Ziel dieser Arbeit ist es, zuerst das nötige theoretische Wissen zu vermitteln, um im anschließenden praktischen Teil der Arbeit den Workflow zur Überarbeitung der Datensätze zu beschreiben. Dabei wurden die online zur Verfügung stehenden Datensätze in ArcGIS-Pro hineingeladen, um sie im Anschluss nach topologischen Regeln zu überarbeiten. Um die Daten für die Öffentlichkeit zugänglich zu machen und zu visualisieren, wurden die überarbeiteten Datensätze in ArcGIS-Online hochgeladen und zusätzlich direkt in eine Story-Map integriert. Primär nützt diese Arbeit zukünftigen Berechnungen in Bezug auf die Gletscherflächen, die genauer als zuvor sein werden.
Die Arbeit ist folgendermaßen aufgebaut: Nach dieser kurzen Einleitung befassen sich Kapitel 2 und 3 mit dem theoretischen Rahmen zum Thema. Dabei geht es vor allem um die Grundlagen und die Hintergründe zum Gletscherinventar. Aber auch der Klimawandel soll kurz angeschnitten werden. Kapitel 4 behandelt schließlich den praktischen Teil, der sich wiederum in zwei Hauptbestandteile gliedert. Im ersten dieser Teile geht es wie bereits erwähnt um das Suchen und Beheben von topologischen Fehlern. Im zweiten Teil wird das Ödenwinkelkees im Salzburger Stubachtal auf Basis der neuesten momentan zur Verfügung stehenden Orthofotos von 2015 neu digitalisiert und mit dem Stand des Gletscherinventars 3 von 2009 verglichen. Anschließend folgt ein Kapitel, das alles in Form eines Fazits zusammenfassen und reflektieren soll.
Inhaltsverzeichnis
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
Zielsetzung & Themen
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.
- Überarbeitung und topologische Bereinigung der vier Gletscherinventar-Datensätze.
- Methodische Beschreibung der Fehlerbehebung in ArcGIS-Pro.
- Aktuelle Digitalisierung des Ödenwinkelkeeses auf Basis von 2015er Orthofotos.
- Visualisierung der Ergebnisse mittels ArcGIS-Online und Story-Map.
- Analyse des Gletscherrückgangs unter Berücksichtigung klimatischer Indikatoren.
Auszug aus dem Buch
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.
Zusammenfassung der Kapitel
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.
Schlüsselwörter
Gletscherinventar, Österreich, Klimawandel, ArcGIS-Pro, Topologische Korrektur, Gletscherrückgang, Digitalisierung, Orthofotos, GIS, Geodaten, Hallstätter Gletscher, Ödenwinkelkees, Story-Map, Flächenberechnung, Umweltforschung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt die Überarbeitung und topologische Homogenisierung von vier bestehenden Gletscherinventaren in Österreich sowie die exemplarische Neu-Digitalisierung eines Gletschers.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die Schwerpunkte liegen auf Geoinformatik (GIS), Gletschermessung, Klimafolgenforschung und der praktischen Anwendung von Software zur Datenoptimierung.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage der Arbeit?
Ziel ist es, die Qualität bestehender Geodaten zu Gletschern durch die Korrektur topologischer Fehler zu steigern, um genauere Flächenberechnungen für zukünftige Forschungen zu ermöglichen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es kommen photogrammetrische Grundlagen, die Analyse historischer Karten sowie moderne GIS-Methoden zur topologischen Editierung und Digitalisierung mittels ArcGIS-Pro zum Einsatz.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil beschreibt detailliert den Workflow zur Bereinigung der Datensätze von Lücken und Überlappungen sowie die praktische Neuerfassung des Ödenwinkelkeeses.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Gletscherinventar, Klimawandel, GIS, topologische Korrektur, Geodaten, Ödenwinkelkees und Hallstätter Gletscher.
Warum war die topologische Überarbeitung der Datensätze notwendig?
Die ursprünglichen Shapefiles enthielten Lücken und Überlappungen, die zu fehlerhaften Flächenberechnungen führten und somit eine präzise Auswertung des Gletscherrückgangs behinderten.
Welches spezifische Beispiel dient zur Veranschaulichung der Digitalisierung?
Die Arbeit nutzt das Ödenwinkelkees im Salzburger Stubachtal, das auf Basis von Orthofotos aus dem Jahr 2015 vollständig neu digitalisiert wurde.
Welchen Zweck verfolgt die erstellte Story-Map?
Die Story-Map dient als benutzerfreundliches Instrument, um die Ergebnisse der Arbeit sowie theoretisches Wissen der Öffentlichkeit zugänglich zu machen und Vergleiche zu erleichtern.
- Quote paper
- Daniel Ibetsberger (Author), 2019, Gletscherinventar, Klimawandel und Gletscherrückgang. Grundlagen und Workflow der Überarbeitung der Datensätze mit ArcGIS-Pro, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/591652
