Digitale Geländemodelle aus Laserscandaten: neue Herausforderungen und Anwendungsmöglichkeiten in den Geowissenschaften

Digitale Geländemodelle (DGM) aus Laserscanmessungen bilden das Relief der Erdoberfläche in nie gekannter Präzision ab. Dies eröffnet einerseits neue und verbesserte Anwendungsmöglichkeiten in den Geowissenschaften, andererseits stellen sich aber auch neue Herausforderungen an die Aufbereitung der Laser-DGM. Für viele Anwendungen ist es erforderlich, das originale Laser-DGM aufzubereiten, um die Ergebnisse zu optimieren oder eine Berechnung überhaupt erst zu ermöglichen. So werden u.a. innovative Verfahren zum Filtern von Rauschen und anthropogenen Reliefformen, sowie zur Herstellung konsistenter Abflussverhältnisse – eine Grundvoraussetzung für die Ermittlung von Einzugsgebieten – vorgestellt. Die Anwendungsbeispiele für Laser-DGM beziehen sich auf die Ableitung morphometrischer Reliefparameter und die Erstellung von Geomorphographischen Karten zur Unterstützung der Bodenkartierung, die Berechnung von Einzugsgebieten für digitale Fließgewässernetze und die Ermittlung von Dolinen.Digital Terrain Models ( DTM) from laser scanning measurements form the relief of the earth’s surface in unprecedented precision. This opens on the one hand, new and improved applications in the earth sciences, on the other hand, but also represent new challenges to the pre-processing of laser DTM. For many applications it is necessary to modify the original laser DGM to optimize or to enable calculations. Thus, innovative methods for filtering noise and anthropogenic relief forms, and for the production of consistent discharge conditions - a prerequisite for the determination of catchment areas – are presented. The application examples for laser-based DTM refer to the derivation of morphometric terrain parameters and geomorphographic maps to support soil mapping, the calculation of catchment areas for digital rivernetworks and the identification of dolines

Analyse Geländemodell für die Erosionsbewertung

Bisherige Auswertungen der Erosionsgefährdung stützen sich auf das landesweit verfügbare Digitale Geländemodell (DGM) mit einer Rasterweite von 20 m (DGM20). Das neu erstellte DGM2 bietet durch seine Rasterweite von 2 m erstmalig eine sehr hohe räumliche Auflösung. In Testgebieten wurden die Auswirkungen der neuen Datengrundlage DGM2 (Laserscanbefliegung) auf die Erosionsgefährdungsbewertung analysiert. Verschiedene DGM-Aufbereitungsverfahren sowie DGM-Rasterweiten wurden im Hinblick auf die Erosionsmodelle Erosion-3D und ABAG (Allgemeine Bodenabtragsgleichung) getestet. ABAG und Erosion-3D reagierten zum Teil unterschiedlich empfindlich auf die verschiedenen DGM-Varianten

Alterations of alveolar type II cells and intraalveolar surfactant after bronchoalveolar lavage and perfluorocarbon ventilation. An electron microscopical and stereological study in the rat lung

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Repeated bronchoalveolar lavage (BAL) has been used in animals to induce surfactant depletion and to study therapeutical interventions of subsequent respiratory insufficiency. Intratracheal administration of surface active agents such as perfluorocarbons (PFC) can prevent the alveolar collapse in surfactant depleted lungs. However, it is not known how BAL or subsequent PFC administration affect the intracellular and intraalveolar surfactant pool.</p> <p>Methods</p> <p>Male wistar rats were surfactant depleted by BAL and treated for 1 hour by conventional mechanical ventilation (<it>Lavaged-Gas</it>, n = 5) or partial liquid ventilation with PF 5080 (<it>Lavaged-PF5080</it>, n = 5). For control, 10 healthy animals with gas (<it>Healthy-Gas</it>, n = 5) or PF5080 filled lungs (<it>Healthy-PF5080</it>, n = 5) were studied. A design-based stereological approach was used for quantification of lung parenchyma and the intracellular and intraalveolar surfactant pool at the light and electron microscopic level.</p> <p>Results</p> <p>Compared to <it>Healthy</it>-lungs, <it>Lavaged</it>-animals had more type II cells with lamellar bodies in the process of secretion and freshly secreted lamellar body-like surfactant forms in the alveoli. The fraction of alveolar epithelial surface area covered with surfactant and total intraalveolar surfactant content were significantly smaller in <it>Lavaged</it>-animals. Compared with <it>Gas</it>-filled lungs, both <it>PF5080</it>-groups had a significantly higher total lung volume, but no other differences.</p> <p>Conclusion</p> <p>After BAL-induced alveolar surfactant depletion the amount of intracellularly stored surfactant is about half as high as in healthy animals. In lavaged animals short time liquid ventilation with PF5080 did not alter intra- or extracellular surfactant content or subtype composition.</p

Analyse Geländemodell für die Erosionsbewertung

Bisherige Auswertungen der Erosionsgefährdung stützen sich auf das landesweit verfügbare Digitale Geländemodell (DGM) mit einer Rasterweite von 20 m (DGM20). Das neu erstellte DGM2 bietet durch seine Rasterweite von 2 m erstmalig eine sehr hohe räumliche Auflösung. In Testgebieten wurden die Auswirkungen der neuen Datengrundlage DGM2 (Laserscanbefliegung) auf die Erosionsgefährdungsbewertung analysiert. Verschiedene DGM-Aufbereitungsverfahren sowie DGM-Rasterweiten wurden im Hinblick auf die Erosionsmodelle Erosion-3D und ABAG (Allgemeine Bodenabtragsgleichung) getestet. ABAG und Erosion-3D reagierten zum Teil unterschiedlich empfindlich auf die verschiedenen DGM-Varianten

Hazard of highways by water induced soil erosion in Saxony-Anhalt / Gefährdung von Autobahnen durch Wassererosion in Sachsen-Anhalt

Thunderstorms with heavy rainfall induced flooding of motorways in Saxony-Anhalt repeatedly. Such events are usually connected with soil erosion on fields near the roads and lead, apart from loss of soil fertility, to damage on infrastructure and expose traffic to danger. Endangered street sections are there was surface runoff as a result of heavy rain could be able to trespass a lane. The aim of the investigation were the detection of both prospective trespassing points and street sections of highest risk at the motorways A 2, A 38, A 14, A 9, A143 and the national highway B 6n (up to Güsten). Under usage of digital elevation data and modeled runoff pathways 215 prospective trespassing points have been detected. Data of land use, approximated erosion risk and content of surface runoff are used to find the street sections of highest risk. The approach was exemplarily validated using field observations. It shows that the approach is useful for a first priority assessment of endangered street sections. Limitations mainly result from spatial resolution of digital elevation data. Before planning real measures against flooding and erosion the results have to be checked by field investigations and use of higher resulted digital elevation data