Auftraggeber:

Bundesanstalt für Gewässerkunde BfG

Veranlassung / Zielsetzung:

Zur hydrodynamisch-numerischen Modellierung von Fließgewässern werden  u.a. Parameter benötigt, die den Fließwiderstand von Rauheiten beschreiben.

Im Bereich der Vorländer sind dies hauptsächlich Vegetationsparameter, wie z.B. Bewuchsdichte, Baumabstände und –durchmesser.

Diese Parameter können derzeit jedoch nur durch aufwändige manuelle Kartierungen ermittelt werden. Die inzwischen immer öfter verfügbaren, hoch aufgelösten flugzeuggestützten Laserscannerdaten mit Full-Waveform-Informationen (ALS-Daten) und/oder mehrkanaligen digitalen Bilddaten bieten eine sehr hohe Datendichte, die genutzt werden soll, um automatisierte Lösungen zur Ableitung von Vorlandvegetationsparametern zu finden. Ziel ist es Algorithmen zu entwickeln, über die diese Daten direkt in für (ein- und mehrdimensionale) HN-Modellierungen nutzbare Vorlandrauheitsparameter umgesetzt werden können.

Das Projekt wird gemeinsam mit dem Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung (IPF) am KIT bearbeitet

Methoden / Entwicklungen:

• Studie über verschiedene Ansätze der Vegetationshydraulik, deren Anwendung im Projektrahmen sinnvoll ist
• Erarbeitung einer hydraulisch basierten Klassifikation der Landnutzung unter besonderer Berücksichtigung der Vorlandvegetation (Rauheitsklassen) mit Integration hydraulisch relevanter Vegetationsparameter
• Validierung der aus der Fernerkundung abgeleiteten rasterbasierten Rauheitsklassifizierung
• Entwicklung von Verfahren zur Filterung und Generalisierung der rasterbasierten Vegetationsparameter und Transformation in Rauheitspolygone unterschiedlicher Größe und Auflösung zur Anwendung in 1D und 2D-HN-Modellen
• Bewertung der entwickelten Verfahren über numerische Simulationen in einem Testgebiet am Niederrhein (Fläche ca. 50 km²)

Abbildungen: