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M. Vetter:
"Airborne laser scanning terrain and land cover models used in hydrological and hydraulic studies";
Betreuer/in(nen), Begutachter/in(nen): W. Wagner, G. Blöschl; Department für Geodäsie und Geoinformation, Forschungsgruppe Fernerkundung, 2013; Rigorosum: 10.06.2013.

In der vorliegenden Dissertation werden Methoden zur Verbesserung von digitalen
Geländemodellen sowie der Generierung von Inputparametern für hydro-relevante Fragestellungen
vorgestellt und diskutiert. Das Ziel der Dissertation ist es, das vorhandene Potential von
hochauflösenden Laserscanning Daten für hydrologische und hydraulische Studien aufzuzeigen und
nutzbar zu machen.
Der Vorteil von räumlich hoch auflösenden Laserscanning Daten gegenüber räumlich
geringaufgelösten topographischen Daten, ist der hohe Detailgrad an Geländeinformationen, wobei
dieser bei hydrologischen und hydraulischen Fragestellungen oft auch negative Auswirkungen hat.
Neben der hohen Detailgenauigkeit der topographischen Informationen beinhalten Laserscanning
Daten zusätzlich die Intensitätsinformation und verfügen zudem über eine gute vertikale Verteilung
der Messungen. Anhand von ausgewählten Anwendungen wird gezeigt, wie solche negativen
Geländeeinflüsse minimiert werden können und wie aus den Laserscanning Daten Objekte aber
auch spezielle Parameter für hydraulische und hydrologische Fragestellungen berechnet werden
können. Diese Anwendungen sind, 1) Gerinnenetzwerkableitung, 2)
Wasseroberflächenklassifikation, 3) Flusssohleninterpolation und 4) hydraulische
Rauigkeitsbestimmung. Das Hauptaugenmerk der Arbeit liegt auf der Verbesserung bestehender
Methoden zur Generierung hydrologischer und hydraulischer Merkmale aus Laserscanning Daten
bei maximaler Automation.
Nach einem Einleitenden Teil über Laserscanning, indem die Aufnahmeprinzipien die verschiedene
Sensorplattformen und die abgeleiteten Rastermodelle vorgestellt werden folgen vier
Methodenteile. Im ersten Methodenteil der Dissertation wird ein Ansatz vorgestellt, bei dem ein
1m-DGM für die Ableitung von Gerinnenetzwerken optimiert wird. Im zweiten methodischen Teil
wird ein punktwolkenbasierter Ansatz zur Wasseroberflächenklassifikation basierend auf
Geometrie- und Radiometriedaten erläutert. Weiters wird, ausgehend von der Wasseroberfläche, ein
Flusssohlenmodell errechnet. Im letzten Methodenteil wird ein punktwolkenbasierter Ansatz zur
hydraulischen Rauigkeitsbestimmung vorgestellt. Ausgehend von Geometriedaten der 3D
Punktwolke werden die vertikalen Strukturen der Vegetation analysiert und verschiedene
Landbedeckungsklassen berechnet, welchen schließlich Manning's n Werte (hydraulische
Rauigkeiten) zugewiesen werden.
Die vorgestellten Methoden belegen, dass die Vorteile für eine Verwendung der bestmöglichen
topographischen Datenquellen überwiegen und für die Berechnung hydrologischer und
hydraulischer Fragestellung und Parameter geeignet sind.

ALS, Wasserflächenkartierung, Gerinneableitung, DTM optimierung, Punktwolke, Intensität, Change detection, Flusssohlenmodellierung, hydrodynamische Modellierung, Rauigkeitsbestimmung, Manning's n, Anthropogene Effekte, LiDAR, laser shot dropout, multitemp

http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_218566.pdf