit hoher Auflösung und Genauigkeit erhoben. Die so entstandenen Geobasisdaten werden benötigt, um die Geländeoberfläche und ihre Veränderungen darzustellen. Hierfür werden auch Peildaten sowie z.T. auch Daten Dritter (z.B. Daten der Landesvermessung) mit eingebunden.
Geotopographische Daten werden für vielfältige Anwendungen benötigt, sei es für die Hydrologie, die Gewässerkunde, die Ökologie oder den Wasserbau. Im Aufgabenbereich "Geotopographie" des Referat M5 beraten wir zur Nutzung dieser Daten und arbeiten interdisziplinär mit den Nutzenden zusammen, um die Produkte zu verbessern. Durch Forschungs- und Entwicklungsvorhaben stellen wir sicher, dass die angewandten Verfahren der Datenerfassung und -auswertung dem Stand von Wissenschaft und Technik entsprechen.
Datenerfassung, Forschung und Entwicklung
Grundlage geotopographischer Daten sind in erster Linie 3D Punktwolken, die mithilfe des luftgestützten Laserscanning (Airborne Laserscanning, ALS) erfasst wurden. Konventionelles ALS nutzt Licht im infraroten Kanal und kann Wasser nicht durchdringen. Bathymetrisches ALS nutzt grünes Laserlicht, welches innerhalb bestimmter Grenzen den Wasserkörper durchdringen kann. Mit diesen Verfahren kann die Geländeoberfläche und im Fall des bathymetrischen ALS auch der Gewässerboden „abgetastet“ werden. Technisch bedingt sind diese Verfahren in der Lage Vegetation in gewissen Grenzen zu durchdingen.
Die so erfassten Punktwolken werden plausibilisiert und jedem Punkt ein Attribut zur Eigenschaft (z.B. Geländepunkt, Vegetationspunkt, etc.) zugewiesen. Auf dieser Basis lassen sich Produkte wie DGM-W, Strukturlinien, Wasser-Land-Grenzen und weitere Geobasisdaten ableiten. Durch wissenschaftliche Untersuchungen sowie durch angewandte Forschung und Entwicklung wird der Prozess der wirtschaftlicheren Datenerhebung optimiert, sowie Qualitäts- und Aktualitätssteigerungen und besser angepassten Produkte für weiterführende Fragestellungen erreicht.
Weiterhin werden Daten aus Luftbildbefliegungen in den Kanäle Rot, Grün, Blau, Near Infrared (RBG NIR) gewonnen und zu der Nutzbarkeit von Satellitendaten (z.B. Copernicus) bzw. deren Auswertungen geforscht.
DGM-W und Orthofotos
Digitale Geländemodelle des Wasserlaufs (DGM-W) beschreiben die Vorlandbereiche und das vollständige Gewässerbett. Bei einem DGM-W werden die Wasserkörper vollkommen ausgeblendet. Alle hydraulisch relevanten Bauwerke sind im DGM-W enthalten. Damit stellen die Modelle wesentliche Grundlagen für die Bearbeitung verschiedenster Fragestellungen an Bundeswasserstraßen durch verschiedene Institutionen wie BAW, WSV oder andere dar. Grundlage moderner DGM-W sind konventionelle und bathymetrische Laserscannbefliegungen, Peildaten sowie Bauwerksinformationen hydraulisch relevanter Bauwerke.
Zudem werden digitale Orthofotos erstellt, da die reinen Luftbilder geometrisch nicht nutzbar sind. Um Luftbilder geometrisch nutzbar zu machen, müssen diese in digitale Orthofotos (DOP) umgerechnet werden. Hierzu gehen Informationen wie Flugweg oder hochauflösende Geländemodelle mit ein. Orthofotos werden vielfältig genutzt. Neben Dokumentationszwecken werden beispielsweise auch Wasser-Land Grenzen abgeleitet, wodurch bestimmte hydrologische Extremzustände dokumentiert werden. Eine hochgenaue Beschreibung des „ist-Zustandes“ ist Grundlage für weiterführende Arbeiten.
