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Importieren von Höhenpunkten

Eine Datei (elevation.s) mit Höhenpunkten kann vom Web-Server geladen werden (dazu mit rechter Maustaste den Link anklicken und "Ziel speichern unter" wählen). Speichern Sie die Datei in ihrem Homeverzeichnis (im Kursunterverzeichnis) und sehen Sie sich den Aufbau der Datei an.

Jeder Punkt ist durch ein xy-Wertepaar (Lokalität) und einen z-Wert (Höhe) beschrieben. Zwischen den einzelnen Punkten gibt es keine Informationen. Die Einzelpunkte müssen zuerst in das GRASS-Rasterformat transformiert werden: r.in.xyz
Die neue Datei soll elevation_ras heissen.


Interpolation der Höhenwerte

Durch das Importieren der Höhenpunkte ist ein neuer Rasterdatensatz entstanden. Dieser enthält neben den Höhenwerten auch viele Bereiche ohne Information (Missing Values). Diese Missing Values sollen durch Interpolation ermittelt werden.

Für die Interpolation eines Rasters kann r.surf.idw oder r.surf.idw2 verwendet werden.

Bei der Interpolation wird:

  • Jedem Missing Value aus der Interpolation mit den zwölf (Defaulteinstellung) nächstgelegenen Punkten ein Höhenwert zugewiesen, um so ein lückenloses Höhenmodell zu erzeugen
Aufgabe 1: Beschreiben Sie mit Hilfe des Manuals -in eigenen Worten- wodurch sich die Berechnung des Höhenwertes zwischen r.surf.idw und r.surf.idw2 unterscheidet. Testen Sie beide Methoden und visualisieren Sie die Ergebnisse.
Wie groß ist der maximale Unterschied (Absolutbetrag in Höhenmetern)? Stellen Sie die Unterschiede in einer Karte dar und beschreiben Sie in welchen Bereichen die größten Abweichungen auftreten.

Erzeugen Sie ein schattiertes Relief mit:

  • r.shaded.relief

Verdeutlichen Sie sich die verschiedenen Ansichten, indem Sie in einem Monitorfenster die Standardeinstellungen verwenden und in einem zweiten Monitorfenster
  • Den Winkel zum Horizont auf 60 Grad ändern,
  • den Lichteinfall aus Südosten erfolgen lassen.

Ein Ergebnis kann dann so aussehen:

Aufgabe 2: Wodurch unterscheiden sich die beiden erzeugten Ansichten?

Sehen Sie sich den Aufbau des Skriptes r.shaded.relief ($GISBASE/scripts/r.shaded.relief) in einem Editor an.


Perspektive und Farbe

Um das schattierte Höhenmodell mit zusätzlichen Informationen zu versehen, kann man Farbe, Intensität und Sättigungsgrad über ausgewählte Rasterdateien hinzufügen.

    d.his
  • h steht für "hue" (Färbung)
  • i steht für "intensity" (Intensität)
  • s steht für "saturation" (Sättigung)

Als Beispiel hier ein mit d.his erstelltes Modell.
Dazu wurde

  • eine im Spearfish Datensatz vorhandene Rasterdatei für "hue"
  • und das erzeugte "shaded relief" für "intensity"

angegeben.

Welche Rasterdatei wurde für hue ausgewählt, um das folgende Bild zu erzeugen?

Aufgabe 3:
Erstellen Sie ein ähnliches Bild mit d.his.
Erstellen Sie dann zu diesem Bild eine echte Rasterkarte, die mit dem Kommando d.rast angezeigt werden kann.
Wenn Sie nicht wissen wie das geht, lesen Sie die Manualseiten zu d.his aufmerksam durch.

Aufgabe 4:
Vergleichen Sie den Original-Höhendatensatz (elevation.dem) mit den von Ihnen interpolierten Höhendatensätzen. Erzeugen Sie eine Rasterdatei, die die Abweichungen darstellt. In welchen Bereichen sind die Abweichungen am Größten? Warum (schauen Sie sich den Ausgangsdatensatz elevation.s im Editor an)?


nviz-Tool

Digitale Höhenmodelle können räumlich dargestellt werden.
Mit nviz starten Sie eine Oberfläche zur Steuerung der Modellansicht.
Die Blickrichtung, der Faktor der vertikalen Überhöhung, der Blickwinkel, die Oberflächendarstellung, die Beleuchtung, die Beschriftung, Nordpfeil uvm. können eingestellt werden.
Mit Hilfe von Cutting Planes (Schnittebenen) kann man verschiedene Modellausschnitte erstellen.

Hier als Beispiel eine der vielen Ansichtsmöglichkeiten:

Aufgabe 5:
Erzeugen Sie mit nviz 3 verschiedene Ansichten des Höhenmodells in Kombination mit verschiedenen Rasterkarten für die Färbung. Experimentieren Sie auch mit Cutting Planes und fügen Sie Beschriftungen (Label) ein. Speichern Sie Ihre Ergebnisse als Tiff-Dateien.
Beschreiben Sie Ihre Erfahrungen.

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